气候变化是制约史前文化发展的紧张因素之一。近期，中国科学院地球情况研究所谭亮成研究员牵头开展石笋古气候重修工作，发现4300年前至3900年前，我国中南地区的降水增多且陪同多次洪涝灾害的发生，加剧了石家河文化的衰亡。同系列的研究还发现，在4000年前左右，黄土高原在长期干旱的配景下发生了持续约20年的极端强降雨事件；4390年前至3800年前，汉江上游地区也记录到了强降雨事件。
这一时段的气候变化在气候学界被称为4.2千年事件，其在环球及我国其他地区有何体现？对各地的史前文化产生了怎样的影响？大禹治水“治”的是否是这些洪涝灾害呢？
1 古文明兴衰或与旱灾有关
在地球北纬30°附近，由西向东分布着的两河流域、尼罗河流域、印度河流域、黄河流域，分别孕育了美索不达米亚、古埃及、古印度和华夏文明。然而，唯有华夏文明绵延至今，生生不息。其他三大文明在4200年前后的相继消亡让人百思不得其解，直至20世纪末耶鲁大学考古学家哈维·韦斯率先将其衰亡与气候变化创建接洽，谜团才渐渐解开。
韦斯发现，4200年前一场旱灾令风沙席卷了美索不达米亚地区，导致泥土变得极为贫瘠，即使是蚯蚓也难以生存。以农业为生的阿卡德帝国无法维持生存，人口开始迁移，最终在4150年前土崩瓦解。其他研究发现，4200年前东非高原的夏季降水减少，尼罗河的水源之一塔尔湖无法供应足够的水源，使得尼罗河下游的古埃及王国渐渐衰败；同样的旱灾也伸张到了印度河谷，导致哈拉帕文化突然停止。
这场气候突变事件因与文化发展的紧密接洽引起了环球学者的关注，环球各地争相开展古气候研究。以韦斯为代表的学者以为其是一场环球性的干冷气候事件，国际地层委员会还将这一干旱事件载入了地质年代表中，作为梅加拉亚期的开端。然而，4.2千年事件真的是环球性事件吗？各地都体现为干旱吗？随着越来越多高精度、高分辨率的古气候记录的出现，否定的声音越来越剧烈。
石笋
2 石笋提供高精度古气候记录
石笋因其分布广泛、测年正确、分辨率高、代用指标丰富等长处，是古气候和古情况重修的“第四大支柱”（其它三大支柱分别是冰芯、黄土、深海沉积），更是获取高精度和高分辨率古气候记录的不可多得的载体。
在喀斯专程区，大气降水到达地表后与植被呼吸作用产生的二氧化碳共同溶蚀地表的石灰岩、白云岩等碳酸盐岩，溶液随裂隙进入洞穴后由于碳酸钙过饱和再次析出，在洞底沉积形成石笋。以是石笋的化学成分保存了大气降水、温度、大气颗粒物以及泥土情况等信息。以石笋碳同位素和微量元素为例，降水越多，植被越繁茂，呼吸作用产生的二氧化碳越多，石笋中聚集更多质量较轻的碳12，石笋碳同位素偏轻；同时，碳酸盐优先沉积作用减弱，或溶液酸性更强，单位时间内溶解更多的碳酸盐岩，导致更少比例的微量元素/钙元素比值记录在石笋中。
以本次研究为例，谭亮成研究员团队在湘西惹迷洞采集了一支石笋并创建了石笋的年代标尺，认定其生长于5667年前至3885年前，大部分年代偏差小于10年。通太过析，重修了我国中南地区5700年前至3900年前的降水变化，发现5700年前至4300年前，中南地区的降水渐渐减少；而后在4.2千年事件时（4300年前至3900年前），降水增多，且陪同多次洪涝灾害的发生。
3 新研究揭示南边古气候湿润
研究初期，来自中国不同区域的黄土和湖泊等记录均表现，4200年前中国处于干冷气候状态，近几年谭亮成研究员等在黄土高原西缘和东北地区的石笋研究，同样支持中国北方在4200年前出现干旱气候。浙江大学杨小平教授等以为其干旱水平之大甚至导致了内蒙古东南部浑善达克的沙漠化。
然而，对于中国南边的气候却有了越来越多的质疑声，早先只有零散的研究，如吴文祥和刘东生院士在2004年提出，中国出现“南涝北旱”的气候模态。2018年，谭亮成等的研究证实了4200年前中国中部和南部降水多，北部降水少的气候格局；随后西安交通大学张海伟教授等在江西的研究也验证了这一点，干-湿分界可能是秦岭北部-长江下游沿线。本次谭亮成研究员团队在湘西惹迷洞的研究提供了中国中南部在4200年前气候湿润的又一证据。不过，将来还须要在我国南边开展更多的古气候记录，以便对中国的空间降水格局有更为清晰全面的认识。
