人类世与海洋环境史：一个新的分析框架
包茂红 北京大学历史学系
人类世是一个新的地质时代，它与全新世的区别在于，人类活动代替自然营力成了改变地球环境的主要动力。这种改变不仅对陆地环境造成影响，也对海洋环境产生了深刻影响，并在一定程度上推动了海洋环境史研究。
在正式论述人类世与海洋环境变化和海洋环境史研究之前，需先厘清“人类世”概念的提出和发展。地球环境已有46亿年的历史，认识这么漫长的历史通常采用地质学的分期方法，即“宙、代、纪、世”的序列。现在我们正处于显生宙—新生代—第四纪—全新世，全新世始于1.2万至1万年前，划分更新世和全新世的金钉子是在格陵兰岛发现的、记录新仙女木事件结束的冰芯。全新世的特点是气候虽有波动但整体相对温暖，人类文明就产生和发展于这个地质阶段。在全新世下，用于分期的金钉子是地质变化的标识，推动地球环境变化的动力都是自然营力，人类活动发挥的作用很小。但进入20世纪后，随着全球变暖加剧，科学家逐渐认识到人类活动在全球环境变化中发挥的作用越来越大，地球环境发生了质的变化。
一、人类世概念的提出和发展
2000年，荷兰大气化学家保罗· J.克鲁岑（Paul Jozef Crutzen）和尤金· F.斯托默（Eugene F. Stoermer）提出了“人类世”的概念。克鲁岑认为，在过去的两个多世纪里，人类活动导致的二氧化碳排放使全球环境偏离了先前的自然变化轨迹，形成了一个由人为活动主导的新的地质时代，可以称之为“人类世”，大体始于18世纪末。用于区分人类世和全新世的金钉子是主要由化石燃料燃烧引起的、大气中二氧化碳和甲烷含量日益增加的现象。这个概念提出后，在三个方面引起了争议：人类活动是否已超过自然营力成了改变地球环境的主导力量？人类世能否反映人类活动的本质？金钉子到底何时出现？
经自然科学家和历史学家深入研究和合作，证实了地球环境自工业革命以来确实发生了与以前不同的变化，突出表现是大气中的二氧化碳含量迅速增加，尤其在第二次世界大战后，增速更快，且大气环境变化与社会经济变化相匹配。工业革命前，大气中的二氧化碳含量大约是270ppm—275ppm（parts per million，百万分比浓度），这一数字在1950年上升到310ppm，1980年上升到380ppm，30年间的上升幅度占工业革命以来上升幅度的一半以上。于是，人类世被划分为三个阶段：约从1800年到1945年的工业时期，从1945年到2015年左右的大加速时期，约从2015年开始的管理地球环境时期。总之，人类活动超越自然营力成为全球环境变化的主导力量，已经是不争的事实。
如果以1800年为金钉子，那么1800年后人类活动的本质是什么？换言之，人类世能否反映这个新地质时代的本质？美国学者杰森·摩尔（Jason Moore）认为，人类世不是一个能够充分反映时代特点的概念，相比之下，“资本世”更加合适。资本主义比人类更能反映这个时代的本质，正是资本主义对人和自然的贪婪剥削促使人去破坏地球环境。还有学者认为，支撑资源和能量的全球性流动的是奴隶种植园。种植园的特点包括：对多元的农地、草场和林地进行单一化利用，或进行单一种植，形成榨取型、封闭的种植园体系；依赖奴隶或其他形式的契约劳工引进来创造财富；单一种植的产品经过使用化石燃料的工厂加工变成全球流通的商品，而这一步正是人类世所强调的。“种植园世”似乎比“人类世”更能体现人类促成的地球环境的转型。然而，资本主义并不是现代世界唯一的社会形态或发展模式，用资本世代替人类世不免有以偏概全之嫌。种植园世虽然突出了生物多样性减少甚至单一化导致的地球环境变化，但对工业化造成的最主要问题估计不足。因此，综合考虑，人类世是目前对地球环境比较全面的概括，特别是其反映了工业化、城市化等体现的现代性对地球环境的巨大影响。
