第二次青藏高原綜合科考實(shí)施3年多,取得一系列階段性成果

青藏高原整體暖濕化植被增多(綠色焦點(diǎn))

本報(bào)記者 吳月輝

2021年05月13日09:27  來源:人民網(wǎng)-人民日?qǐng)?bào)
 

西藏當(dāng)雄縣境內(nèi)的廓瓊崗日冰川。

新華社記者 孫 非攝

一群藏羚羊在可可西里地區(qū)活動(dòng)。

新華社記者 吳 剛攝

  青藏高原是亞洲水塔、地球第三極,生態(tài)環(huán)境脆弱敏感,對(duì)我國(guó)乃至全球的氣候和生態(tài)環(huán)境安全都具有重要影響。

  2017年8月19日,第二次青藏高原綜合科學(xué)考察正式啟動(dòng)。習(xí)近平總書記在致中國(guó)科學(xué)院青藏高原綜合科學(xué)考察研究隊(duì)的賀信中強(qiáng)調(diào),開展這次科學(xué)考察研究,揭示青藏高原環(huán)境變化機(jī)理,優(yōu)化生態(tài)安全屏障體系,對(duì)推動(dòng)青藏高原可持續(xù)發(fā)展、推進(jìn)國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)、促進(jìn)全球生態(tài)環(huán)境保護(hù)將產(chǎn)生十分重要的影響。

  根據(jù)計(jì)劃,本次科考包括西風(fēng)—季風(fēng)協(xié)同作用及其影響、亞洲水塔動(dòng)態(tài)變化與影響等十大科考任務(wù),將持續(xù)5至10年。

  如今,時(shí)間已過去3年多,科考進(jìn)展如何,有哪些重要發(fā)現(xiàn),取得了哪些重大成果?帶著這些問題,記者采訪了科考隊(duì)隊(duì)員和相關(guān)專家學(xué)者。

  填補(bǔ)了湖泊調(diào)查空白,湖水越來越清,諸多區(qū)域湖泊面積擴(kuò)張明顯

  朱立平是中科院青藏高原研究所副所長(zhǎng)、研究員,也是第二次青藏高原科考湖泊演變及氣候變化響應(yīng)科考分隊(duì)的隊(duì)長(zhǎng)。2019年11月,他和27名隊(duì)員完成了對(duì)青藏高原可可西里保護(hù)區(qū)7個(gè)大中型湖泊的科學(xué)考察,首次獲得水下地形、水質(zhì)剖面等數(shù)據(jù),填補(bǔ)了該區(qū)域湖泊基礎(chǔ)地理信息的空白。

  科考隊(duì)還鉆取了多支湖泊巖芯、提取了多個(gè)湖泊表層沉積樣品及表土樣品!斑@些都是非常珍貴的收獲!敝炝⑵秸f,湖底各個(gè)年代的沉積物一層層累積,其中的一些化學(xué)或生物指標(biāo)可以反映當(dāng)時(shí)的沉積環(huán)境和氣候條件。通過這些沉積物,科研人員可以深入研究過去幾萬年的氣候環(huán)境變化。

  在對(duì)可可西里區(qū)域湖泊的深入考察過程中,隊(duì)員們發(fā)現(xiàn)近些年來該區(qū)域的湖泊面積明顯擴(kuò)張,水量增加,多數(shù)湖泊擴(kuò)張20%以上。其中,永紅—西金烏蘭湖擴(kuò)張最為明顯,面積由第一次科考時(shí)的416.1平方公里,擴(kuò)張到615平方公里,增大了近一半。隨著面積的擴(kuò)張,不少湖泊鹽度隨之下降。

  “對(duì)于整個(gè)青藏高原來講,降水增加是2000年至2013年高原湖泊水量增加的主要原因,特別是羌塘東部和可可西里地區(qū),降水的貢獻(xiàn)超過70%!敝炝⑵秸f。

  第二次青藏高原科考以來,朱立平團(tuán)隊(duì)已獲取70多個(gè)湖泊超過2萬平方公里面積的實(shí)測(cè)資料!叭ツ甑祝谥昂偷诙吻嗖馗咴瓶疾杉100多個(gè)湖面水質(zhì)及反射光譜數(shù)據(jù),利用遙感大數(shù)據(jù)云數(shù)據(jù)處理平臺(tái),我們分析發(fā)現(xiàn),2000年至2019年期間,青藏高原大于50平方公里的152個(gè)湖泊透明度總體呈上升趨勢(shì),變得越來越清澈!敝炝⑵秸f。

