你可能覺(jué)得今年夏天已經(jīng)夠熱了,但把時(shí)間尺度拉到整個(gè)地球歷史中,我們現(xiàn)在其實(shí)正生活在一個(gè)“冰窖”里。你沒(méi)看錯(cuò),人類這個(gè)物種誕生并繁榮于一個(gè)被極地冰蓋定義的“冰期”,而在46億年的漫長(zhǎng)歲月中,這顆行星絕大多數(shù)時(shí)候都熱得離譜——沒(méi)有冰,沒(méi)有雪,甚至在很長(zhǎng)一段時(shí)間里,地表就是一片沸騰的巖漿。
地球氣候的歷史,是一部從熾熱地獄到偶有清涼的演變史。了解它為什么變、變了以后發(fā)生了什么,能幫我們看清今天人類活動(dòng)造成的氣候變暖到底踩在一條什么樣的軌道上。
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我們先說(shuō)一個(gè)數(shù)字:46億年前,地球剛誕生時(shí),地表溫度可能高到巖石都只能以氣體形式存在。這不是比喻,是行星科學(xué)家根據(jù)地質(zhì)證據(jù)和物理模型復(fù)原出的場(chǎng)景。在那之后,地球的氣候系統(tǒng)像一個(gè)慢慢被調(diào)校的恒溫器,經(jīng)歷過(guò)完全失控的悶熱,也演化出精巧的調(diào)節(jié)機(jī)制。而這一切的起點(diǎn),是一場(chǎng)堪稱“毀滅級(jí)”的撞擊。
距今約45億年,一顆大小跟火星差不多的天體“忒伊亞”一頭撞上了年輕的原始地球。這起事件釋放的能量相當(dāng)于數(shù)萬(wàn)億顆氫彈同時(shí)爆炸。斯坦福大學(xué)的行星科學(xué)家諾曼·斯利普形容說(shuō),這股能量足以“幾乎完全汽化忒伊亞的大部分,并熔化后來(lái)變成地球的物質(zhì)”。想象一下那個(gè)畫(huà)面:整個(gè)行星變成一片熾熱的巖漿海洋,上空不是藍(lán)天白云,而是巖石蒸汽構(gòu)成的橘紅色“天空”。微弱的陽(yáng)光,照在一片由黑灰色玄武巖碎裂而成的薄殼上。天上還掛著一輪同樣發(fā)著光的巖漿球——那就是剛形成的月球,撞擊碎片在幾小時(shí)內(nèi)就凝聚成了這顆衛(wèi)星。
這就是地球歷史上最熱的時(shí)期,科學(xué)家稱之為“冥古宙”。這個(gè)名字本身就帶著地獄的氣息。在那之后的大約1000年里,行星慢慢冷卻。空氣中的巖石蒸氣凝結(jié)后往下落——你可以把它想象成一場(chǎng)連綿不絕的“巖漿雨”,或者一層層飄落的“石頭雪”。海水?不存在的,那時(shí)候水分子還無(wú)法以液態(tài)停留在地表。
由巖漿構(gòu)成的海洋凝固得更為緩慢。剛剛誕生的月球通過(guò)引力拉扯著地球內(nèi)部,像揉面團(tuán)一樣持續(xù)加熱,讓這顆行星內(nèi)部的熔融狀態(tài)又多維持了上千萬(wàn)年。最終,巖漿海洋徹底結(jié)晶成固體巖石,地球才終于從一個(gè)被自身熱量支配的星球,轉(zhuǎn)變?yōu)橹饕商?yáng)驅(qū)動(dòng)的氣候系統(tǒng)。斯利普認(rèn)為,這是一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn):從此以后,地球氣候的核心問(wèn)題就變成了——它從太陽(yáng)那里接收多少能量,反射多少,又留住多少。