关于区分全新世和人类世的金钉子，学者提出了不同的标准和标志物，但基本都是学术探讨，并未形成共识。产生较大影响的是以下两种观点。一由克鲁岑提出，他认为人类世始于18世纪末，金钉子是1784年瓦特发明了可以用于各种工业的蒸汽机，人类由此进入以化石燃料为驱动力的工业生产时代。二是隶属于第四纪地层学分会和国际地层学委员会的“人类世工作组”提出的观点。他们认为，人类世始于大约1950年，金钉子是在20世纪四五十年代出生的所有哺乳动物的骨骼和牙齿中含有的核武器试验留下的化学印记。克鲁岑的观点经大众传媒普及，已经被广泛接受，并形成了相对完整的体系，但人类世工作组的观点正在成为负责地质分期和命名的专业机构——国际地质学大会（IGC）的选择。
在2016年召开的国际地质学大会上，第四纪地层学分会和国际地层学委员会以88%的赞成票同意人类世成为一个正式的地层单位，并以20世纪中期的某个地层标识为金钉子，地球环境在这个时代发生了全面变化，而且变化大加速。同时，人类世工作组还强调如下现象的象征意义：伴随城市化和农业发展而来的土壤侵蚀和水土流失现象的大幅增加；人为活动对诸如碳、氮、磷和各种金属及其化合物的循环造成的明显中断性扰动；人为扰动造成的环境变化，包括全球变暖、海平面上升、海洋酸化和海洋“死亡地带”的扩展；海陆生物圈的快速变化，包括栖息地损失、过度捕猎、驯养动物数量飞涨、物种入侵；新“矿物”和“岩石”的飞速增加以及全球扩散，其中包括混凝土、粉煤灰和塑料，以及无数由这些物质和其他物质“经过技术合成的化石”。
本文兼采克鲁岑和人类世工作组的观点，在论述全球海洋环境变化时以1800年为起点，在论述太平洋环境史研究时以1950年为起点。
二、人类世与全球海洋环境变化
地球环境是一个整体，海陆本应和合联动，但在传统的认识中，陆地是人类生产和生活的主要场所，海洋则是阻隔人类活动的“天堑”。15世纪末，海道大开，天堑变通途，海洋成为把人类联结在一起的纽带。工业革命之后，由蒸汽机驱动的铁甲船不仅缩短了航行时间，还增强了航行的安全性，海底电缆的敷设促进了信息的快速流通，全球化加速，世界迅速被压缩，海洋也相应地被压缩。与此同时，无论就规模还是强度而言，人类对海洋环境的扰动都愈演愈烈。
海洋对流、温盐环流和海洋涡流是搅动气候变化的引擎，海洋又是全球热量的储库，在吸收二氧化碳等温室气体的过程中会发生海洋温暖化和酸化等现象。此外，海洋还是地球上最大的二氧化碳储藏区（另外两个是大气和陆地生物圈）。二氧化碳进入海水后，因碳酸饱和作用及海底碳酸盐的缓冲效应被中和并溶解，但这个过程非常缓慢，通常需要几百年才能达致平衡。工业革命前，海洋吸收和释放的碳的总量处于相对平衡状态，但在工业革命后，这种平衡逐渐被打破。从工业革命到20世纪末，人类共释放了4000亿吨二氧化碳，远远超过海洋能够在短期内吸收以及不同碳库之间相互抵消的量，导致碳循环严重不平衡。从1800年到1995年，海洋吸收了人类二氧化碳排放总量的40%。2000年，海洋释放了6亿吨自然碳，但吸收了20亿吨人为碳，净吸收碳量14亿吨。从1971年到2010年，距离海面70米范围内的水温每10年上升0.11°C，从1992年到2005年，从距离海面3000米到海底范围内的水温也可能上升了。这说明，随着时间的推移，从离海面近的范围开始的温暖化逐渐传导到海底，整个海洋都温暖化了。海洋温暖化会导致储存在大陆坡的甲烷水合物中的甲烷逃逸，挥发到大气中，增强温室效应。据估算，海洋中的甲烷水合物中蕴含着大约1万亿至5万亿吨碳，比传统化石燃料的蕴藏量还大。此外，甲烷水合物分解会造成原有大陆坡地区的压力结构变化，发生滑坡等海洋地质灾害。海洋温暖化促发热带风暴和极端天气的强度和数量大幅上升，会造成珊瑚礁大规模死亡，鱼群向深海逃亡，许多失去食物来源的海洋生物将遭受劫难。
