灾难塑造人类

中科院地质地球所 2019-05-18 11:56 34325

文章转载自星球研究所

本文由

中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所

与 星球研究所 联合制作

身为人类

我们都会好奇

是谁创造了这个世界?

这个世界多姿多彩

风景壮阔

(从国际空间站拍摄的珠峰周围群山,湖泊为佩枯错,图片源自@NASA)

千百种人类文明

争奇斗艳、洋洋大观

(世界杯,来自不同国家、不同民族、不同肤色的人们共同观赏同一个赛事,图片源自@VCG)

与此同时

这个世界却又多灾多难

印度洋的一场海啸

可以瞬间吞没29万人的性命

(2004年印度洋海啸袭击斯里兰卡城市卡卢特勒,图片源自@NASA)

欧亚大陆的一次颤动

可以让8万多人消失于瓦砾

(2008年5月12日汶川大地震,摄影师@朱建国)

而纵观中国大地

从公元前180年到1949年

死亡人数1万以上的重大自然灾害

共发生了300次

平均每7年就有1次

(历史上中国不同省份重大自然灾害发生次数,不含港澳台,数据依据刘毅等《历史时期中国重大自然灾害时空分异特征》,制图@巩向杰&张靖/星球研究所)

再放眼世界

从1980年到2018年

不到40年间发生的自然灾害

已经密布全球

7年、40年

不过人生的1/10、1/2

试问蓝色星球上有多少人的一生

能完全置身灾难之外?

(1980年-2018年全球自然灾害分布,数据依据NatCatService,制图@巩向杰&张靖/星球研究所)

我们由此愈发好奇

究竟是谁让这个世界

风景如此美丽

文明如此璀璨

灾难却又如此之多?

科学家给出的答案

可能超乎你的想象

地球上最壮丽的风景

人类文明的孕育

以及许多灾难的根源

与数千万年以来的超大“灾难”事件

密切相关

01

碰撞

该“灾难”事件就是

板块碰撞

7千万年前

欧亚大陆还没有完全成形

非洲板块、印澳板块

不断向北推移

与欧亚板块全线碰撞

(非洲板块、印澳板块与欧亚板块碰撞示意,制图@Christopher Scotese)

板块相接之处

大地崩裂

(汶川地震时,土地被“撕裂”成一条条裂缝,仅作示意,摄影师@朱建国)

熔岩从地下涌出

(意大利埃特纳火山,仅作示意,图片源自@VCG)

巨型火山灰云

飘扬至数万米高空

(2009年俄罗斯千岛群岛萨雷切夫火山喷发形成的火山灰云,从国际空间站拍摄,仅作示意,图片源自@NASA)

海岸边

地震还引发海啸

数十米高的巨浪吞噬着一切

(巨浪,仅作示意,图片源自@NOAA)

然而

我们眼中的“灾难”

对大自然而言却是伟大的创造

此次碰撞范围如此之广

力量如此之大

导致整个欧亚大陆南侧全线隆起

一众超级山脉及高原就此诞生

堪称地球2亿年来最壮观的造山运动

它西起大西洋东岸

东至印度尼西亚岛弧

包括阿尔卑斯山、喜马拉雅山

伊朗高原、青藏高原等等

全长超过1万千米

横贯地球、直刺苍穹

地质学上称之为

阿尔卑斯-喜马拉雅造山带

(请横屏观看,阿尔卑斯-喜马拉雅造山带主要山脉与高原示意,制图@巩向杰&张靖/星球研究所)

其中

阿尔卑斯山(Alps)

耸立于欧洲中心

全长1200千米

(阿尔卑斯山马特洪峰,图片源自@VCG)

托罗斯山(Taurus)

位于土耳其南部

从内陆一直延伸至海洋

同样全长1200千米

(托罗斯山,图片源自@VCG)

高加索山(Caucasus )

连接着黑海与里海

成为欧亚地理分界线

其最高峰厄尔布鲁士峰

海拔5642米

为欧洲第一高峰

(请横屏观看,高加索山Mount Laila,图片源自@VCG)

而在伊朗高原

扎格罗斯山(Zagros )

绵延1500余千米

是伊拉克与伊朗境内最大的山脉

(扎格罗斯山,图片源自@VCG)

伊朗高原往东

兴都库什山(Hindu kush)

东西贯穿阿富汗

全长966千米

(兴都库什山喷赤河谷,摄影师@小强先森)

