Люди изменяют окружающую среду как минимум 10 000 лет (см. [источник](https://royalsociety.org/news-resources/projects/climate-change-evidence-causes/basics-of-climate-change/)). Однако Антропоцен — это название, данное конкретному периоду истории Земли, в течение которого люди оказали глобальное влияние на климат и экосистемы планеты. Несмотря на официальное непринятие в качестве геологической эпохи (см. [источник](https://www.iugs.org/files/ugd/f1fc0740d1a7ed58de458c9f8f24de5e739663.pdf?index=true)), в научных исследованиях широко распространено понимание Антропоцена как эпохи человеческого вмешательства в систему Земли.
Различные даты начала Антропоцена
Предлагаются разные даты начала Антропоцена: от начала XVII века до середины XX века, когда были впервые испытаны атомные оружия. Моё новое исследование концентрации атмосферного метана поддерживает идею более ранней даты, когда прибытие европейцев в Америку впервые оказало заметное влияние на атмосферу, но несколько раньше предыдущих оценок.
Ледяные керны как свидетельство
Ледяные керны — цилиндры льда, пробуренные из ледников и ледяных щитов — предоставляют важные доказательства исторических изменений в составе глобальной атмосферы. Именно из этих записей в 2015 году два учёных из Университетского колледжа Лондона, Саймон Льюис и Марк Маслин, предложили дату начала Антропоцена доиндустриального периода (см. [источник](https://www.nature.com/articles/nature14258)).
Они предположили, что беспрецедентное падение уровня CO₂ в атмосфере, зафиксированное в ледяных кернах и известное как «Orbis spike», датируется 1610 годом. Этот необычно низкий уровень отражает дополнительное поглощение CO₂ деревьями в результате восстановления лесов в Америке после прибытия европейцев в конце XIV века.
Исследование изменения концентрации метана
Моё собственное исследование изменения концентрации метана показывает, что Антропоцен начался несколько раньше, в 1592 году. Записи ледяных кернов показывают минимальную концентрацию атмосферного метана ровно через 100 лет после того, как исследователь Христофор Колумб впервые ступил на землю Америки. Это, по моему мнению, усиливает поддержку гипотезы, выдвинутой Льюисом и Маслином десять лет назад.
В статье, опубликованной в Nature Reviews Earth & Environment, я рассматриваю последствия глобальных колебаний в обмене метаном между деревьями и лесами. Метан — парниковый газ, который примерно в 80 раз мощнее углекислого газа за 20-летний период. Важно отметить, что у метана короткий срок жизни — чуть менее десяти лет, поэтому любые записи в ледяных кернах будут гораздо более чувствительны к изменениям в цикле метана, чем к более долгоживущему CO₂.
Взаимодействие деревьев с атмосферным метаном
Деревья и их древесная кора, несмотря на их биологически инертный вид по сравнению с листьями, являются важными интерфейсами обмена метаном. В болотах и лесных поймах, таких как Амазонка, они являются точками выхода метана в атмосферу из насыщенных почв, где метан образуется анаэробными почвенными микробами.
Однако в прошлом году моя команда обнаружила, как более обширные площади лесов, растущих на свободно дренируемых почвах, взаимодействуют с атмосферным метаном (см. [источник](https://theconversation.com/weve-discovered-the-worlds-trees-absorb-methane-so-forests-are-even-more-important-in-the-climate-fight-than-we-thought-235233)). Деревья являются хозяевами микробов, которые непосредственно удаляют метан из атмосферы (см. [источник](https://www.nature.com/articles/s41586-024-07592-w)).
Это один из двух механизмов, которые вместе могут объяснить беспрецедентное падение концентрации атмосферного метана, зафиксированное в антарктических ледяных кернах в первом веке после прибытия европейцев в Америку. Это подтверждает идею Льюиса и Маслина о том, что восстановление лесов в тот период имело глобальные последствия.
С увеличением количества деревьев, растущих на заброшенных сельскохозяйственных землях, увеличилась площадь древесной поверхности, контактирующей с атмосферой. Это означало, что больше метана поглощалось микробами, которых они содержат.
Второй механизм связан с тем, как деревья перехватывают поступающие осадки. Некоторые осадки повторно испаряются, не достигая почвы. Любые осадки, достигающие почвы, могут быть поглощены корнями деревьев и возвращены в атмосферу. Остальное перемещается в почву или смывается в реки и водно-болотные угодья.
Возможно, что всплеск восстановления лесов привёл к увеличению испарения и транспирации. Таким образом, больше воды высвобождалось деревьями обратно в атмосферу, а меньше смывалось по поверхности почвы. Это ограничило количество воды, поступающей в водно-болотные угодья, которые являются основным источником метана (см. [источник](https://www.nature.com/articles/s43247-024-01635-w)).
Таким образом, небольшое сокращение площади водно-болотных угодий в сочетании с увеличением количества деревьев, поглощающих атмосферный метан, могло снизить концентрацию метана в атмосфере и объяснить минимальные уровни метана, наблюдаемые в 1592 году.
Когда именно начался Антропоцен, может быть аргументом, который был вытеснен решением не обозначать его новой эпохой (см. [источник](https://theconversation.com/the-anthropocene-epoch-that-isnt-what-the-decision-not-to-label-a-new-geological-epoch-means-for-earths-future-227069)). Действительно, возможно, что вырубка лесов для ведения раннего земледелия около 5 000–8 000 лет назад в середине голоцена (период относительной климатической стабильности в неолитический период) способствовала увеличению концентрации метана в атмосфере, наблюдаемому в Антарктиде с того времени.
Помимо древнего следа человеческого влияния на наши леса, записи метана в ледяных кернах дают возможность оценить недавно обнаруженные процессы, происходящие в лесах мира. Это то, что я сейчас исследую вместе с моим коллегой Питером Хопкрофтом, моделистом палеоклимата в Бирмингемском университете.
Через вырубку лесов для ведения раннего земледелия или через воздействие на леса массовой депопуляции коренных народов после контакта с европейцами — эти следы нашего прошлого влияния указывают на нечто значительное: на то, что всегда существовала тесная и развивающаяся связь между человечеством и миром природы. Связь настолько фундаментальная, что на протяжении всего нашего существования как вида мы были неотделимы от самой природы.
Предоставлено [The Conversation](https://phys.org/partners/the-conversation/)
Эта статья перепечатана из [The Conversation](https://theconversation.com) под лицензией Creative Commons. Читайте [оригинальную статью](https://theconversation.com/new-start-date-for-the-anthropocene-proposed-when-humans-first-changed-global-methane-levels-258834).