殷跃平
大都市和城市群正开始成为地球上新生的地质环境脆弱区,地质环境安全和应急反应能力成为城市管理的热门话题
地球环境的优化配置将成为人类“管理地球”的主题
我们对地球环境今后100年、1000年如何发展确实知之不多
今天以人类与地球相互作用为中心的研究,已成为地质学家不能不关注的主题。地质学家们不再局限于对久远的地球历史刨根问底,要求对地球的未来作出准确判断,科学地管理地球已成为地质工作者的重任。
“人”作为地质营力
诺贝尔奖得主鲍尔·克鲁岑于2000年提出了将“人类纪”作为现今的地质年代,并以18世纪末为起始。强调了人类,特别是进入工业化社会以来,已在地质和生态中起到了中心作用,这种影响将延续很长的时期。人类纪的提出,强调了地球环境的概念,以“人”为中心,大气圈、水圈、生物圈和地圈相互作用是研究的重点。
人类作为一种新的地质营力,形成的地质现象,以“新城市运动”最为典型。大都市和城市群正开始成为地球上新生的地质环境脆弱区,地质环境安全和应急反应能力成为城市管理的热门话题。
我们难以抹去的记忆包括,2001年冬的一场大雪导致了北京全城的交通瘫痪,2004年夏的一场大雨致使城区洪涝。上海、天津、广州、深圳等大都市,以及华北平原、长江三角洲等人口密集区,过度开采地下水的结果导致了地面的严重下沉或塌陷。中西部地区在经济迅速增长的同时,正在吞食地质灾害的恶果,重庆、贵阳、兰州、西宁,以及数以千计的城镇无时不在受到地质灾害的危害,人为不合理工程活动造成的地质灾害已超过自然原因引发的地质灾害。西南地区由于人为原因导致的石漠化每年以近300平方公里的速度增加。能源与矿产资源的开采导致的矿石环境地质问题愈来愈突出,大庆等油田的开采,使地区土地出现大面积沙化,并产生了地面沉降。
“管理地球”主力军
人类社会的发展经历了通过战争方式夺取资源向和平方式进行全球资源优化配置的过程,这种短缺的实质是适宜人居的地球环境的短缺。
欧盟已通过协商的方式分配成员国的工业、农业和经济产业布局;《京都议定书》在全球范围了提出了工业排放CO2的配额。全球地球环境的优化配置将成为人类“管理地球”的主题,地质工作者应该成为管理地球的主力军。而地质学的传统主题只是认识地球,研究地球的地质作用并解释地质现象。
工业革命以来,改造地球以成为地质学的重要内容。但是,每当我们一次又一次地征服地球时,地球也将给人类带来一次又一次的报复,由人群、噪音和钢筋混凝土组成的城市,开始进入了没有鸟语花香的“寂静的春天”。 人类开始认识到要与地球和谐相处,由此提出了“地质灾害风险管理”、“海岸带地质环境管理”、“地下水资源管理”、“地质灾害群测群防”等新课题。“管理地球”开始成为地质学的新理念。
“将今论古”,预测未来
“现在是了解过去的钥匙”是作为一门科学的地质学的基本方法,我们拥有了这把钥匙成功地打开了数十亿年来地球的一扇又一扇大门,揭开了一个又一个无穷的奥秘。从赖尔时代翻开的一页页地层,确实可以探讨,甚至叙述数十亿年来地质的演化发展历程,其程度可以到了“精细”,但是,我们对地球的地质环境今后100年、1000年如何发展确实知之不多。
最近十多年来,中国的地球科学家借助现代技术,通过对溶洞石钟乳的测年,可以推测数十万年来地球的CO2组分;通过黄土沉积物测年,已了解和青藏高原的隆升对东亚气候变化的影响;通过海岸带沉积物的精细结构分析,已可以完全了解海岸带近万年、千年、甚至近百年来海进海退的变化。
但是,对地球的今后的变化很难有一个较为科学的答案,因为,作为一种地质营力的“人类活动”已成为主导今后环境快速变化的因素,而这种力充满了变数。因此,对地球未来的地质作用已开始成为环境地质工作的重要内容。对地质灾害隐患点的调查和潜在区的划分、研究地质灾害发生机理和制定应对预案、开展地下水资源应急和后备水源地勘察、进行地下水含水层脆弱性评估、开展危机矿山的评估和接替资源的勘查等等,对地质工作者提出了新的挑战。“用今天去探求远古,将古今去把握未来”带来了地质学的复兴。
放眼“地球环境”
现代社会的发展使人类由同住一个星球变为同住一个“地球村”。南极生活的企鹅也在遭受来自欧亚大陆的污染。厄尼尔诺环流的“兴风作浪”推动了从全球的角度来研究大气圈、水圈、地圈和生物圈的相互作用。近一个世纪,全球平均气温已上升了0.6度,全球变暖导致了海平面上升,由于海岸带人口密布,将遭受这种变化带来的严重灾难。高原山区由气候变迁引起的地质灾害及生态地质环境退化正带来严重的后果。从全球范围看,非洲最高峰坦桑尼亚的乞力马扎罗山冰盖已经萎缩了80%并可能在今后15年内消失,全球近期规模最大,对生态环境影响最为严重的气候地质灾害当数2000年发生在西藏易贡藏布河山体滑坡,体积约3亿立方米。造成了大峡谷下游的印度有30人死亡,100多人失踪,5万人无家可归,20多处大桥管线荡然无存。这种“冰融山动”的现象主要由于全球气候变化引起,在青藏高原乃至全球具有普遍现象。
地质学的研究已不局限于“场地”的地质环境范围了,而正在从人类发展的角度关注我们的地球环境。
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