Климатските промени и нивната улога во појавата и развојот на човечката цивилизација
Да замислиме дека временска машина ќе биде достапна за да не пренесе над 12 000 години во праисторијата на човечкото општество. Планетата тогаш беше во завршна фаза (Помлад Драјас) од последната глацијација што започна со приближно. Пред 115 000 години. Беше многу постудено од денес, огромните ледени капаци опфатија големи делови на Евроазија, Северна Америка и многу јужни планински области. Имаше голема суша бидејќи испарувањето на водата од оладените океани беше мало, па дождовите беа малку и недоволни во квантитет. Запленето е големо количество вода во форма на мраз, што доведе до намалување на околу 120 м на ниво на океан - во пракса, многу од денешните острови беа поврзани со копното.
Во Африка, пролонгираните суши доведоа до целосно сушење на езерото Викторија и издигнување на пустината Калахари. Во Јужна Америка, екваторијалната шума на Амазон се намали на неколку изолирани грутки дрвја. Небото беше покриено со облаци од прашина, предизвикани од квази-трајни глацијални ветрови. На Антарктикот, прашината депонирана на ледените капачиња и пронајдена денес во јадрата извлечени таму, е јасен доказ за глацијалните временски услови. Околу 10% од површината на земјата беше покриена со лос - карпа направена од ситен песок и прашина пренесена од ледени ветрови. (Моето прво истражување како геотехнички инженер на работилницата за дизајнирање на округот Васлуи се состоеше во мапирање на лехоидните наслаги во округот, бидејќи вкопаните темели на оваа карпа претставуваат посебни проблеми со стабилноста, ситуација што се среќава низ источниот дел на Романија).
Ниските температури на океанот го засилија растворањето на јаглерод диоксидот, така што до крајот на плеистоценот (т.н. Ледено доба, 2.580.000 - 11.700 п.н.е.), концентрацијата на СО2 во атмосферата беше само 190 ppm (0,019%), за разлика од од почетокот на холоценот (сегашна геолошка епоха (i)), кога СО2 достигнал концентрација од 250 ppm (0,025%) (ii). Таквата ситуација ја намалува продуктивноста на растенијата, бидејќи фотосинтезата е ограничена на низок атмосферски CO2. Експериментите покажуваат дека во концентрација од 190 ppm, растенијата како пченица и ориз произведуваат само околу третина од бројот на житарки што ги произведуваат денес, дури и ако имаат многу вода и хранливи материи.
Недостаток на врнежи, присуство на силни глацијални ветрови и релативно ниска концентрација на СО2 доведоа до значително намалување на областите опфатени со растенија и зголемување на пустинските области. Опстанокот на групи луѓе во последниот дел од плеистоценот беше постојан предизвик. Бидејќи претежно вегетаријанската диета, во глацијалниот свет со малку растенија, не беше оптимално решение за примитивните луѓе - цицачи кои јадат енергија, со развиен мозок и кратко црево - започнавме да ловиме тревојади животни (бизони, антилопа, елени, коњи). ) за дополнителен внес на калории. На некои места се појави човечка специјализација - вадење и консумирање на некои корени.
Припитомувањето на растенијата и животните, што можеше да обезбеди одредена безбедност на храна, се покажа тешко од друга причина: екстремна променливост на климата. Податоци добиени од изотопски, палинолошки, седиментолошки, микропалеонтолошки мерења и сл. извршени на јадра од мраз извлечени од Антарктикот и Гренланд или седиментни јадра на дното на океанот сугерираат дека температурата била многу попроменлива за време на последната глацијација отколку денес, како во поларните, така и во тропските региони. Поточно, се проценува дека промените во глобалните температури од една во друга деценија се четири пати побрзи отколку во моментов (iv). Флуктуации на температурата се случија и на милениумските и на подмилениумските скали. На пример, последната милениумска епизода на мраз - Помлад Драјас, 12.600 - 11.600 п.н.е. - беше интерпункција со десет настинки, нагли и кратки циклуси, за кои веројатно се сметаше дека се драматични промени низ целиот свет.
Во споредба со последниот дел од ледената доба, периодот што го познава планетата во последните 10-11 000 години е период на климатска стабилност, со многу малку варијации и релативно мала големина. Сл. 1 ја илустрира оваа споредба користејќи обемни податоци во последните 50 000 години од две локации (слив на Санта Барбара, Калифорнија) и Гренланд.
Сл. 1. Милениумски флуктуации на температурата во сливот Санта Барбара, Калифорнија (лево) и глечерите на Гренланд (средно). Податоците се добиени од анализата на изотопите на кислород во планктонските седименти и глацијалните јадра. Моделот на двата графика е сличен. Лесно е да се забележи дека последниот
10 000 меѓуглацијални години (холоцен) означуваат постоење на топла и стабилна клима во споредба со претходниот глацијален период (плеистоцен). Извор: W. F. Ruddiman, 2014, Earth’s Climate Past and Future, 3rd ed., W. H. Freeman & Co., стр. 302.