同时，大量碳进入海洋后会引起海洋酸化和生物新陈代谢变化。二氧化碳在海洋近表层溶解后生成碳酸，导致海水pH值下降。自工业革命以来，海表水的酸度增加了26%，相应的pH值下降了0.1。一旦海水的酸碱度失衡，就会对许多海洋无脊椎动物造成致命伤害，某些海洋动物在适应酸碱度变化的过程中会通过代偿或调整而发生性状改变，甚至出现生存危机。
海洋还是人类生产和生活的场所。进入人类世后，世界市场把全球海域和所有人群有机地整合在一起，人类利用海洋最常见的方式是海上运输和渔业。海上运输因其大型化、便捷化和经济化而逐渐成为大宗物品（包括原油、石油产品、铁矿石、煤炭、谷物等）流转的主要方式。1950年到2000年，粮食运价下降70%，煤炭运价下降80%。海运成本下降在一定程度上改变了全球工业布局，一些资源缺乏国家相继在沿海地区建立工业园区，利用国际资源发展经济。但多次发生的轮船漏油、沉船事故污染了海洋环境，造成了航线障碍，压舱水的异地装卸还会导致海洋生物入侵和海港地区环境异化。邮轮也会导致海洋环境污染。截至2016年，欧洲的20艘豪华邮轮中有17艘没有安装氮氧化物净化器和碳微粒滤清器，而这20艘豪华邮轮排放的有毒物质，相当于1.2亿辆私家车排放量的总和。另外，随着船舶吨位数增加和运行频繁，航行产生的噪音每10年增加约3分贝，这种噪音的增加会影响海洋生物的行为。
同时，渔业也经历了从近海到远洋，从手工垂钓到机械捕捞，从独木舟到捕捞船队，从生计渔业到商业化、工业化渔业等转变。20世纪初，伴随柴油动力船和冷冻设施投入使用，传统的桁杆拖网被现代拖网取代，柴油拖网渔船的渔获量比蒸汽拖网渔船高40%。机械化和市场化不但大幅提高了捕捞效率和捕捞量，而且促使了渔业工业化和全球化。然而，现代化渔船队在各个海域追逐鱼群，也导致世界上主要渔场逐渐崩溃，海洋出现荒漠化现象。
渔获量最先出现持续下降的区域是北海。尽管捕鱼技术不断改进，市场需求持续增加，但英格兰和威尔士从北海捕获的鱼从1909年至1913年的年均19.3万吨下降到1934年至1937年的年均9.3万吨。北海的鲱鱼总渔获量在1966年达到最高峰（120万吨），然后逐年下降，1975年时已跌至20万吨。渔民为了赚取利润，采取了更加疯狂的生产方式，如增加拖网作业频率，许多海床每年遭受至少2至3次拖网捕捞，有的甚至高达十多次。同时，美国东海岸附近的渔场也经历了一场浩劫。截至1974年，来自东、西欧的1000多艘船捕获了200万吨鱼，导致多个渔场崩溃。由于各国在20世纪70年代至80年代相继宣布实施200海里专属经济区政策，深海渔业此后迅速发展，超级拖网渔船持续深耕水下2000多米的区域。拖网经过之处，除了鱼源枯竭，海底地形和环境也被严重破坏，成了没有生命的海底沙漠。过度捕捞导致渔业生产停滞，到80年代末，世界渔业产量稳定在8500万吨。此后，无论如何进行技术创新，市场需求和预期多么巨大，投入渔业的资金多么充沛，捕捞海域如何扩展，渔获量都无法突破。