  越來越多的新發(fā)現(xiàn)令朱立平格外欣喜。科考隊(duì)裝備了先進(jìn)的水上采樣平臺(tái):自動(dòng)聲吶設(shè)備配有GPS定位和軌跡回溯功能,可以精準(zhǔn)測(cè)得航行路線的湖水深度;水下多參數(shù)探測(cè)設(shè)備,可以自動(dòng)采集水溫、電導(dǎo)率、pH值、溶解氧等水質(zhì)參數(shù),線纜長(zhǎng)度達(dá)數(shù)百米,足以摸清可可西里各湖的“底細(xì)”。

  去年10月,科考分隊(duì)又完成了阿爾金山無人區(qū)約3000平方公里的湖泊考察,填補(bǔ)了那里湖泊調(diào)查的空白。今年,科考分隊(duì)還將繼續(xù)在青藏高原進(jìn)行湖泊實(shí)地考察,累計(jì)完成約3萬平方公里湖泊的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,占青藏高原湖泊總面積的70%左右,這將精確回答青藏高原湖泊中到底有多少水等問題。

  建立我國(guó)最長(zhǎng)灌木年輪寬度年表,為研究長(zhǎng)期氣候變化提供“自然檔案”

  在第二次青藏高原科考中,科考隊(duì)員們建立了青藏高原納木錯(cuò)區(qū)域537年(1479—2015年)的灌木年輪寬度年表。這是我國(guó)迄今最長(zhǎng)灌木年輪寬度年表,為青藏高原中南部高山區(qū)長(zhǎng)時(shí)期氣候變化提供了“自然檔案”。

  通過樹木年輪,我們可以計(jì)算出樹木的年齡和每年的生長(zhǎng)變化。但在科學(xué)家眼里,年輪包含著更多信息。

  “樹木年輪是形成層細(xì)胞周期性活動(dòng)的結(jié)果,而形成層是位于韌皮部和木質(zhì)部之間的一層活躍的分生組織,是木本植物維持生長(zhǎng)和發(fā)育的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一!敝锌圃呵嗖馗咴芯克芯繂T梁爾源說,氣候變化通過影響形成層細(xì)胞分裂的時(shí)間和速率,進(jìn)而影響年輪結(jié)構(gòu)和寬窄變化。因此,通過樹木年輪的寬窄變化,研究人員可以完整地分析特定地區(qū)的溫度、水分、干旱歷史、極端氣候、蟲害或者地質(zhì)災(zāi)害等的變化歷史。

  相較于喬木,灌叢在青藏高原分布更為廣泛,是拓展以喬木為主的樹輪研究網(wǎng)絡(luò)至高原內(nèi)部的唯一途徑。納木錯(cuò)位于青藏高原西風(fēng)與季風(fēng)的過渡區(qū)域,屬于典型高寒草原區(qū),香柏灌叢分布于該區(qū)域海拔4740米至4920米的陽(yáng)坡。在極端寒冷和干旱環(huán)境中,香柏灌木生長(zhǎng)緩慢,平均年輪寬度只有約0.3毫米。

  科考團(tuán)隊(duì)圍繞納木錯(cuò)周邊香柏灌叢開展野外調(diào)查,發(fā)現(xiàn)了死亡的香柏植株和部分殘留莖干。通過與活的香柏灌木年輪序列之間的交叉定年,最終建立了537年的灌木年輪寬度年表;诳煽康臉颖玖浚瑘F(tuán)隊(duì)與蘭州大學(xué)張寶慶教授等合作重建了該區(qū)域過去406年(1605—2010年)來的春季氣候干濕變化狀況。

  “我們發(fā)現(xiàn),高海拔香柏灌叢的生長(zhǎng)受到生長(zhǎng)季早期水分條件的限制,此期間的極端干旱會(huì)導(dǎo)致極窄年輪和缺失輪的形成!绷籂栐凑f,研究發(fā)現(xiàn)納木錯(cuò)區(qū)域在小冰期期間,經(jīng)歷了1637—1683年和1708—1785年兩個(gè)較長(zhǎng)時(shí)段的干旱期,說明極端寒冷條件可能導(dǎo)致水循環(huán)的降低,進(jìn)而引發(fā)干旱。