Брзото и периодично влошување на климата преку напредувањето и повлекувањето на глечерите, предизвикувајќи долги периоди на суша или мраз, ги принуди примитивните луѓе да мигрираат континуирано во потрага по поволни области за дневна храна.
Бидејќи земјоделските системи за егзистенција се ранливи на големи флуктуации на климата и екстремни временски услови, и затоа што културната еволуција (ака се менува со текот на времето во ставовите, вештините, навиките, верувањата и емоциите што луѓето ги стекнуваат преку учење) или имитација) на овие системи се јавува релативно бавно, земјоделството беше невозможно во плеистоценот (Рикерсон и сор., 2001).
Почнувајќи со приближ. Пред 11.600 години, започна Холоцен (меѓуглацијална возраст). Климата стана многу постабилна и температурите почнаа да растат, најверојатно заради комбинираното влијание на циклусите на Миланковиќ (прецесијата на рамноденицата, варијацијата на ексцентричноста на орбитата на револуцијата и варијацијата на аголот на наклон на земјината оска на ротација). По неколку стотици години (800–200) (v), како што се загреваа океаните, така се зголемија и концентрациите на емисии на CO2 во атмосферата, претходно растворени во вода, како и врнежите поради поинтензивно испарување.
Глацијалната-меѓуглацијална транзиција (граница на плеистоцен-холоцен) произведе голема и брза промена во животната средина и предизвика интензивирање на системите за егзистенција, феномен што може да се нарече земјоделска револуција. Практично, намалувањето на климатската варијабилност, зголемувањето на концентрацијата на СО2 во атмосферата и интензивирањето на врнежите го сменија копнениот екосистем од еден во кој земјоделството беше невозможно во друг каде земјоделството можеше да се практикува на многу различни места (на пример, Средниот исток, Кина, Африка)., Јужна Америка, Северна Америка, Централна Америка и Нова Гвинеја). Холоценот значи ера во која се роди и се шири земјоделството, изводот на родените на човечката цивилизација. Номадите станаа седентни, почнаа да ги припитомуваат растенијата и животните, станаа прото-фармери и густината на населението почна да се зголемува, со некои нарушувања предизвикани од нови болести или глад. Пронаоѓањето на земјоделството наскоро довело до нови културни пронајдоци - племиња, кралеви, богови, војни - кои исто така биле основни тули во изградбата и развојот на праисториските и поновите човечки општества. Земјоделството е иновација што го освети раѓањето на човечката цивилизација.
Како индустриската револуција, земјоделската револуција беше енергетска: да се произведе повеќе храна како концентрирана форма на енергија, да се насочи кон намалување (обратна) ентропија со создавање повеќе човечки тела на штета на другите видови (vi) . Како што климата се менуваше, стануваше потопла, влажна, постабилна, со поголеми количини на СО2, луѓето се свртеа кон диети кои содржат попродуктивни (домашни) растенија и животни, што ги прави екосистемите поефикасни за хранење луѓе. Рикерсон и сор. (2001) тврдат дека скоро сите траектории на интензивирање на системите за егзистенција на холоценот се прогресивни и земјоделството на крајот стана доминантна стратегија во сите, освен во маргиналните екосистеми. Во оваа смисла, земјоделството беше задолжително, неизбежно, поради што се појави како истовремена иновација на многу различни места.
Праисториските популации, кои откриваат или усвојуваат подобри стратегии за егзистенција засновани на земјоделството, имаат тенденција да растат бргу нумерички и да вршат конкурентски притисок врз помалото население и да користат помалку ефикасни стратегии. Така, за време на холоценот, овој вид на меѓугрупно натпреварување фаворизираше спроведување и ширење на земјоделството во пошироки области.
Откако ќе се активира, новата земјоделска револуција не беше изземена од климатските варијации присутни во холоценот. На пример, влијанието на Малата глацијација (околу 1300 - 1850) врз европското земјоделство беше значајно: Имаше долгорочна земјоделска криза со континентална експанзија. За кревките општества на почетокот на модерната ера, две последователни години без култури, особено житарици, значеа глад. Замрзнатите реки повеќе не дозволуваа работа на водениците или превозот до градовите, прекинувајќи ги нивните извори на снабдување со храна. Ceитните култури не се вратија на старите вредности дури по 180 години. Многу десетици, можеби стотици милиони животи се изгубени поради разорниот глад, неверојатно долгите (30 години, 100 години) и честите војни, разорните пандемии (само Црна смрт, 1347 - 1351 година, произведени помеѓу 70 и 200 милиони мртви), продолжени суши, тешки настинки, катастрофални поплави и други причини. Не случајно, точно во средината на XVII век, Томас Хобс жалеше во своето ремек-дело Левијатан за животот на живиот човек за време на Малата глацијација како сиромашен, грд, брутален и краток. (Vii)
Малата глацијација беше милениумска климатска варијација на холоценот, но, велат експертите, неспоредливо многу „поблага“ од настаните со слично траење за време на последната глацијација.
