 手机报-三联生活周刊6.7
【点睛】
无论是地球的气候，还是人类社会的未来，很大程度上取决于我们对待海洋的态度。详情请见今日[封面故事]。（封面图：马尔代夫是世界上地势最低的国家之一，超80%陆地海拔不到1米。图为马累岛建造海堤抵御海平面上升）
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三联生活周刊手机报
2023年6月7日
星期三
农历四月二十
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【本期导读】
封面故事：
[海洋简史（下）]
>>海洋的变迁
>>尾声：海洋与人类
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【封面故事】
[海洋简史（下）]
◎袁越
>>海洋的变迁
那天和我们一起去看叠层石的人当中有一位当地原住民长老，据他说，叠层石是原住民的图腾，代表着祖先们的灵魂。但是，考古证据显示，澳大利亚原住民至少已经在鲨鱼湾附近居住了两万多年，而鲨鱼湾直到8000年前还是陆地，哈姆林池的叠层石更是只有大约2000年的历史，和原住民的图腾传说相互矛盾。之所以会有这个偏差，原因很可能在于澳大利亚原住民的时间观念是非线性的，他们经常会把后来发生的事情算到祖先们的头上。毕竟他们没有文字记录，历史传承全凭口述，很难避免这种情况。
确实，古代社会进步缓慢，我们的祖先日复一日过着几乎相同的生活，难怪很多不同的文明都曾经独立地创造出了轮回的概念，因为仅凭人类本能是很难理解“深时”（Deep Time）这个概念的。而在今天这个加速的时代，人们的生活日新月异，时间观念也发生了翻天覆地的变化，仿佛世间万物都在以光的速度奔向未来，永不回头。只有海洋是个例外，它似乎仍然在慢悠悠地原地踏步，就像鲨鱼湾里的海浪，每一次上涌都会顺着原路退回到起点。
海洋的这种“慢”是由水的物理化学性质所决定的。2022年发表在《科学》（Science）杂志上的一篇文章指出，海洋似乎是有记忆的，它帮助地球记住了自己几百年前的样子。原来，由于中层海水的缓冲作用，表层海水的温度变化很难传递到大海的深处，所以深层海水永远比表层慢半拍。举例来说，开始于500年前的小冰期对地表温度的影响直到现在才刚刚传递到太平洋海底，科学家们可以通过研究那里的温度和盐度情况，推测出地球几百年前的样子。
虽然海洋变化缓慢，但这并不等于说海洋没有变化。事实上，海洋的温度、透明度、酸碱度、氧气含量和海平面高度等参数一直在变。这些变化受到了各种正负反馈的约束，其中负反馈主要作用于大的时间尺度，这就是为什么海洋在经历了40多亿年的沧桑之后仍然没有发生太大的变化。但在小的时间尺度范围内，正反馈可能会暂时占据上风，其结果对于海洋生物来说往往是灾难性的。
就拿温度来说，假设地球因为公转的位置或者自转的倾角发生了变化，从太阳接收到的能量暂时变少了，那么地球两极地区的冰雪覆盖率就会增加，而白色的冰雪会反射掉更多的太阳光，导致海水温度进一步降低，这就是一个最简单的正反馈循环。地球历史上之所以会定期出现冰河时期，主要原因就是这个正反馈。而最终导致冰期结束的原因则是反方向的正反馈，即当地球因为某种原因在某一时间段内从太阳接收到的能量变多了之后，两极地区的冰雪便开始融化，暴露出更多的深蓝色海水，从而吸收了更多的太阳能量，融化了更多的冰雪。
以上说的只是最简单的情况。事实上，地球表面温度受到一系列自然因素的影响，包括陆地的总面积和相对位置、海洋表层营养物质的多寡、降雨量的周期性变化以及洋流的强度和方向等因素都会形成各自的反馈系统，科学家们至今都没有完全搞清这里面的规律。  上图：2021年7月12日，广东省阳江市，三峡沙扒海上风电施工现场
这些反馈系统所能达到的最极端的情况就是地球表面要么完全无冰，要么全部冻成了一个大冰球。完全无冰并不是一件好事情，因为地球两极地区的海冰是洋流最重要的驱动力，而洋流是海洋表层与下层之间交换氧气和营养物质的重要渠道。如果两极无冰，洋流便会被削弱，导致生活在深层海水中的生物因为缺氧而大批死亡。大冰球听上去十分可怕，但根据地质学界的主流观点，地球很可能在大约6.5亿年前真的被冻成了一个大冰球！要不是此后一系列火山活动喷出了大量二氧化碳，从而开启了新一轮反向的正反馈事件，地球很可能直到现在都还没有解冻。好在水有个非常独特的性质，那就是固态水（冰）比液态水要轻，所以即使在大冰球时期，海洋也只是表面被冻住了，冰层的下面仍然是液态的水，这就为地球生命保留了火种，不至于全部灭绝。
