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亲爱的大学生:你应该选修地质学

探索地质学在社会中的重要性,以及它如何影响气候变化、地质灾害以及对地球过程的理解。

作者:Erik Klemetti
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2016年3月22日,通过“陆地卫星8号”(Landsat 8)拍摄的印度尼西亚杜科诺火山喷发的蒸汽和火山灰羽流。NASA地球观测站。地质学(或者更准确地说,如今是地球科学)是大多数一年级新生了解甚少的领域。也许他们有过藏石的爱好,也许他们学过AP环境科学。也许,如果幸运的话,他们有一位训练有素的高中老师。然而,大多数情况下,地质学在任何一年级新生可能考虑学习的学科列表中,其排名都“远远”靠后……而且在他们毕业之前,这个领域甚至都不会进入他们的脑海。朋友们,这是一个错误。当今世界,很少有学科能在社会运作方式以及我们如何保护未来方面发挥如此重要的作用。很少有学科能够每天都在保护人们生命方面发挥如此深刻的作用,无论你是否意识到。而且,很少有学科能像研究地球那样,将如此多的不同想法——从科学到社会科学,再到人文学科和艺术——汇集在一起。不,它不是“给运动员上的石头课”。我尤其要说的是那些说“我不喜欢科学”的先生/女士/性别不明者。科学无处不在,了解你(很可能)将余生所居住的这颗星球是如何运作的,这一点相当重要。你每天做出的决定,地质学都在其中扮演了某种角色,所以如果你对这些想法一无所知,你可能就没有做出正确的决定。那么,我指的是什么呢?以下是一些选修地质学课程将如何影响你一生的方式。时间:人类倾向于不擅长进行长时间尺度的思考——也就是说,任何比他们自己寿命更长的时间。在地质学中,与“远古时间”(deep time)相比,那仅仅是转瞬即逝的一瞬。远古时间是指我们回溯到地球形成之初,长达45亿年的时间尺度。所以,虽然100年现在可能看起来很长,但选修一门地质学课程,你就会思考发生在1万年、10万年或1亿年前的事件……这让你对今天我们星球上发生的事件有了更宏观的视角。空间:地质学也是一个让你思考多种空间尺度的学科。需要了解大陆的演化吗?我们有。需要思考一个元素的同位素在结晶时是如何进入晶体中的吗?我们也做。最好的部分是:你可能需要同时处理这两个极端的大小尺度来解决问题。观察:许多科学领域都非常理论化(我这是说你,物理学……抱歉了天文学家们)。这些都很好,但是如果那些方程式不是你的菜*,那么地质学就充满了观察。这些观察是该领域的基础,无论是观察静态的景观,如山脉的褶皱,还是观察活跃的过程,如山体滑坡或火山喷发。卫星为我们开启了一个全新的观察世界,这些观察解开了许多地质学难题……同时也为我们提供了更多诱人的新问题去研究。这是一个视觉化的领域!*作者注:与(大学里的)普遍看法相反,地质学并非一门“容易”的科学。我们做数学!我们做化学!我们做生物!我们做物理!我们做考古学!但是,如果你上大学是为了做轻松的事情,那你走错了方向。 全球视野:研究地质学时,你真的无法回避思考这颗星球。现在,这可能不是地球的表面——许多地质学家研究我们脚下深处的地球部分(我指的是数千公里深处)——但没关系。你仍然是在进行全球尺度的思考。洋流、空气中的火山灰、板块碰撞、撼动地球的地震。所有这些(以及更多)都是地质学家在全球尺度上思考的过程。 走向户外:思考全球化和想要观察世界?最好的事情就是能让你走向户外。大多数地质学家都渴望拥有进行“野外工作”的时间,如果你是地质学专业的学生,你很可能会在某个时候去参加“野外营”(在那里你将学习绘制地球地图的秘密)或者“野外研究”(在那里你可以进行观察、收集样本,并在一边徒步穿越最壮观的风景的同时思考地质过程)。作为一名地质学家,我去过的地方包括智利的安第斯山脉、新西兰、北美西部的喀斯喀特山脉、夏威夷、缅因州海岸、加利福尼亚的沙漠等等。 气候:到目前为止,我一直在谈论地质学的有趣之处。然而,如果你正在寻找一份对你、你的家人以及全球社会都很重要的工作,地质学就是最佳选择。首先,地质学是理解地球历史时期气候变化的基础。我们研究地球生态系统的变化已经有两个世纪了(甚至古生物学都帮助创立了这个学科),并且可以追溯到数十亿年前,看看气候是如何变化的。这为我们提供了证据,表明我们目前的气候有多可能处于困境之中。地质学也是我们如何理解气候变化对地球在短期和长期内将产生的影响。 地质灾害:如果你选修地质学,你将了解到地球可能试图让你丧命的各种方式:火山喷发、地震、山体滑坡、洪水、天坑、海啸等等。你还将了解到地质学家如何通过更好地理解这些灾害的影响以及评估它们对生命和财产的风险来保护人们免受此类灾难的侵害。更重要的是,你将意识到如何保护自己。正在买房?也许你应该检查一下你是否位于洪水区。这个房子是否位于地震易发区?房后的山坡是否稳定?地质灾害迟早会影响你,所以了解它们让你领先一步。 资源:看看你周围。我敢肯定,你看到的很多东西在某个时候都来自地质矿藏。铜线?也许来自安第斯山脉的铜矿。汽车框架的钢材?也许来自明尼苏达州。你的iPhone装满了稀土元素,这些元素可能来自中国的碳酸岩矿床。你家里的电力可能来自于一系列地质资源:煤炭(是的,很可惜)、铀(更好)或水力发电。如果你学习地质学,你就会开始认识到开采这些资源对地球(和人类)产生的影响,这样你就可以做出更可持续的决定。你甚至可能在地质资源领域找到一份工作(相信我,这很有利可图——这是一个选择地质学的实际原因:获得一份高薪的入门级工作)。 综合:然而,对我来说,选择地质学的一个关键原因在于,它能让你同时思考许多想法,并开始综合信息。如果你真的想了解火山的危险,你需要了解形成岩浆并使其喷发的岩浆过程,了解那些喷发物如何在地球表面移动,了解可能生活在火山附近的人们,以及如何才能最好地将危险传达给他们。地质学在如此多的学科之间有着如此多的交叉点,拥有地质学背景将使你能够就从地球年龄到你家乡潜在地震的可能性,再到过去十亿年间俄亥俄州动物生命的演变等一切话题进行有意义的讨论。地质学与许多人的生活息息相关。如果大学的目标是培养知情的公民,让他们能够驾驭自己的生活,那么拥有地质学背景(即使可能只是选修一门课)可能是你能选择的最重要的学科之一。所以,如果你从未考虑过选修你所在校园提供的地质学课程,现在可能是尝试一下的时候了。你将会了解到我们在地球漫长历史中的位置。我确定我甚至还没有触及皮毛,你还有其他更棒的理由选择地质学吗?

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