（人类世是指地球的最近代历史）

人类活动对地球的影响是定义地球上一个新的地质时间间隔——人类世的基础。如果以目前将人类送上火星的速度作为指标，那么人类活动对火星的影响可能很快就会像对地球一样量化，人类世可能很快就会作为第一个多行星地质时期首次亮相。

人类世时代被提议作为一个新的后全新世地质时间间隔，始于 20 世纪中叶的某个时候，它还不是陆地地质时间尺度内正式定义的地质单元。然而，自 2000 年普及以来，该术语在科学和大众文学以及媒体中得到广泛 使用。其特点是人类活动深刻改变了许多具有重要意义的地质条件和过程，留下了地球地层记录中的特征证据（表 1）。

表 1. 人类对地球影响的迹象和对火星的潜在影响

范围

地球（观测）

火星（预测）

独特性

人类影响特征与全新世的自然特征有很大不同，构成了一个新的地质时间单位。

人类将在火星上从未见过的沉积物和冰中留下地层特征（建筑物、大气变化的证据、生物量）。

除冰河时代外，人类殖民化将是自数十亿年前大气损失以来火星上的第一次全球变化。

全球范围

人类特征在各种海洋和陆地沉积体中显示出极好的全球或近乎全球相关性。

原位资源利用和微生物扩散将是全球性的，因为原材料（可能开采）和冰（可能受到生物污染）分布在全球。

保存潜力

考古记录记录了地球系统内的新模式。

由于稀薄的大气层和缺乏活跃的微生物群阻碍了人类影响记录的改变，因此保存潜力将比地球上更高。

同步基地

上述所有影响都是 20 世纪中叶开始的人类世全球同步地层标志。

一旦人类开始在火星上定居，所有的地层标记将同时发展。

在接下来的几十年里，历史上第一次，人类活动和技术的影响不仅可以在地球上进行分析和量化，还可以在其他行星体上进行分析和量化。现在提出一个基于人类活动影响来定义其他行星地质的新纪元可能还为时过早，但我们可能会开始考虑火星的情况。

到目前为止，火星的探索已经由机器人探险家进行，可能几乎没有留下持久的影响，而且这种影响还没有在全球范围内发生。但一个根本性的变化已经在进行中：航空局已正式受委托将人类送往火星。其他国家和私营部门的太空计划已经开展了自己的努力，因此这些其他组织之一完全有可能在航空局之前完成载人火星任务。

因此，人类活动有可能很快在火星上开启人类世。就像地球上的人类世一样，这个新时代可以通过地球地层记录中的标记来区分。

即将到来的太空创业时代将决定人类在火星上活动的时间表，特别是自从航空局在 2005 年采用分散市场方法，将合同授予私人参与者之后。自 2005 年以来，全球太空经济增长的四分之三来自商业活动。太空探索技术公司公司表示，它可以在未来 10 到 12 年内将人类送上火星，并通过“太空法案协议”与航空局在着陆点选择过程中展开合作。

重新审视《外层空间条约》的计划也在讨论之中，该条约是 50 年前提出的，由所有当前和有抱负的航天民族国家和许多其他国家签署，它为国际空间法提供了基本框架。更新后的条约应有助于为火星上的人类定居奠定基础，并在太空企业家时代扩大商业。人类在火星上的存在可能很快就会成为现实，尽管我们需要解决一长串的知识差距，以开始了解人为对火星地质重要条件和过程的影响。

宇航员踏上火星的那一刻，微生物污染将是不可避免和不可逆转的。

我们已经知道的是，在宇航员踏上火星的那一刻，微生物污染将是不可避免和不可逆转的。长期待在那里的宇航员将需要一些运输和储存水和食物的手段，持续的空气供应，以及对分泌物和人类排泄物的控制和管理，以及其他要求。

这些活动造成了航天器、宇航服和废物处理系统微生物泄漏的不可避免的风险。微生物泄漏和物种入侵可能传播得足够远，对火星产生全球影响，最终形成可识别的沉积物。

人类栖息地模块和漫游车将不断向环境中释放微生物。此外，在地球地下建立的宇航员基地以保护其人类乘员免受辐射和极端温度波动的影响，还将保护其微生物乘员免受地表辐射和氧化环境的自然消毒条件的影响。        

