青藏高原东北部近千年环境演变与人类活动的关系备受学术界关注，这对理解全球“人类世”开端至关重要。南京信息工程大学地理科学学院联合中国科学院青藏高原研究所和南京地理与湖泊研究所，通过分析青藏高原东北部具有代表性的古气候、古环境记录，发现近200~300年来，人类活动对环境的影响逐渐超越气候因素，AD 1950年后达显著峰值。湖泊沉积物指标显示，人类活动增强导致环境快速变化，使气候与生态环境间的耦合关系“解耦”。研究还建立了确定高原人类世地层边界的模型，指出高原环境正在从晚全新世向早人类世过渡。在进入“早人类世”后，各类沉积物中人类活动的信号增强，而古气候信号逐渐模糊至消失。该研究成果已发表在《中国科学：地球科学》2024年第11期上，为理解人类活动对高原环境的影响提供了全新视角。
随着全球人类活动对地球环境影响的日益显著，如何定义和评估人类世（Anthropocene）已成为科学界关注的焦点。青藏高原东北部作为人类在高原地区最早定居的区域，其环境演变与人类活动的互动关系为探讨人类世提供了宝贵的研究样本。该文旨在通过高分辨率的古气候、古环境记录，揭示该区域近千年来的环境变化特征及其与人类活动的联系，并深入研究了这些变化对人类世开端的影响。
论文首先回顾了青藏高原东北部的人类活动历史，发现该地区自清代中期以来经历了显著的社会经济变革。随后，研究团队选取了包括湖泊沉积物、冰芯、泥炭等多种沉积记录，提取了有机质含量、孢粉A/C比值等关键环境指标，以分析该地区的环境演变过程。通过对比不同历史时期的气候变化与人类活动强度，探讨了人类活动对环境影响的动态变化。
该文采用了数据集成的方法，对青藏高原东北部的多种沉积记录进行了综合分析。首先，筛选出了时间分辨率达到20~30年的沉积序列，确保能够捕捉到环境变化的细节。随后，利用Z-score标准化和低通滤波技术，对所有数据进行标准化处理，以消除量纲差异并突出长期趋势。最终，通过计算算术平均值，生成了包含15个指标的集成曲线，用于反映近千年来的环境变化(图1)。
图1 该研究集成数据与区域及全球环境指标变化对比图. (a) 青藏高原东北缘万象洞石笋氧同位素曲线, 表征亚洲季风活动强度; (b) 青藏高原东北部湖泊沉积物有机质含量指标及A/C指标的 z-score集成曲线;(c) 青海东部人口数量变化趋势; (d) 青藏高原东北部苏干湖沉积物粗粒部分占比变化, 代表研究区沙尘天气发生频率; (e) 近千年全球大气甲烷浓度变化; (f) 二氧化碳浓度变化; (g) 近千年全球人口数量变化
研究发现，近千年以来，青藏高原东北部的人类活动对环境的影响逐渐增强，特别是在近200~300年间，其影响程度已超越气候因素。自1950年代以来，与人类活动相关的理化指标呈现出指数型增长，标志着全球“大加速”现象在该地区的显著体现。此外，研究还发现，气候因素与环境变化之间的耦合关系在人类活动的影响下逐渐解耦，表明该地区已进入“早人类世”阶段(图2)。
图2 高原地区人类世起始时间及地层边界模型. 图中橙色虚线代表人类世开端, 加粗线条齿轮代表在不同阶段影响环境变化的主导因素. 其中气候条件两侧的箭头代表气候的上下波动状况, 人口数量右侧的箭头代表单调上升过程
该文的创新之处在于综合分析了青藏高原东北部的多种沉积记录，通过数据集成的方法揭示了近千年来的环境变化与人类活动的动态关系。此外，研究还提出了适用于高原地区的人类世地层边界模型，为全球人类世研究提供了新的视角和方法。论文的亮点在于其详实的数据支持和深入的理论分析，为全球环境变化和人类世研究提供了宝贵的参考。通过揭示该地区环境变化的特征和机制，为制定环境保护政策和应对全球气候变化提供了科学依据。