再往东

到了雄伟的青藏高原

造山运动的洪荒之力更是发挥到了极致

众多超级山脉竞相耸立

无比壮观

包括横断山

(横断山脉央迈勇雪山,摄影师@安铎)

昆仑山

(昆仑山慕士塔格峰,摄影师@小强先森)

祁连山

(连续横屏观看,祁连山肃南段,摄影师@李春)

念青唐古拉山

(连续横屏观看,念青唐古拉山,摄影师@背包的小猪zhu)

喜马拉雅山

等等

(连续横屏观看,喜马拉雅山卡美特山段西段日出全景,扎达土林观景台视角,摄影师@天书)

而在造山带的最东端

还有一连串火山岛屿耸立于大洋之上

包括苏门答腊岛、爪哇岛等

岛屿上火山遍布

至今喷发不断

(印尼爪哇岛布罗莫火山,摄影师@路鹏宇)

此外

伴随着这次碰撞

世界地理格局也为之改变

欧亚板块与非洲板块、印澳板块之间

原本存在的海洋大面积萎缩

甚至消亡

(埃及沙漠中的3700万年前的矛齿鲸,挡不住斗转星移,只剩一把枯骨,摄影师@Mohammed ali Moussa)

地中海、黑海、里海、咸海

成为仅剩的残留

它们或只有一个狭窄通道与外界相连

或直接变成内陆湖

面临继续干涸的风险

(地中海、黑海、里海、咸海位置,制图@张靖&巩向杰/星球研究所)

然而沧海桑田

欧亚大陆却由此形成

在埃及的西奈半岛

它还与非洲大陆“勾连”

形成了一个面积超大的超级大陆

欧亚非大陆

(欧亚非大陆,但在苏伊士运河修建后,大陆连接中断,制图@张靖&巩向杰/星球研究所)

就这样

“灾难”造就了超级山脉、超级大陆

但是事情还远没有结束

造山运动引发连锁反应

气候上的“灾难”又开始了

而人类

将顺势登场

02

人类

造山运动中

大量“新鲜”岩石出露地表

岩石发生化学风化

消耗二氧化碳

反应原本微不足道

但此次造山运动规模之大

足以让全球大气二氧化碳浓度下降

作为温室气体的二氧化碳减少

全球气候开始

变冷

再加上其他一些原因

地球最终从两极无冰的温室地球

变成了现今两极长年有冰的冰室地球

(南极,摄影师@柳叶刀)

随着大量水分变成冰

储存于南北两极

海平面随即下降

变冷还导致海水蒸发减弱

全球气候因此又开始

变干

(约旦月亮峡谷,摄影师@姚璐)

但是没有最干

只有

更干

非洲板块向北移动

北非到达北纬30°附近

该区域地处副热带高压带

受下沉气流控制

难以形成降雨

结果从北非到西亚

干旱地带几乎连成一片

(北纬30°附近主要荒漠分布,详细原因请参见星球研究所《中国从哪里来?》,制图@王朝阳&张靖/星球研究所)

连锁反应层层加码

质变终于发生了

在北非

沙漠化“如火如荼”

就连沙漠以南的大量森林

也变成了稀树草原

(非洲稀树草原,图片源自@VCG)

原本生活在森林中的动物

面对这样的“灾变”

要么灭亡、要么改变

其中

猿类的一支

便由树栖改为在草原上生活

但是草原地势平坦

食肉猛兽虎视眈眈

为了瞭望“敌情”

它们用双腿直立行走

人类就此诞生

(乍得人头骨,为700万年前的人类祖先,图片源自@维基百科)

直立行走解放了双手

历经演化之后

双手越来越灵活

可以使用更加复杂的工具

再加上社会竞争等诸多原因

人类的脑容量也越来越大

20-15万年前

终于在非洲演化出了

真正意义上的现代人类

智人

顾名思义即“聪明的人”

(长者智人头骨模型)

7.5万年前

灾难又一次降临

如果说之前的“灾难”

更多是自然事件

那么从这一次灾难起

将是更显著地作用于人的身上

这次灾难由火山制造

位于阿尔卑斯-喜马拉雅造山带的

印尼多巴火山爆发

喷出的岩浆多达数千立方千米

是人类所经历的全球最大火山事件

(火山爆发后形成的火山湖:多巴湖,图片源自@Esri Image)

遮天蔽日的火山灰引发全球降温

尚处在襁褓中的人类数量

锐减90%

几近灭绝

(意大利埃特纳火山喷发,仅作示意,图片源自@VCG)

“聪明的人”再次做出改变

他们走出非洲

借助贯通的超级大陆四处迁徙

寻找新的家园

(智人在欧亚非大陆的迁徙,依据《Going global: How humans conquered the world/NewScientist》,制图@张靖/星球研究所;注:智人之前的早期人类也曾走出非洲)

但是

什么地方才是最佳的选择呢?