大冰球时期结束之后大约一亿年，地球迎来了寒武纪大爆发，物种数量迅速增长，生物多样性达到了和今天类似的水平。但此后地球先后经历了5次物种大灭绝事件，分别发生在约4.4亿年前的奥陶纪末期（约86%的物种灭绝），约3.6亿年前的泥盆纪末期（约75%的物种灭绝），约2.5亿年前的二叠纪末期（约96%的物种灭绝），约2亿年前的三叠纪末期（约80%的物种灭绝）和约6600万年前的白垩纪末期（约76%的物种灭绝）。这5次物种大灭绝的原因各不相同，但除了最后这次大灭绝很可能源自一颗撞击地球的小行星之外，其余4次大灭绝的原因都来自地球本身，和外来因素关系不大。
就拿二叠纪末期发生的这次规模最大的物种大灭绝事件来说，科学家们普遍认为导致灭绝的起始原因是西伯利亚地区的一系列火山爆发。这次火山爆发持续了大约200万年，喷出的二氧化碳一方面增加了温室效应，使得地球大气温度升高了约8℃之多，很多生物无法适应。另一方面，二氧化碳引发的海洋酸化杀死了大量带壳类海洋生物，其中就包括地球历史上最成功的物种之一——三叶虫（Trilobite）。
除了最后那次小行星撞地球事件之外，其余4次物种大灭绝事件全都持续了数十万甚至上百万年的时间，它们全都和地球气候的正反馈机制有关。这一机制放大了初始条件（比如火山）引发的气候偏差，使得地球大气变得越来越冷或者越来越热，直至酿成惨祸。
那么，人类活动导致的温室气体过量排放是否足以开启下一个气候正反馈机制，从而导致第六次物种大灭绝呢？这个问题也许只有时间才能给出确切的答案。但从已知的情况来看，可能性非常之大。
首先，目前的地球大气二氧化碳水平是过去80万年来的最高点，而且大部分新增二氧化碳都是在过去不到200年的时间里排出来的，其增长速度堪比当年的西伯利亚火山爆发，只是排放总量尚未达到当时的水平而已。
其次，地球大气平均温度在过去的1.1万年时间里一直比较稳定，变化幅度很少超过±0.4℃。但自1850年开始，大气平均温度直线上升，在不到200年的时间里上升了1.1℃，这个上升速度同样是历史罕见的。
如果没有海洋的调温作用，大气温度还会上升得更快。但是，作为地球的恒温器，海洋付出了惨重的代价。根据计算，人类活动产生的多余热量有90%都被海洋吸收了，其总量相当于每秒钟在海里爆炸7颗广岛原子弹，所谓“全球变暖”的真实含义应该是海洋变暖。
根据美国国家海洋和大气管理局（NOAA）最新公布的数据，全球海洋表面的平均温度在2023年3月17日这天创下了新的历史最高纪录。之前的纪录是在2016年3月7日创下的，那天的全球海洋表面平均温度比20世纪的平均值高出了0.8℃。可问题在于，2016年是个强厄尔尼诺年，而厄尔尼诺现象本身就会导致海洋温度上升，所以那个纪录并不奇怪。但2023年春天的地球正处于拉尼娜年的尾声，此时海洋表面温度本应相对较低才对，因此这个新纪录预示着地球海洋的升温速度越来越快了，海洋即将失去对地球历史的记忆。
根据气象学家们的预测，自2020年夏天开始的、已经持续了近3年的拉尼娜现象将在2023年中期时结束，之后转为厄尔尼诺。届时全球海洋表面平均温度肯定将会再创新高，甚至有人预言2023年夏天地球大气平均温度将比工业革命开始前的平均温度高出1.5℃，环保人士担忧了很久的增温底线将首次被突破。
第三，越来越多的生物学家认为，第六次物种大灭绝事实上已经开始了，只不过很多人没有意识到而已。考古证据显示，在过去的这几亿年时间里，地球物种的自然灭绝速度大约为每年每百万物种灭绝0.1～2个。而根据世界自然保护联盟（IUCN）的估计，目前的物种灭绝速度已经达到了每年每百万物种灭绝34个的水平，远超大自然的平均值。
换个说法：在恐龙时代平均每1000年会有一个物种灭绝，而目前平均每天都会有10个物种惨遭灭绝。如果这个灭绝速度持续下去的话，到本世纪末时现有物种的一半都将不复存在。 如果只统计哺乳动物的话，情况甚至更加糟糕。研究显示，在过去的6500万年时间里，平均每100万年只有不到两种哺乳动物灭绝。而在过去的这500年时间里，在已发现的5570种哺乳动物当中至少有80种已经灭绝了，这个灭绝速度绝对是地球有史以来最快的。
目前的物种灭绝主要发生在陆地上，这是因为陆地生物和人类发生了直接的正面冲突，它们要么死于栖息地丧失，要么直接被人类猎手杀光了。但如果只考虑自然死亡的话，海洋物种的死亡率很可能会更高，因为它们对水温的变化和海水的酸化更敏感。