Ниската просечна растителна продуктивност и високите, предизвикани од климатски варијации на растителната продуктивност, беа надворешни ограничувања кои значително ја намалија ефикасноста и сигурноста на егзистенцијата на растенијата во последниот глацијален циклус, што на крајот го попречува развојот на земјоделството. (Viii)
Пронаоѓањето и ширењето на земјоделството со почетокот на глобалното затоплување во холоценот одлучно го одбележа појавувањето и развојот на современата човечка цивилизација. Фактот дека во последните околу 10-11.000 години климата е релативно стабилна, со концентрација на СО2 погодна за развој на растенијата и доволно врнежи од дожд доведе до промена на земјиштето од екосистем во кој земјоделството беше невозможно насекаде во оној во кој можат да вежбаат на многу различни места. Се разбира, самото присуство на поволни природни услови не би било доволно за спектакуларниот напредок и огромните достигнувања што човештвото ги постигна на патот кон цивилизацијата, пат обележан со безброј пронајдоци и иновации, интензивна работа, страст, амбиција и сл. Кога земјоделската револуција беше поддржана од индустриската и информативната револуција во последните векови, резултатите станаа навистина спектакуларни.
Како што напишав во една неодамнешна статија, на планетата Земја има само две клими: глацијална и меѓуглацијална. Сега живееме во холоценот, односно во меѓуглацијална ера. Враќањето на климатските промени во режим карактеристичен за плеистоценот, односно последната глацијација, е многу веројатен доколку механизмите вклучени во трите циклуси Миланковиќ продолжат да функционираат како во плеистоценот. Поддршката на земјоделството способно да нахрани 7 до 15 милијарди усти во следните 80 години (ix) ќе биде колосален предизвик за земјоделците кои не се навикнати да работат во услови на големи и високофреквентни климатски промени. Намалените концентрации на СО2 и намалените врнежи сугерираат, во најдобар случај, значителен колапс на глобалното земјоделско производство.
Тековното антропогено глобално затоплување, предизвикано од емисиите на стакленички гасови, може да биде барем привремено решение за одложување на новото ледено доба. Сепак, оваа надеж е само шпекулација бидејќи во моментов не знаеме со доволна доверба какви реакции на повратни информации го контролираат функционирањето на климатските механизми. Постоечките податоци сугерираат дека сегашниот пораст на нивото на СО2 се заканува да ги подигне температурите до вредностите кои, во претходните меѓуглацијални епохи, предизвикале значаен ефект на повратна информација, што потоа произвело релативно брзо враќање на глацијалните услови.
Невозможно е да се проценат ризиците од такво враќање во леденото доба. Сценарио за продолжување на тековното земјоделско производство во услови на поладна, посува клима, со пониски концентрации на СО2, може да биде само апокалиптично. Затоа, споредбата помеѓу климатската нестабилност на плеистоценот и зависноста на земјоделството од стабилноста на холоценот е лекција што мора да нè натера да размислиме.
ii- Richerson, P. J. et al., 2001, Дали земјоделството беше невозможно за време на плеистоценот, но задолжително за време на холоценот? Хипотеза за климатски промени, Американска антика, том 66, бр. 3, стр. 387-411.
iii- Ридли, М., 2020 година, Како работи иновацијата и зошто цвета во слободата, издавачи „ХарперКолинс“, 406 стр.
iv- Rehfeld, K. et al., 2018, Глобални обрасци на опаѓање на температурната варијабилност од последниот глацијален максимум до холоценот, природа, том 554, стр. 356–359.
v- Caillon, N., et al., 2003, Тајмингот на атмосферскиот СО2 и температурните промени на Антарктикот низ завршувањето III, Наука, том 299, бр. 5613, стр. 1728-1731.
vi- Вториот закон за термодинамика НЕ апсолутно ја исклучува ентропијата од намалување. Само предвидува дека намалувањето е малку веројатно. Дури и ако ново суштество или нова чинија со храна или нова планета може да претставува локално намалување на ентропијата (поголема организација, помалку неред), на крајот има трансфер на ентропија во околината, обезбедувајќи функционирање на вториот закон за термодинамика.
viii- Bettinger, R., et al., 2009, Ограничувања за развојот на земјоделството, Тековна антропологија, том 50, бр. 5, стр. 627 - 631.