南极海豹毛浓缩全球文明史



事物间的联系,往往堪称奇妙。和“蝴蝶效应”一样,南极洲几千年保留下来的海豹毛,居然真实记录着人类社会金银提炼活动的盛起和衰落。

南极研究钟情纤纤海豹毛
南极大陆远离人类污染区,是研究全球古环境的理想场所。近几年来,中国科大极地研究团队开拓了南极无冰区生态地质学研究的新领域。在国家自然科学基金和知识创新工程的支持下,孙立广教授和谢周清博士等开展了企鹅生态历史及自然环境演变的综合研究,开创的企鹅粪土考古法得到了学术界的广泛承认。接着,他和刘晓东博士等一起,根据海豹毛和海豹粪土层的生物地球化学记录,反演了过去近2000年来海豹数量的变化及其与极地冰盖进退的关系。现在更将海豹毛研究推进到了新的阶段。
他们认识到,由于毛发角质层自身的结构特性,加上南极特殊的环境条件,海豹毛在南极历史环境研究中具有特殊的生态环境指示意义。因此,利用南极乔治王岛一个保存完好、具有连续时间序列的海豹毛和海豹粪土沉积序列,讨论了铅、铜、砷、镉、锌五种重金属在海豹毛中负担水平的时间变化规律,及其与环境、气候波动的可能联系。接着,更综合相关成果,厘定了海豹毛中汞含量对2000年古代文明之间忠实的记录关系。

含汞变化记录悠悠文明史
孙立广等对南极海豹毛、海豹和企鹅粪土层以及西沙群岛红脚鲣鸟粪土层中汞含量的变化进行了对比研究,发现了一个有趣的现象:上述两个远离人类活动区的生物粪土中,过去2000年来记录到的汞变化曲线竟然非常相似,相互间有很好的可比性。
研究者指出,这种相似性表明,过去的汞排污事件与全球范围内的汞沉降有关。全球工业化导致汞污染的持续加剧,但发展程度不同的地区波动幅度相差很大,区域性的重污染区可能增加了全球对比的不确定性。但南海、南极鸟兽粪土层中汞记录的可比性表明,在这类“干净”的地区,由于汞在全球传输系统中的均匀分布,所接触到的汞量差相仿佛。美国冰川学家Schuster对于北美冰芯的分析表明:人类来源的汞是火山等来源的20倍,因此,汞在沉积层中的变化主要是人类活动的结果。其中,炼丹、冶炼金银等冶金文明的盛衰与汞向大气的排放有密切联系。
xxx说,“金银天生不是货币,但货币天生是金银。”人类自从认识到金银妙用的那天起,就尽可能地炼制这两种金属。而在金银的提炼和镀金工艺中,汞的炼制是必不可少的。数据显示,自公元前500年罗马时代以来,人类向大气中排放了数十万吨甚至更多的汞,足以影响到大气、海洋、地表的汞含量。现在,孙立广等综合原有科学、史学研究成果,结合自身的研究最终发现,2000年来,南极海豹毛中的汞含量变化确实和这一时期人类汞排放史吻合。
研究表明:海豹毛中的汞含量在公元18~300年出现{dy}个峰值,此时正值罗马帝国时期,为满足提炼金银的要求开始火法冶炼辰砂制汞,中国汉朝的黄金生产也正处于鼎盛期,产出量与罗马帝国相当,同时炼丹术也正开始在东西方流行。随后的公元300~450年间,海豹毛的汞含量大大降低,也与汉朝以后中国金银产量下降,以及古罗马进入衰败时代相一致。
再往后,无论是欧洲银矿资源的枯竭和发现,南美印加文明金银提炼工艺的改进,明朝末年中国汞消费的降低,还是持续数百年的南美淘金热以及美国独立战争导致的文明衰败,无不造成南极海豹毛汞含量相应的高峰或低谷……
更有意义的是,在海豹粪和不同地区的企鹅粪中,汞记录的文明信息都与海豹毛一致,这为更深入的生态地质学研究提供了基础。

环境污染敲响发展警示钟
中国科大的极地专家指出:“2000年来,人类文明带来的汞污染,通过南极海豹毛、海豹粪、企鹅粪中对汞的富集留下确凿的记录。总的来说,生产力上升时期汞污染加剧,生产力下降时期汞污染降低。虽然过程中技术的进步对汞污染有一定的约束作用,但冶炼技术的进步,显然无法遏制全球工业化进程给海豹带来的伤害。”
近代大工业的发展不但使全球的汞污染加剧,其它污染物的排放也在大量增加,例如企鹅粪土中铅的浓度就在急剧升高。为了地球环境和人类生态、经济、社会的可持续发展,理性地选择人类现在和未来的行为,向绿色生产模式转型已势在必行。


 

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