徒步在海拔近5500米高的秘魯安第斯山脈,，你將會(huì)發(fā)現(xiàn)凱爾卡亞冰帽,。這里十分荒涼和原始,，僅僅在巖石上生長(zhǎng)著一小簇灌木叢。但如果向下鉆探,，你會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)“骯臟”的歷史：南美洲空氣污染記錄。一項(xiàng)針對(duì)取自凱爾卡亞冰芯的新研究顯示,，早在工業(yè)革命到來(lái)數(shù)世紀(jì)前,，人類就已經(jīng)開(kāi)始污染這一地區(qū)了。這些結(jié)論提示,，人類世（一個(gè)因人類影響地球而界定的新地質(zhì)時(shí)期）在不同地區(qū)始于不同時(shí)間,。
只要人類向大氣中釋放污染物，地球冰川就會(huì)將其捕獲,。多虧熱帶地區(qū)每年交替出現(xiàn)雨季和旱季,，凱爾卡亞冰芯提供了有關(guān)過(guò)去大氣情況的生動(dòng)記錄,。雨季為這里帶來(lái)降雪，而旱季則塵土飛揚(yáng),。美國(guó)俄亥俄州立大學(xué)地球科學(xué)家Paolo Gabrielli解釋道,，曾經(jīng)的每樣?xùn)|西都落在這座冰川上，交替的季節(jié)輪換塑造出了“干凈和骯臟”的條紋狀冰層,。那時(shí),，空氣中的任何東西，雪或塵土都終將被圍困在冰川里,。
這意味著科學(xué)家能使用冰芯重塑當(dāng)?shù)氐奈廴練v史,。例如，科學(xué)家從格陵蘭島冰川中發(fā)現(xiàn)了古希臘和古羅馬采礦業(yè)釋放到大氣中的微量金屬,。Gabrielli認(rèn)為,，南美洲的冰川可能記錄了類似的人類活動(dòng)，尤其是這片大陸擁有悠久的采礦和冶金歷史,。
未參與該研究的法國(guó)圖盧茲EcoLab環(huán)境地球化學(xué)家Francois De Vleeschouwer指出,，南美洲居民早在公元前1400年就開(kāi)始了開(kāi)采和熔煉銅的活動(dòng)，而公元15世紀(jì),，印加文明就引進(jìn)了銀礦（其中通常包含鉛）冶煉技術(shù),。在敞口爐中熔煉這些金屬會(huì)將微粒釋放到大氣中，然后變成沉淀物和塵土的一部分,，落到凱爾卡亞冰帽,。Gabrielli的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了金屬的痕跡，其中包括在冰芯中時(shí)間標(biāo)注為前哥倫布時(shí)期的銅和鉛,，這提供了有關(guān)印加和前印加排放物的證據(jù),，而De Vleeschouwer的研究也在阿根廷火地島記錄了類似的泥炭數(shù)據(jù)。De Vleeschouwer說(shuō),，新論文還首次量化了殖民地時(shí)期前的南美空氣污染情況,，顯示出排放水平“已經(jīng)高到足以將印加人視為污染者”。
但Gabrielli提到,，直到16世紀(jì),，西班牙殖民者來(lái)到這里，空氣污染開(kāi)始加重,。而“罪魁禍?zhǔn)住笨赡苁遣＠S亞波托西擁有的巨大銀礦,。殖民地時(shí)期，這里的貴重金屬幾乎被開(kāi)采殆盡,，同時(shí),，釋放到南美洲大氣中的鉛和其他金屬水平前所未有。1450~1900年,，凱爾卡亞冰芯中的鉛含量幾乎翻倍,，金屬銻的數(shù)量增加了3.5倍,。Gabrielli及其同事將相關(guān)報(bào)告近日在線發(fā)表于美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》。
到19世紀(jì),，空氣污染逐漸減緩,，當(dāng)時(shí)南美洲處于獨(dú)立戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期，由于基礎(chǔ)設(shè)施等遭到嚴(yán)重破壞,，經(jīng)濟(jì)癱瘓,。但20世紀(jì)，隨著新的銅礦的開(kāi)采,、燃煤火車,，之后含鉛汽油的引進(jìn)和鉬等新金屬的開(kāi)采，污染卷土重來(lái),，且愈演愈烈,。1900~1989年是凱爾卡亞冰芯記錄的最后年份，這一時(shí)期,，大氣中銀的水平是之前的近3倍,，鉛翻了一番，鉬則增加了兩倍多,?！皺z驗(yàn)鉬的污染是否延續(xù)到現(xiàn)在將十分重要，因?yàn)楦缓@種元素的塵土可能會(huì)毒害人類,。”Gabrielli提到,。
盡管南美洲絕大部分的空氣污染物來(lái)自20世紀(jì),，但Gabrielli團(tuán)隊(duì)相信，殖民地時(shí)期的礦冶活動(dòng)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了戲劇性影響,，這段時(shí)間應(yīng)被認(rèn)為是該地區(qū)人類世的開(kāi)端,。
未參與該研究的巴西圣保羅大學(xué)大氣物理學(xué)家Alexandre Correia表示，這比工業(yè)時(shí)代早了240年,，因此暗示“全世界不同地區(qū),，人類世的開(kāi)始時(shí)間并不相同”。