03

文明

阿尔卑斯-喜马拉雅造山带周围

地处中低纬度

温度适宜

成为更宜居的选择

而且这里资源丰富

人类在西亚驯化了小麦和大麦

在中国驯化了水稻、粟和黍

农业革命随之爆发

人口开始大量增长

(中国华北平原的小麦田,摄影师@黄政伟)

而早前的草原扩大

还带来食草动物大繁衍

又为人类提供了充足的动物资源

其中

羊丰富了人类的饮食

牛改变了人类的耕作

马则提升了人类的移动效率

加速了战争与交流

类似的动物美洲和非洲要么没有

要么不适合驯化

(羊群,摄影师@天祺)

更为重要的是

高大的山体可以阻挡水汽

山地中发育出大量河流

河水可以哺育人类及动植物

河流裹挟的泥沙

则可以提供农作物生长的土壤

(底格里斯河,发源于托罗斯山脉,流经土耳其和伊拉克,摄影师@姚璐)

于是

人类早期的四大文明

有三个直接分布在

阿尔卑斯-喜马拉雅造山带周围

(人类早期文明与阿尔卑斯-喜马拉雅造山带的位置关系,制图@巩向杰&张靖/星球研究所)

在西亚

依靠托罗斯山脉流出的

幼发拉底河和底格里斯河的滋养

两河文明诞生

(请横屏观看,位于伊拉克的巴比伦古城,图片源自@wikimedia commons)

在南亚

依靠青藏高原发育的印度河

古印度文明诞生

(古印度哈拉帕文明遗址,摄影师@Rahul Zota)

在东亚

青藏高原的隆升

加强了亚洲季风

依靠从青藏高原奔流而下的黄河与长江

中华文明在季风中诞生

(详见星球研究所《中国从哪里来?》一文;下图为长城,图片源自@VCG)

当文明壮大

东西走向的阿尔卑斯-喜马拉雅造山带

又成了东西沟通的纽带

商人、使者、信徒、冒险家

沿着造山带东来西往

在文明之间互通有无

后世所称的“丝绸之路”应运而生

(请横屏观看,丝绸之路,制图@张靖&巩向杰/星球研究所)

小麦、胡椒、冶金技术

从西方传到了东方

丝绸、造纸术、印刷术

则从东方走向了西方

佛教、伊斯兰教、基督教等宗教

也沿着丝绸之路传播

(巴基斯坦犍陀罗的佛祖造像,具有明显的罗马元素,是东西文化交流的见证,图片源自@大都会艺术博物馆)

人类文明

因为交流融合而愈发灿烂

一个个世界文化遗产

沿着造山带两侧集中分布

群星闪耀

(世界文化遗产分布,制图@张靖&巩向杰/星球研究所)

大自然的力量塑造了

阿尔卑斯-喜马拉雅造山带

并为人类提供了宜居的条件

但是

完全相同的力量

也可以带来灾难

阿尔卑斯-喜马拉雅造山带

作为地球构造活动最活跃

地形最复杂、气候最多变的区域

同时也是全球两大地震火山带之一

(全球主要地震带示意,制图@巩向杰&张靖/星球研究所)

地震、火山喷发、泥石流、山体滑坡

以及气候变化引发的干旱、洪水

随时威胁人类的安全

它可以摧毁生灵

可以倾覆城市

可以让一个国家走向衰落

4200年前

全球气候突变

干旱、洪水频发

两河流域的阿卡德帝国解体

而在中国

也是洪水泛滥

治理洪水失败的鲧gǔn

被部落首领处死

(被洪水淹没的长沙橘子洲,仅作示意,摄影师@晟龍)

公元79年

意大利维苏威火山喷发

古罗马城市庞贝惨遭吞噬

火山灰铺天盖地般落下

将人类和动物厚厚包裹

(维苏威火山,图片源自@VCG)

近两千年后

遇难者的肉身已经腐烂

只余下火山灰凝固形成的空壳

雕塑出悲惨人间

(凝固的庞贝遇难者遗体,图片源自@VCG)