值得一提的是，谭亮成等所揭示的中国中部和南部的湿润气候在环球并不破例，地中海也有部分记录表现在4.2千年事件时降雨增多；还有一些记录如北大西洋的北部、罗德里格斯岛的研究记录并没有发现显着的干旱化。这说明了4.2千年事件在环球的复杂体现，并不能一概而论。
4 4200年前洪灾与大禹治水
虽然学术界关于中国南北方在4200年前的湿润和干旱气候大配景仍存在争议，但不同地质记录均表现4200年前的气候变化并不稳固，发生了多次强降雨事件。与之相符合的是在众多河口地区的沉积序列中发现了4200年前留下的多个古洪流记录，以及江汉平原云梦泽湖面的上涨，长江下游海平面的上涨。
这些强降雨/洪流事件与中国南北方的气候背就连特殊是北方的干旱气候是否辩论呢？答案是否定的。谭亮成等介绍，“南湿北干”的“干”或“湿”指的是团体、相对长时间尺度的气候背就连而强降雨/洪流事件是年代际到更短时间尺度的气候变化，不过现在还不确定这两大流域的洪流事件是否是同时发生的。
不管怎样，这些洪流记录难免使我们将其与大禹治水的传说相接洽。从某种意义上说，它们应该是相互印证的。但那么大的洪流，在史前技术落伍的期间，大禹毕竟有何种神功可以治水乐成呢？
谭亮成等在甘肃乌鸦洞的研究或允许以为我们解答。他们用乌鸦洞石笋氧同位素重修了黄土高原地区已往6000多年的降雨变化，发现在4000年前左右，黄土高原发生了持续约20年的极端强降雨事件，这可能造成了黄河中下游大禹期间的大洪流。由于距今4000±48年的年代点与夏商周断代工程所推断的公元前2070年夏朝创建时间非常一致，石笋记录和考古、汗青文献记录的一致性在肯定水平上支持了洪流事件以及我国夏王朝的真实性。
记录表现之后该地区的降水开始减少，思量到史前人类社会的生产技术水平低下，谭亮成等以为降雨的天然减少可能也是大禹治水乐成的紧张缘故原由之一。
大禹治水想象图
5 新石器文化衰亡与气候有关
古气候研究表现，全新世中期（8000年前至4000多年前），我国气候适宜，为史前文化发展提供了极为有利的条件。新石器文化如雨后春笋般在我国大江南北生根发芽，不绝强大。4500年前至4200年前，中国北方的文化如山西陶寺文化、山东龙山文化；南边文化如长江中游的石家河文化、长江下游的良渚文化等已临近文明的门槛。此中良渚文化更是中华五千年文明的实证，得到了国际社会的认可。
然而，除陶寺文化外，其他新石器文化在4200年前开始如繁星般陨落，云云同步的衰亡走势，以及与环球三大古文明的同步衰亡，气候变化在此中所起的作用不可否认。
4200年前，我国已然形成“南稻北粟”的农业模式。当北方降雨减少时，农作物收获减少，人口压力大，促成了北方文化的瓦解。而南边水稻虽然对水源的需求大，但南边地区降水量原本就比力多，且河网发达，干旱并不会限制南边水稻的莳植，以是早期一些研究提出的中国南边干旱导致了水稻收获不佳、文化衰亡的观点在某种意义上是站不住脚的。
谭亮成等在惹迷洞的研究，以及张海伟等在江西神农洞的研究均以为，是4200年前左右的湿润气候以及洪涝灾害对长江流域的石家河文化和良渚文化造成了极重打击，这一观点也得到了越来越多人的支持。说明在史前时期，干旱在某种水平上有利于南边地区的发展，湿润多雨的气候反而对南边地区的负面影响更大。
延伸阅读
气候不是制约史前文化发展的唯一因素
须要注意的是，虽然气候变化在人类文明进程中发挥了紧张作用，但并不是唯一的决定性因素。地形地貌和战争辩论等每每也会影响文化发展。如在谭亮成最新的这篇研究中以为，军事辩论以及气候和地貌的共同作用导致了石家河文化的衰亡。
5700年前至4300年前，随着降雨减少，该地区的聚落遗址从西部高地势地区渐渐向东部地势低洼且水源多的地区扩张并强大，石家河城成为同期长江中游地区的政治文化中心。然而，4300年前之后该地区的气候渐渐转湿，并陪同多次洪涝灾害，对低洼地区的石家河文化聚落产生了极重打击，与此同时，石家河文化和王湾Ⅲ期文化的军事辩论（禹伐三苗）加速了石家河文化的消亡。
（原标题：大禹治水的真相是什么 还原4200多年前我国气候史）
泉源：北京日报 作者：王甜莉 中国科学院地球情况研究所博士
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