在火星上寻找资源——并就地使用这些资源——也将增加人类对火星的影响。提取和加工火星原材料以获得维持生命的消耗品和推进剂，将改变火星表面和地下并留下永久印记。人类的地形特征将开始积累，从风化层侵蚀、山体滑坡和地形崩塌等小规模影响开始，并最终扩展到更大的区域：使山脉变平、堆山或挖掘大型露天矿。

一些人类活动可能会产生新的区域，陆地生物可能在这些区域复制，任何现存的火星生命都可能繁盛。

其中一些人类活动可能会产生新的区域，陆地生物可能在这些区域中复制，任何现存的火星生命都可能繁衍生息。我们所知道的生命需要水，因此这些区域可能会出现，例如，在钻探地下含水层之后。

除了微生物的释放和原地资源利用过程中的地表变化之外，火星人类世的第三个可能方面是新材料的创造和广泛分布，包括污染物。例如，与我们目前的机器人任务相比，一个有四人机组人员的火星野外站需要更多的电力。使用核能来满足这些需求可能会产生长寿命的放射性废物。此外，如果反应堆在运行过程中发生爆炸或在进入大气层失败时被摧毁，它可能会在大范围内散布放射性同位素特征。

让人类在火星上生活成为可能，需要对火星景观和天际线进行重大且前所未有的修改（表 1）。预测和了解这些变化如何在火星上发生——并深入了解景观的动态和敏感性及其对全球范围内人类强迫的反应——对于解释和减轻我们对火星的影响至关重要。

各种各样的人类活动定义了地球上的人类世。这些活动包括侵蚀和沉积物迁移的变化，以及与殖民、农业和城市化相关的土壤和大气化学成分的变化。人类活动改变了地球的碳循环和各种金属在环境中的循环。人类还将非本地和入侵物种引入新的栖息地。

随着人类开始在火星上殖民，可以合理地预期类似的变化会迅速发生（表 2）。这些变化可能会在沉积物和冰中产生一个不同于晚亚马逊纪的地层特征，即火星上的当前时间段（图 1）。

表 2. 地球人类世存在的论点与人类对火星的预计变化的比较

范围

地球（观测）

火星（预测）

大气变化

作品

来自化石燃料燃烧的黑碳、无机灰球和球形碳质颗粒；二氧化碳和甲烷浓度升高

火箭燃料排放，包括氧化铝颗粒和气态氯物质；来自生命维持系统、人类基地和温室的残留物

温度

从 1900 年至今，全球平均气温升高 0.6°C–0.9°C

局部热点，如果地球化开始，最终会转变为全球影响

地质变化

就地资源利用

采矿、工业活动

矿业

新型材料的分布

“科技化石”：元素铝、混凝土、塑料

“科技化石”：元素铝、混凝土、塑料

污染物

多环芳烃、多氯联苯、农药、含铅汽油；来自热核武器试验的人造放射性核素

来自人类基地和车辆的残留物、长寿命的核废料；来自反应堆故障的广泛分散的放射性同位素特征

生物变化

物种灭绝

自 1500 年以来，灭绝率远高于背景率；砍伐森林

火星上任何现存微生物群的灭绝风险

物种入侵

人类引发的跨全球物种入侵

来自宇航员和人类基地的微生物泄漏（如果火星一直没有生命，这些将是地球上的第一批生物）

农业

与农业和渔业有关的变化

火星上的第一个温室

我们已经在南极洲目睹了类似的过程，模拟研究利用该大陆的气候、地形和隔离来模拟人类在火星任务中可能面临的条件和过程。尽管南极洲的人类主要从事科学研究，必须遵循坚定的环境保护政策，但“人类时代”的影响已经在南极大陆上显现出来，引起了紧迫的关注。

在我们开始在行星范围内改变火星之前，人类探索产生的所有预期影响都将发生。

鉴于人类尚未踏上火星这一事实，很容易认为我们有足够的时间来思考如何管理我们对地球的影响。然而，人类探索产生的所有预期影响都将在我们开始在行星范围内改变火星之前很久。

以我们目前的进步速度，这些大规模的努力只是比科幻小说高出一步。今天的现实是，我们的子孙后代将在火星的红沙上看到宇航员的脚印。当这种情况发生时，火星人类世将开始。        

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