渔业危机引起人类社会的关注，各国逐渐开始进行科学渔业管理。最初的思路是把捕捞量控制在鱼群能够自我调适或恢复的水平，并在容许捕获量的基础上分配渔获配额。然而，这种只注重目标鱼类配额的方法忽略了捕捞过程中对其他鱼类的过度捕捞和对鱼类生存环境的破坏。其实，只有当适龄生育的鱼群足够多且维持鱼类生长的海洋环境系统正常运转时，鱼群才能保持动态平衡。于是，渔业管理转而采用最直接的方式，即减少捕捞，建设海洋保护区。不再设立目标鱼类的捕捞配额，要求捕捞者使用环境友好的渔具和捕捞方式，保留所有混获，从而既减少捕获和对海洋环境的扰动，又能满足人的基本需求，进而保护海洋环境。不过，即便保护区已经显示出效益，但全球海洋只有0.6%的面积被划为保护区。根据海洋科学家的测算，要达到渔业可持续发展的目标，全球海洋的20%—40%需要划为保护区。这个差距相当巨大，需要迅速弥补。
作为地理上的海陆分界线和交错带，海岸带及其多样性为人类的生产生活提供了资源基础和便利条件。据估计，全世界大约2/3的人口生活在离海岸线60公里的范围内，全球大约2/3的GDP产出于离海岸线100公里的范围内。同时，海岸带也是生态脆弱区，既受到来自陆地河流和海流的塑造和冲蚀，也受到人为活动的严重影响，逐渐从自然形状变成人造海岸。人造海岸带不但毁灭了红树林和沼泽区，破坏了沿海生态环境，还会进一步加剧海啸和风暴潮等的破坏力。对海岸带威胁最大的是海平面上升。据估计，海平面上升会导致南亚和东南亚低地地带1亿多人流离失所，像马尔代夫、图瓦卢、基里巴斯等海拔只有2米至5米的岛国会被海水淹没。
随着人类生产活动的开展，海洋还逐渐成了垃圾和废水排放地，来自陆上和海洋的废弃物污染了几乎所有海域。最严重的海洋污染有四类：石油污染、有机物污染、垃圾污染和富营养化。石油进入海洋后会形成油膜，覆盖红树林和珊瑚礁，导致植物因无法进行光合作用、动物因无法充分呼吸而死亡，没有死亡的动植物则有可能因为毒化而变异，沙滩等地会因为污染而失去游憩功能。除了无机污染物，进入海洋的还有大量有机污染物。持久性有机污染物不但具有毒性，而且很难降解，或通过大气、河流传输进入海洋，蓄积在大型生物体内，扰乱其分泌系统和免疫系统，导致肿瘤或遗传缺陷。另外，来自陆上的废水携带农业营养盐和氮化物进入海洋，在海岸带附近形成富营养化，造成鱼类、甲壳类和其他海洋底栖动物缺氧而死。目前，全球有500多个没有生命的“死亡海域”。
总之，海洋既是全球气候变化的策源地之一，也是人类世时代人类生产和生活的环境。在世界市场形成后，海洋供养了人类，但也被严重破坏，人海相益相助的格局因人类的过度索取和过度排放而被破坏。于是，沿海国家和岛屿国家不得不对海洋环境整体进行保护，既保护海洋生物和栖息地的生态韧性和恢复力，也在保护中兼顾经济价值和生态价值。
三、人类世与太平洋环境史研究
太平洋是地球上面积最大的海洋，而亚太地区在第二次世界大战后逐渐成为世界上经济增长最快的地区。此外，在人类历史上，位于北太平洋上的日本是第一个也是唯一一个遭受过原子弹轰炸的国家，而南太平洋岛屿是战后核试验最集中、次数最多的地方。这就意味着，以太平洋环境史研究为例，可管窥人类世视阈下的海洋环境史研究之一斑。
广岛和长崎的原子弹爆炸（以下简写作“原爆”）对结束太平洋战争和反法西斯战争的重要作用以及对日本平民的伤害，都已在传统史学中得到充分研究。就原爆的环境史影响而言，日本学者筒井威廉（William Tsutsui）的研究解构了一些想当然的看法：原爆确实对当地人的生命和财产造成了很大损失，但对当地植被和动物的影响却比较复杂。确实，原爆造成爆炸地植被被毁，但两个月后，当地草木重新发芽，消失的苍蝇和蚊子重新出现，三四年后，曾因原爆而变异的植被恢复正常。更令人惊异的是，在原爆后的土地上种植的小麦、茄子和土豆的产量超过了没受到原爆影响的土地。原爆之后，从前不能在广岛生长的西红柿也可以种植了。这从一个侧面说明，原爆对环境的影响因当量不同而异，自然环境在原爆影响下也显示出了极强的韧性和恢复力。
