第一篇 四 人類出現之前的世界

十餘億年來,南北兩極的冰棚都曾來來回回遠離過極點,有時還真的在赤道相逢。箇中原因牽涉到大陸板塊漂移、地球的橢圓軌道、偏斜的地球軸心,以及大氣層里二氧化碳的變動,等等。在過去這幾百萬年間,大陸板塊已經基本固定在我們現如今熟悉的位置,平均每一萬兩千年到兩萬八千年,冰河期就會重現,時間相當規律,最多維持十萬年左右。

最後一個冰河期於一萬一千年前離開紐約,在正常情況下,曼哈頓隨時有可能再度被冰河剷平,不過我們愈來愈懷疑,冰河期會不會如約而至。許多科學家都猜測,在下一次酷寒凍結大地之前,現在這中場休息時間會持續更久,因為我們在大氣層這條棉被裡多塞了一片隔熱層,延緩這個不可避免的情況發生。探測南極冰核中古老的氣泡,並與現今的空氣成分相比,過去六十五萬年空氣中的二氧化碳含量從沒這麼高過。如果人類從明天起全部消失,再也不會將任何一個含碳分子送進空氣里,我們引起的事端也必然會消逝。

儘管我們的標準在不斷變化,但即使根據我們的標準來看,這種情況不會立刻發生,因為現代人沒必要乾等著變成化石進入地質時期的那一天。作為自然界中一股真實的力量,我們也是這樣做的。在人類消失之後,還有很多人造物會繼續流傳很長一段時間,其中之一就是我們重新設計建構的大氣層。因此,泰勒·沃克一點也不覺得身為建築師的自己,卻在紐約大學生物系裡教授大氣物理與海洋化學有什麼奇怪之處,他發現必須藉助這些領域的知識,才能解釋人類如何將大氣層、生物圈和深海,變成了到目前為止唯有火山爆發和大陸板塊撞擊才能成就的現況。

沃克身材瘦高,一頭深色捲髮,眼睛在思考的時候會眯成半月形。他靠在椅子上,看著一張幾乎蓋過辦公室布告欄的海報,海報上描繪著大氣層與海洋融合成一片密度漸增的液體。大約在二百年前,大氣層里的二氧化碳會以穩定的速率溶入下面的海洋,讓這個世界保持平衡。如今,大氣中的二氧化碳濃度太高,海洋必須重新調適。不過他說,因為海洋很大,需要一點時間才能恢複平衡。

「假設再也沒有人使用燃料,起初海洋表面會迅速吸收大氣中的二氧化碳,飽和之後,速度就會趨緩。實行光合作用的有機體也會吸收部分二氧化碳。然後,飽和的海水會下沉,古老、不飽和的海水從深處上升,慢慢取而代之。」

大概需要一千年,上下層的海水才能完全翻轉過來,這並不表示地球就可以恢複到工業時代之前的純凈。儘管海洋與大氣層那時已經較為平衡,可是二者的二氧化碳含量仍然超標。陸地也是一樣,陸地上過剩的碳會經由土壤和各種生命形態循環。這些生命形態固然會吸收碳,終究還是會釋放出來,那麼,多餘的碳去哪兒了呢?「通常,」沃克說,「生物圈就像一個倒立的玻璃罐,上面基本上是密封的,除了少數隕石之外,不會讓外界的物質進來;底部的瓶蓋則稍微開啟,也就是火山。」

問題是,我們一直在抽取石炭紀岩層里的資源,並噴向空中,成了一座自18世紀以來從未停止爆發的火山。

因此,在火山將太多碳元素噴到大氣系統中之後,地球就只能如此響應。「岩石周期循環開始啟動,不過費時更長。」長石和石英這樣的硅酸鹽是地殼的主要成分,受到雨水和二氧化碳所形成的碳酸影響,會逐漸變成碳酸鹽。碳酸也會溶解土壤與礦物質,釋放出鈣質滲入地下水,然後再經由河流進入海洋,接著鈣質會輾轉成為貝殼的一部分。這是非常緩慢的過程。不過超載的大氣層里劇烈的天候變化,會稍微加速這個過程。

「最後,」沃克下結論道,「地質循環會將二氧化碳濃度恢複到人類出現以前的程度,這大約需要十萬年。」

或許還要更久。令人擔心的是,就算是極小的海洋生物,也會將碳元素鎖在它們的「鎧甲」里,因此海洋上層的二氧化碳濃度增加,可能會導致它們的甲殼溶解。另一個問題是,海洋的溫度愈高,吸收二氧化碳的能力就愈低,因為高溫會抑制呼吸二氧化碳的浮游生物的生長。話雖如此,只要人類徹底消失,海水在開始的一千年間徹底轉換,就足以吸收高達百分之九十的多餘的二氧化碳,讓大氣中的二氧化碳濃度只比工業時代之前的百萬分之二百八十高出十到二十個點。

