En ny studie koordinerad av CU Boulder klargör den extraordinära hastigheten och omfattningen av ökningar av energianvändning, ekonomisk produktivitet och global befolkning som har drivit jorden mot en ny geologisk epok, känd som antropocen. Distinkt fysisk, kemiska och biologiska förändringar av jordens bergskikt började omkring år 1950, forskningen hittade.

Leds av Jaia Syvitski, CU Boulder professor emerita och tidigare chef för Institute of Alpine Arctic Research (INSTAAR), pappret, publicerad idag i Naturkommunikation Jord och miljö , dokumenterar de naturliga drivkrafterna bakom miljöförändringar under de senaste 11, 700 år – känd som holocenepoken – och de dramatiska förändringar som orsakats av människan sedan 1950. Sådana planetomfattande förändringar har förändrat haven, floder, sjöar, kustlinjer, vegetation, jordar, kemi och klimat.

"Detta är första gången som forskare har dokumenterat mänsklighetens geologiska fotavtryck i en så omfattande skala i en enda publikation, sade Syvitski, tidigare verkställande direktör för Community Surface Dynamics Modeling System, en mångsidig gemenskap av internationella experter som studerar interaktionerna mellan jordens yta, vatten och atmosfär.

Under de senaste 70 åren, människor har överskridit energiförbrukningen för hela de föregående 11, 700 år — till stor del genom förbränning av fossila bränslen. Denna enorma ökning av energiförbrukningen har sedan möjliggjort en dramatisk ökning av den mänskliga befolkningen, industriell verksamhet, förorening, miljöförstöring och klimatförändringar.

Studien är resultatet av arbete av Anthropocene Working Group (AWG), en tvärvetenskaplig grupp av forskare som analyserar argumenten för att göra antropocen till en ny epok inom den officiella geologiska tidsskalan, kännetecknas av den överväldigande mänskliga påverkan på jorden.

Ordet antropocen följer namnkonventionen för att tilldela geologiskt definierade tidslängder och har kommit att förkroppsliga den nuvarande tiden under vilken människor dominerar jordsystem i planetarisk skala.

I geologisk tid, en epok är längre än en tidsålder men kortare än en period, mätt i tiotals miljoner år. Inom holocentiden, det finns flera tidsåldrar – men antropocen föreslås som en separat epok inom jordens planetariska historia.

"Det krävs mycket för att förändra jordens system, ", sa Syvitski. "Även om vi skulle komma in i en grönare värld där vi inte brände fossila bränslen, den främsta boven bakom växthusgaserna, vi skulle fortfarande ha ett rekord av en enorm förändring på vår planet."

Entydiga markörer för antropocen

De 18 författarna till studien sammanställde befintlig forskning för att belysa 16 stora planetariska effekter orsakade av ökad energiförbrukning och andra mänskliga aktiviteter, ökat i betydelse runt eller sedan 1950.

Mellan 1952 och 1980, människor satte igång mer än 500 termonukleära explosioner ovan jord som en del av globala kärnvapenprovningar, som för alltid har lämnat en tydlig signatur av mänskligt orsakade radionuklider – atomer med överskott av kärnenergi – på eller nära ytan av hela planeten.

Sedan omkring 1950, människor har också fördubblat mängden fixerat kväve på planeten genom industriell produktion för jordbruk, skapat ett hål i ozonskiktet genom utsläpp i industriell skala av klorfluorkolväten (CFC), släppt ut tillräckligt med växthusgaser från fossila bränslen för att orsaka klimatförändringar på planeten, skapade tiotusentals fler syntetiska mineralliknande föreningar än vad som förekommer naturligt på jorden och gjorde att nästan en femtedel av flodsedimenten över hela världen inte längre nådde havet på grund av dammar, reservoarer och omledningar.

Människor har producerat så många miljoner ton plast varje år sedan mitten av 1900-talet att mikroplaster "bildar en nästan allestädes närvarande och entydig markör för antropocen, " enligt studien.

Inte alla dessa planetära nivåförändringar kan definiera antropocen geologiskt, enligt Syvitski och hennes medförfattare, men om nuvarande trender fortsätter, de kan leda till markörer i rockskivan som kommer.

Syvitski krediterar sin tid som chef för INSTAAR från 1995 till 2007 för att ha gjort det möjligt för henne att sammanföra forskare från de olika miljödiscipliner som behövs för studien, inklusive geologi, biologi, geografi, antropologi och historia.

På ett liknande sätt, hon ser ett behov av att människor med olika bakgrund och erfarenheter runt om i världen möts för att arbeta mot lösningar.

"Vi människor har kollektivt hamnat i den här röran, vi måste arbeta tillsammans för att vända dessa miljötrender och gräva oss ur det, sa Syvitski. Samhället borde inte känna sig självbelåtet. Få människor som läser manuskriptet borde komma bort utan att känslor bubblar upp, som ilska, sorg och till och med rädsla."