二战后，远大洋洲成为美、英、法三国进行核试验的主要区域。1946年至1962年，美国在此区域进行了110次原子弹试验；1952年到1958年，英国在澳大利亚、马尔登岛和圣诞岛共进行了十几次核试验，在后两者上进行的9次试验当量达到13兆吨；法国在1966年至1996年间在远大洋洲进行了193次核试验，当量约为13.5兆吨。核爆炸产生的烟云危害了臭氧层，其产生的尘埃经放射性传递和沉降也直接影响了水、土壤和生物（包括人），其对海底和岛屿地形的破坏改变了人和动植物的栖息地。此外，我们对核试验的理解不能仅仅停留在技术层面上，还需要从国际政治和经济等方面进行深入研究，换言之，必须将之置于冷战的背景中探讨。正如汉布林（Jacob Darwin Hamblin）在其著作中所述，人类通过科学研究利用自然作为武器对付敌人的同时，也给自己制造了灾难。这种毁灭性的威胁既暴露了文明的生态脆弱性，也以一种盛世危言或末日警示的方式促发了灾难性环境主义的思想和实践。
二战改变了太平洋战场的物种构成和人类应对，战后的贸易和经济发展以及城市化也促进了物种的进一步交流和相应的管理。此外，太平洋战争也改变了南太平洋地区的海洋和岛屿环境。
二战时期，军人与环境的博弈更凸显了双方的能动性。来自温带地区的日、美军人在处于热带的南太平洋作战，首先必须适应湿热的环境、防治热带疾病，南太平洋地区的物产在一定程度上支撑着战争，其独特的地形环境、疾病分布等甚至改变着日、美军人的军事部署、作战模式以及对当地人及其知识的认识。其次，日、美军人带到南太平洋地区的饮食、物资、驯化的物种、知识和习惯以及战争基础设施建设等也重塑了当地环境，改变了当地人的饮食习惯、生产和生活方式。在这个过程中，殖民者和殖民政府充当了矛盾的角色——时而与军方合作，时而以当地人的代言人身份出现，尤其是在流行病防治中展示了其矛盾但又以我为主的角色。
战后，亚太地区快速的经济发展和城市化，尤其是其沿海港口把太平洋变成了物种交流频繁、污染形势严峻的海域。这些港口—无论是军用还是民用—都经历了改建和扩建，从而在利用原有的水流和风向的基础上加大了吃水深度，提升了潮水涨落的幅度，疏浚了进出口海道，加固了防波堤和海岸带。然而，在提升港口的经济价值的同时，这些改造大都扰动了生态系统，比如摧毁了湿地景观、造成港区富营养化，军事舰艇进出还可能造成物种入侵、原有物种丰度下降等。海港生态系统变化是一个由人为活动和自然过程在营养循环和化学变化的相互作用中形成混杂环境的结果。
与南太平洋相比，北太平洋的环境变化由于两个超级大国的存在而在冷战时期呈现出新的特点。早在俄罗斯帝国时期，俄国人就对北太平洋的海洋环境施加了不可磨灭的影响，造成海牛、海豹和海獭等海洋生物或灭绝或濒危。十月革命后，北太平洋两岸逐渐形成两大阵营、两种意识形态和社会制度对垒的格局，北太平洋也因此形成了建立在现代性基础上的、带有强烈意识形态色彩的两种环境利用模式。
布朗大学环境史学者黛穆斯（Bathsheba Demuth）则把现代性置于生态系统的整体中进行重新认识，构建出了面貌一新的环境史。她认为，首先，在北太平洋的环境中，人已不是在温带地区时那样可以为所欲为的存在，相反，人在很大程度上受制于冰雪覆盖的极北环境。在这种特殊的环境中，只有适应或顺应自然的人才能生存下来。尽管北太平洋地区受来自温带地区的科技的影响越来越大，但它独特的气候、地表和植被等条件仍然使其保持着自己的特色，并在很大程度上规约着人与环境的关系。其次，北太平洋的环境并不是静止不变的，而是按照自己的运行规律变化和流动的。在海陆环境的营养级联（trophic cascade）和食物链中，每一个物种都有自己的位置，也都受到其他物种的支撑和制约。