地球的气候历史在冰与火之间不断交替。目前人类所处的冰河期(两极存在冰盖)在地球45亿年历史中实属罕见,更多时候,地球是一个无冰的温暖世界。
6600万年前的白垩纪,全球平均温度达36°C,极地海水温度高达27°C,恐龙在温暖的环境中繁衍生息。然而,并非所有温暖时期都如此宜居——2.7亿年前的二叠纪末期,超级火山喷发导致全球温度骤升10°C,引发地球史上最严重的大灭绝事件,95%的海洋生物和70%的陆地生物消失。
地球的温度调节依赖于“碳循环”:二氧化碳通过化学风化被岩石吸收,再通过火山活动重新释放。这一机制使地球长期保持相对稳定的气候,但也曾多次失控。24-21亿年前,地球经历“雪球地球”事件,冰盖覆盖整个星球,温度低至-50°C。科学家推测,这可能是由于光合微生物消耗甲烷(当时的主要温室气体),导致全球降温失控。 而2.52亿年前的二叠纪末,西伯利亚火山喷发一百万年,二氧化碳使气温骤升10°C,导致95%海洋物种灭绝——史密森尼学会称此为“最严重大灭绝”。
工业革命以来,人类活动迅速改变地球气候。大气二氧化碳浓度已从280ppm升至426ppm,全球平均温度升高了1.47°C。。若排放持续,2100年可能达到600-1000ppm,升温4°C。类似情况曾出现在5500万年前的“古新世-始新世极热事件”(PETM),当时全球温度比现在高5-8°C,生态系统发生了剧烈重组。
未来,地球的“碳恒温器”终将失效。约5亿年后,二氧化碳浓度可能跌破植物生存阈值;10亿年后,随着太阳变亮,地球将进入不可逆的极端高温期,生命将面临严峻挑战。
人类正将地球推向未知领域,但历史表明,地球终将恢复——只是未必会留下人类文明的痕迹。