更糟的是，和陆地上发生的情况一样，海洋变暖也是不均衡的，而是会在某一海域的某个时间段内突然出现一股热浪（Heat Wave）。比如在2010～2011年夏天，澳大利亚西海岸的海水温度突然比往年的平均值上升了3℃以上，某些海域甚至上升了6℃之多，这股热浪持续了数周之久，直接导致大片珊瑚礁和海草床死亡，其他海洋动物的数量也大幅减少。
通常认为，海洋热浪的直接原因是厄尔尼诺或者拉尼娜等异常天气现象，但有越来越多证据表明，全球气候变化本身就会让海洋热浪的频率和强度都有所增加。根据2020年发表在《科学》杂志上的一篇论文所做的统计，整个1980年代全球一共记录到27次大型海洋热浪，平均持续时间32天，平均增温幅度为4.7℃。相比之下，2010年代全球一共出现了172次大型海洋热浪，平均持续时间为48天，平均增温幅度为5.6℃。
如果陆地上的气温在短时间内上升5.6℃的话，动植物们肯定会不好受，但还不至于大面积死亡。但在海洋环境里，这5.6℃升温的杀伤力几乎相当于一次发生在海底的森林大火，很多海洋生物都是被直接热死的，其中就包括珊瑚礁和海草床。
从地球的视角来看，物种灭绝是常有的事，毕竟地球上曾经出现过的物种有99%都灭绝了。从生物圈的角度来看，物种大灭绝甚至也不见得一定是坏事，因为只有当旧的物种灭绝之后，才会给新的物种腾出生存空间。但从人类自身的视角来看，物种大灭绝肯定是一件很糟糕的事情，因为人类的生存离不开平衡的生态系统，而生态系统的平衡需要很多物种一起努力才能实现。
海洋不但是维护地球生态平衡、阻止物种大灭绝的关键，也是促进人类社会健康成长的最佳帮手。我们不但有义务保护海洋，也有责任维护海洋生态系统的稳定，因为我们其实是在拯救自己。
>>尾声：海洋与人类
我在鲨鱼湾采访期间，一位海洋科学家告诉了我一件很有意思的事情。当地原住民虽然都是很好的渔夫，但居然都不会潜水，因为当地传统认为水下充满了危险，潜水成了原住民的传统禁忌之一。在海洋科学家们的鼓励下，几个年轻的原住民大着胆子戴上泳镜潜入海中，第一次看到了水下的世界。他们全都激动不已，从此爱上了潜水，并积极地投身到海洋保护的行动中来。
这个故事初听起来似乎不可思议，但仔细一想倒也没那么奇怪了。澳大利亚原住民是第一批走出非洲的现代智人，他们早在6万年前便踏上了澳大利亚的土地。但当时地球正处于冰河时期，海平面比现在要低100多米，那些原住民可以从非洲一直走到澳大利亚，不需要有任何高超的航海技能，甚至连游泳都不需要。
末次冰期结束于1.15万年前，此后冰川加速融化，各地洪水泛滥，海平面迅速回升，淹没了大片沿海土地，其中就包括鲨鱼湾。世界各地的原始部落之所以会有那么多关于大洪水的传说，很可能与这次海平面的突然上升有关。在那之后的这一万多年时间里，全球气候极其稳定，为人类走出荒蛮时代奠定了基础。但因为各种原因，澳大利亚原住民的文明程度一直相当落后，海洋对他们来说是一个相当危险的地方，不到万不得已没有必要下海。
无独有偶，在那个平均海拔不到1.5米的岛国马尔代夫，只有十分之一的青少年会游泳，国际公益组织甚至要专门派人去那里教孩子们学游泳，好让他们多一项生存技能。
这些案例充分说明，人类并不是天生就喜欢大海的，我们毕竟是陆地动物，海洋对我们来说充满了未知的风险。事实上，如果不是因为海平面下降暴露出的路桥，早期人类几乎不可能迁徙到全世界。同理，如果不是因为海平面上升淹没了路桥，美洲大陆和澳大利亚的原住民很可能早就和欧亚非大陆的居民取得了联系。换句话说，海洋的存在增加了人类的多样性，造就了今天这个丰富多彩的人类世界。
因为地理环境的差异，不同的民族和海洋的关系有远有近，逐渐进化出了完全不同的特质。比如中华文明的发源地远离大海，周围强敌环绕，逐渐发展出了一个重农轻商、保守内敛的内向型社会。而欧洲文明诞生于地中海周边，周围岛国林立，所以欧洲逐渐发展出了一个重视民主和贸易的外向型社会。再加上广袤的地中海为欧洲水手提供了一个绝佳的训练场，所以最早发现美洲和澳大利亚的是欧洲人。他们依靠强大的海权，逐渐掌握了当今世界的话语权，海洋就是他们最好的帮手。 随着文明的进步，今天的大海不再是充满危险的禁区，而是地球最后的边疆。海洋不再是部落之间的战场，而是连接世界的纽带。无论是地球的气候，还是人类社会的未来，很大程度上取决于我们对待海洋的态度，人类和海洋之间的故事还远未结束。■（三联生活周刊）
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