花費十年時間在南極大陸勘探冰核的科學家可以明確告訴我們,這個數字與目前百萬分之三百八十之間的差別,意味著至少在未來的一萬五千年內,都不會有冰河來襲。在海洋緩慢吸收大氣中過多碳元素的這段時間,美洲蒲葵與木蘭在紐約市繁殖的速度,會比橡樹、樺樹更快。曼哈頓島會忙著接納像犰狳和豬這類從南方遷徙過來的動物,而麋鹿也得在加拿大的拉布拉多省繼續尋找醋栗果和接骨木果來果腹。

有些持續關注北極的知名科學家表示,除非格陵蘭島上冰雪融化,導致灣流冷卻、對流停止,使得負責全球暖流循環的大洋輸送帶完全停滯,北美東岸和歐洲才會回到冰河時代。

也許這還不至於引發大型冰床的誕生,但沒有樹木的苔原與永久凍土會取代原有的溫帶森林,漿果樹叢也會蛻成地面上發育不全、色彩繽紛的小花點,夾雜在馴鹿苔之間,吸引著南來的馴鹿。

第三種比較樂觀的情況是,或許兩種太過極端的現象互相抵消了對方的力道,使溫度介於二者之間。不論冷、熱,抑或是在冷暖之間,只要人類繼續將大氣中的二氧化碳濃度推升到百萬分之五百或六百,如果我們不改變目前的生活形態,到2100年,甚至會高達百萬分之九百,而格陵蘭島上曾經的冰凍層,一定會飛濺墜入膨脹的大西洋。端視融冰分量的多寡,很有可能曼哈頓只剩下兩座崎嶇的小島浮在海面:一個是中央公園裡的大山丘(Great Hill),另一個是華盛頓高地凸起的一塊頁石。往南數公里處的建築群,會像是浮出海面的潛望鏡,無助地看著周遭的一片水域,要不了多久,不斷衝擊的海浪也終會把它們撂倒。

如果人類從未演化,這個星球會是怎樣的一番光景?或者,人類演化是無可避免的結果?如果我們消失了,我們或是跟人類一樣複雜的生命,還會不會、能不能再一次出現?

遠離南北兩極的東非有座坦噶尼喀湖,坐落在一條從一千五百萬年前便開始將非洲大陸一分為二的裂谷之中。非洲大裂谷是地殼結構上的一條大裂縫。裂縫最早從現今的黎巴嫩貝卡谷地開始,向南延伸,形成約旦河與死海;接著谷口加寬,變成了紅海;如今它分成兩條平行的地塹,分裂非洲東部的地殼。坦噶尼喀湖就在大裂谷西邊的分叉谷地中,縱貫南北,長達六百七十多公里,是世界上最狹長的湖泊。

從湖面到湖底,水深近兩公里,約形成於一千萬年前,是世界上第二深、也是第二古老的湖泊。坦噶尼喀湖僅次於西伯利亞的貝加爾湖,因此引起科學家的高度興趣,要從湖底沉積中採取礦樣進行研究。如同冰河期每年的降雪可以保存氣候史料一樣,四周植物的花粉粒沉入淡水湖底之後,也會層次分明,清晰可辨。雨季溢流的土層顏色較深,旱季開花的藻類則形成顏色較淡的線條。在古老的坦噶尼喀湖裡,礦樣不只能指出植物的種類,也顯示了叢林如何逐漸變成耐熱的闊葉林地,即覆蓋著現今非洲大片地域的乾燥性疏林植被。乾燥性疏林植被也是人為產物,因為舊石器時代的人類發現焚燒樹木製造出的草原與空曠林地,可以吸引羚羊並加以豢養。

花粉夾在厚厚的木炭層里,這表明伴隨鐵器時代而來的是更大規模的焚林與砍伐。因為當時人們已經學會了冶煉礦石,後來還學會了如何製造鋤頭。他們種植的龍爪稷類的作物,也留下了痕迹。後來的作物,如豆子、玉米等,則因為花粉粒太小或穀粒太大漂流得不夠遠,並沒有留下記錄。不過在翻動過的土壤里,蕨類孢子的數目顯著增加,就足以證明了農業的拓展。

這些信息以及其他更多的數據,都來自一根十米長的鋼管挖掘出來的泥土中。研究人員用繩索將這根鋼管垂直放進湖水裡,利用一具振動馬達,借著鋼管本身重量所產生的動力,插入湖底,探索十萬年的花粉沉積層。亞利桑那大學的古湖沼學家安迪·柯恩在坦噶尼喀湖東岸的基戈馬區主持研究計畫。他說,下一步就是找到一個能夠穿透五百萬,甚至一千萬年沉積物的鑽探設備。

這種設備的價格可能會很昂貴,還必須加購一艘小型的鑽油船。因為湖水太深,鑽探平台無法用錨固定在湖底,因此鑽探機還得連上全球定位系統,不斷調整位置才能對準湖底的洞。不過柯恩說,這一切都將值回票價,因為這是地球上時間最長、最豐富的氣候史料。

「長久以來,我們都認定地球的氣候變化是受到極地冰層的前進與後退影響,但我們有充分的理由相信,熱帶地區的環流也牽涉在內。我們對兩極的氣候變化了解很多,但對於這個星球的溫熱核心,也就是人們居住的地區,卻知之甚少。」柯恩說,從地層中取樣可以採集到「多出冰河十倍的氣

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