公元526年

拜占庭帝国最大的贸易中心

安条克(今土耳其安塔基亚)发生地震

导致25万人丧生

当难民们在悲痛中等待救援时

迎来的却是大批匪徒趁乱抢劫杀戮

而当最坚强的生还者

试图重建城市时

地震又在数十年内连续5次发生

安条克彻底崩落

(安条克遗址,图片源自@wikimedia commons)

公元1755年

葡萄牙帝国正在全球扩张

首都里斯本却突然发生9级大地震

地震同时引发大火

里斯本被付之一炬

葡萄牙国力因此严重下降

帝国从此衰落

(里斯本的修道院,少数在1755年大地震后保留至今的建筑,图片源自@wikimedia commons)

公元1815年

印尼坦博拉火山喷发

再次引发全球气候异常

北半球农作物欠收

导致严重饥荒

欧洲的夏季居然出现罕见低温

被称为“无夏之年”

(坦博拉火山,图片源自@NASA)

但是面对无数灾难

人类并未因此而灭绝

反而在抵御灾难之后

发展出更先进的文明

为了治理

4200年前的大洪水

人类组织起更多人力

催生了一个前所未有的强大组织

即国家

鲧的儿子禹治水成功

中国历史上的第一个王朝夏

便随即建立

开启了中国历史的全新时代

(大禹治水图,出自东汉山东嘉祥武氏墓群石刻拓片,制图@张靖/星球研究所)

此后

对水的治理和利用

一直贯穿中国历史

强大的中央集权化组织

可以不断修建超级水利工程

不断提升对抗旱涝灾害的能力

从都江堰

(都江堰,摄影师@余明)

到长江三峡水利枢纽工程

一个个水利丰碑

留在了中华上下五千年

(长江三峡水利枢纽工程,图片源自@VCG)

公元1755年的里斯本大地震

中断了葡萄牙帝国的扩张

却让人类开始对地震

进行大范围地科学研究

催生出现代地震学

(早期的地震仪器,图片源自@wikimedia commons)

公元1815年的坦博拉火山喷发

引发“无夏之年”

欧洲的马匹也大量死亡

德国人为了取代马匹

发明了“双轮跑动机”

成为自行车的雏形

人类的交通方式得到革新

(双轮跑动机图样,图片源自@wikimedia commons)

今天

灾难依然不断发生

巴基斯坦的一处山体滑波

堵塞河道,形成堰塞湖

暴涨的湖水吞噬村庄、田地

还淹没了19千米的中巴公路

(巴基斯坦阿塔巴德堰塞湖以及被淹毁的道路,摄影师@李含军)

甘肃舟曲的特大泥石流

令1557人遇难、284人失踪

(2010年舟曲泥石流,图片源自@wikimedia commons)

尼泊尔的8.1级地震

令8700多人丧生

(2015年尼泊尔地震,尼泊尔柯达里口岸震前震后对比,摄影师@杨建)

据统计

最近一百年来

仅“一带一路”沿线国家

就发生了5400次自然灾害

导致约2596万人死亡

集各国之力共同抵御灾难

将是必然的选择

自中国提出“一带一路”倡议以来

一大批科学家、工程师走出国门

开展国际应急减灾与风险防控工作

包括与巴基斯坦共同组建

中国-巴基斯坦地球科学研究中心

(中国科技工作者在巴基斯坦开展野外调查,图片源自@中-巴地球科学研究中心)

与尼泊尔共同组建

中国-尼泊尔减灾联合研究团队

(中国科学院院士崔鹏向尼泊尔副总理介绍博克拉地震减灾援助进展,图片源自@中科院山地灾害与地表过程重点实验室)

与意大利共同组建

中国-意大利水文地质灾害联合实验室

(中国-意大利水文地质灾害联合实验室签约,图片源自@中科院成都山地所)

中外科学家深入野外

进行科学考察

(野外科考,图片源自@中科院成都山地所)

开展灾害监测

(泥石流测量设备需要肩扛手提,图片源自@中科院成都山地所)

紧急奔赴灾害发生的第一线

制定处置方案

(中国科技工作者支援巴基斯坦堰塞湖应急处置,图片源自@中科院成都山地所)

现在

中国科学家还联合国际减灾科技力量

建立国际减灾科学联盟

共享灾害防控信息

协同进行减灾

在各国科学家的共同努力下

我们应对自然灾害的能力将愈发强大

世界虽然多灾多难

但人类依然可以多姿多彩

(尼泊尔加德满都的杜巴广场震后第二年重建,摄影师@苏铁)

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评论 2

  • 黑皮鞋先生 2019-05-18

    会快乐

  • 念597070 2019-05-18

    [笑cry]

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