  接下來,第二次青藏高原科學(xué)考察將對(duì)高原內(nèi)部灌叢分布進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)查。梁爾源說,隨著青藏高原高山區(qū)灌木年輪網(wǎng)絡(luò)的建立,研究人員將對(duì)高原內(nèi)部長(zhǎng)期氣候變化歷史以及全球變暖背景下灌叢生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與格局變化,有一個(gè)更加全面且系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。

  高原整體暖濕化,植被增多,生態(tài)系統(tǒng)總體趨好

  青藏高原是亞洲眾多大江大河的發(fā)源地,對(duì)周邊地區(qū)人民生活、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)穩(wěn)定都有重要影響。今年1月,中科院青藏高原研究所研究員汪濤及合作者利用科考觀測(cè)數(shù)據(jù),繪制出包括長(zhǎng)江和黃河等在內(nèi)的主要河流上游人均水資源量分布圖,他們發(fā)現(xiàn),在全球升溫情景下,青藏高原將持續(xù)變濕,供水增加,“這意味著,長(zhǎng)江、黃河上游流域人均可用水量增加!蓖魸f。

  1960年以來,青藏高原以全球兩倍的升溫速率變暖,在異常變暖背景下,青藏高原總體變濕,但區(qū)域差異明顯,表現(xiàn)為季風(fēng)區(qū)降水減少和西風(fēng)區(qū)降水增加。高原整體暖濕化,令植被增多,空氣濕潤(rùn),生態(tài)系統(tǒng)總體趨好。在此次科考中,科考隊(duì)員們就發(fā)現(xiàn),阿里地區(qū)河流、濕地周邊明顯綠意增多,在公路以及湖泊周圍隨處可見藏羚羊、藏野驢、藏原羚等野生動(dòng)物。

  但與此同時(shí),暖濕化也使得冰川退化和凍土面積縮小,災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步增加。第二次青藏科考的最新研究成果表明,在氣候變暖的背景下,目前我國(guó)冰川整體退縮,冰川穩(wěn)定性降低。

  “河湖源”冰川與環(huán)境變化考察隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)、中科院青藏高原研究所研究員鄔光劍說:“冰川內(nèi)部溫度快速升高,流動(dòng)性增強(qiáng),與此同時(shí),冰面融水滲透到冰川內(nèi)部,改變了冰內(nèi)相態(tài)結(jié)構(gòu),加劇了冰川的不穩(wěn)定性!

  2016年7月和9月,阿里阿汝地區(qū)先后發(fā)生兩次冰崩事件,造成人員死亡。2018年我國(guó)藏東南地區(qū)發(fā)生色東普冰崩,導(dǎo)致堵江、堰塞湖及潰決洪水等連鎖過程,給人民生命財(cái)產(chǎn)造成了嚴(yán)重?fù)p失。

  為了應(yīng)對(duì)冰川變化和災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn),科考隊(duì)針對(duì)冰川開展了多項(xiàng)考察研究。通過對(duì)冰芯和湖芯的研究,分析這一地區(qū)過去幾百年的氣候環(huán)境變化,為冰崩現(xiàn)象的研究提供新線索。目前,科考隊(duì)已建立中國(guó)冰川強(qiáng)化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),利用衛(wèi)星、遙感等現(xiàn)代科技手段,對(duì)近50條冰川進(jìn)行大范圍、高精度的冰川運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)。

  科考還在繼續(xù),相關(guān)成果的應(yīng)用已經(jīng)開始。

  鄔光劍說:“在2018年10月發(fā)生兩次冰崩堵江災(zāi)害后,又發(fā)生了一次堵江事件。我們前期建設(shè)的雅江冰崩堵江災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警體系就發(fā)揮了效果,成功預(yù)警了此次災(zāi)害的發(fā)生,并第一時(shí)間報(bào)告了當(dāng)?shù)卣瑳]有造成人員傷亡。”他表示,目前,科考隊(duì)正在著手建設(shè)次仁瑪錯(cuò)冰川災(zāi)害鏈預(yù)警體系。希望通過建立這些預(yù)警體系,能夠?qū)ΡㄟM(jìn)行長(zhǎng)期觀察和監(jiān)測(cè),從而對(duì)未來有一個(gè)合理的預(yù)判。

(責(zé)編:楊啟紅、劉沛然)

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