緊接著,地球進(jìn)入了太古宙,時(shí)間跨度大約從40億年前到25億年前。這個(gè)時(shí)期開(kāi)始的時(shí)候,地表終于冷卻到足以讓水凝結(jié),形成了最早的海洋。也是在太古宙,地球的氣候“恒溫器”第一次被打開(kāi)了。早期的生命——一些微小的微生物——開(kāi)始參與調(diào)節(jié)大氣中的溫室氣體濃度。不過(guò),那時(shí)候的“恒溫器”還很粗糙:太陽(yáng)比今天暗淡得多,如果僅僅靠太陽(yáng),地球應(yīng)該是一個(gè)冰凍的世界。但地質(zhì)證據(jù)表明,太古宙有液態(tài)水,甚至有生命活動(dòng)留下的痕跡。也就是說(shuō),大氣中的二氧化碳和甲烷等溫室氣體濃度遠(yuǎn)超現(xiàn)在,強(qiáng)行把一顆本應(yīng)冰封的星球捂成了溫暖的“濕地球”。
那問(wèn)題來(lái)了:這么熱,生命受得了嗎?早期地球上的生命形式極其簡(jiǎn)單,主要是單細(xì)胞的細(xì)菌和古菌。它們?cè)跓崛⒑5谆鹕娇诟浇葮O端環(huán)境中演化出來(lái),對(duì)高溫、高鹽、強(qiáng)酸的耐受力遠(yuǎn)超我們想象。可以說(shuō),那時(shí)候的“宜居”標(biāo)準(zhǔn),和我們今天要求的溫和氣候完全是兩碼事。
如果我們站在辯論的角度來(lái)看,正方會(huì)說(shuō):你看,地球歷史上這么多次熱到離譜的階段,生命不還是延續(xù)下來(lái)了嗎?所以現(xiàn)在的氣溫升高,對(duì)地球來(lái)說(shuō)可能不算什么。但這個(gè)觀點(diǎn)忽略了一個(gè)關(guān)鍵細(xì)節(jié)——那些從極端高溫中幸存下來(lái)的生命,和我們今天依賴的生態(tài)系統(tǒng)幾乎沒(méi)有相似之處。人類文明、農(nóng)業(yè)、沿海城市,都是在過(guò)去幾萬(wàn)年相對(duì)穩(wěn)定的涼爽氣候里建立起來(lái)的。地球不需要被拯救,需要被拯救的是我們習(xí)以為常的生存條件。
反方則可能強(qiáng)調(diào):正因?yàn)榈厍蛴羞^(guò)失控的炎熱歷史,我們才更要警惕當(dāng)前氣候系統(tǒng)中存在的“正反饋”風(fēng)險(xiǎn)。比如,極地冰蓋一旦消失,地球?qū)﹃?yáng)光的反射率會(huì)驟降,更多能量被吸收,進(jìn)一步加劇變暖——這就可能把氣候系統(tǒng)推向一個(gè)新的“熱平衡狀態(tài)”,像太古宙那樣,但人類社會(huì)能否承受住這種轉(zhuǎn)變,完全是另一個(gè)問(wèn)題。
從冥古宙的巖漿海洋到太古宙的微生物恒溫器,地球用幾十億年才調(diào)試出一個(gè)有冰、有四季、有溫和氣候的家園。我們目前所處的“冰室地球”狀態(tài),其實(shí)非常短暫,也非常脆弱。理解這段歷史,不是為了散播焦慮,而是為了把今天的變暖放在一個(gè)更大的尺度下審視:人類的力量能有多強(qiáng),我們的“舒適區(qū)”又有多窄。
接下來(lái),地球氣候的劇本還將繼續(xù)展開(kāi):氧氣如何徹底改寫大氣化學(xué),雪球地球事件如何讓生命幾近滅絕又重新爆發(fā),恐龍時(shí)代悶熱的溫室氣候又藏著哪些我們至今未解的謎題。但一切都要從那個(gè)燃燒的起點(diǎn)說(shuō)起——而我們,恰恰是那個(gè)冰冷的例外。
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