但是，当针对海洋生物的猎捕活动与世界市场相连后，过度捕杀会造成营养级联和互惠关系失衡，而建立新的平衡又需要更长的周期，一旦这一恢复过程所需的时间和地域范围超过原来的自然周期，就会造成生态系统崩溃。不过，也有部分善于学习、适应性强的物种发展出保存自己的能力，避免了被灭绝的命运。显然，在这个博弈的过程中，自然界的周期性时间和人类社会的线性时间并不永远合拍。再次，在北太平洋中，作为环境一员但不同于一般环境因素的人类及其社会，无论采取什么社会制度、技术，其与环境中其他因素的互动本质上都是能量的流动——环境中的其他因素从太阳那里获取能量，形成能够呼吸的有机物和贮存能量的无机物，人类则通过劳动获取了有机物和无机物中的能量，并把它们转换成自己所需的能量，这些能量经过若干次再生产后逐渐变成废弃物进入环境，形成能量的流动循环。这种能量流动中蕴含的自然规律也是人类社会须臾不能离开的、必须遵守的规则。黛穆斯的研究展示了环境和社会中能量流动的一致性和关联性。
太平洋既具有明确的边界，也是开放的，其环境保护和可持续发展也兼具这两个特点。作为“在可持续发展、管理和保护海洋及海洋资源之间建立平衡关系方面的全球先行者”，南太平洋地区在海洋治理中探索出了一条把岛屿居民的环境文化与国际合作有效结合的独特道路。在传统的历史叙事中，发展中国家和地区的环境保护通常被描述为对先发工业化国家行之有效的政策的模仿或移植，是走向现代化或实现发展的表现。但在南太平洋海洋治理中，主角是被称为低地岛屿或岛国的小国。这些国家以当地人的海洋知识和实践为基础，提出实施自己的、不同于欧盟和其他工业化国家的海洋保护政策。当地人视海洋为源泉，而非仅仅是物质来源。在大部分海岛的信仰体系中，其祖先都可以追溯到海洋。海洋定义了岛民此前和未来的身份，海洋就是他们的历史和血统。当地人认为，自己与海洋是同根生的、互惠的亲属关系，而不是两分的管理或统治关系；他们不仅是海洋生态系统的有机组成部分，而且依赖于这个系统的恩赐。与海洋有关的风俗也是其社会和文化的基因。
然而，在合作中，当地人的理念、需求、目标与国际和域外区域组织的考虑不尽相同，因此双方需要进一步沟通，在同情之理解基础上既保护生态脆弱的小岛屿国家，又解决全球环境问题。换言之，就是在承认环境多样性和文化多样性的基础上，突破一元线性发展观，走向多元可持续未来。
人类世的提出给海洋环境史研究提供了一个新的分析框架。在这个框架中，地质时间和社会时间、自然规律和社会规律、海洋环境和陆地环境等实现了有机统一。在这一框架下研究全球海洋环境变化和太平洋环境史，不仅有利于确定划分全新世和人类世的金钉子，且对认识人类世时期不同范围、不同层面的人与环境的相互作用具有指标性意义。
【作者简介】
包茂红，北京大学历史系教授、博士生导师，北京大学世界环境史研究中心主任。曾经担任东京大学、京都大学、慕尼黑大学、萨塞克斯大学等国外高校和研究机构的特任教授或高级研究员，现任国内外多家学术杂志编委。主要研究方向为环境史、海洋史、亚非史和世界近现代史。代表作有《环境史学的起源和发展》、《森林与发展：菲律宾森林滥伐研究》、『中国の環境ガバナンスと東北アジアの環境協力』等，在国内外学术期刊发表论文多篇。先后开设本科生课程《人类发展与环境变迁》、《亚非拉近代史》、《亚洲史》、《非洲历史与文化》、《世界通史》等，研究生课程《亚非拉近现代史研究》、《环境史学史》、《亚太区域史研究》、《亚太区域环境史》、《菲律宾史研究》、《非洲史专题》、《南非环境史研究》等。
本文原载《信睿周报》第75期与北京大学历史学系微信公众号，为阅读方便，注释从略。
