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持續5-10年的青藏高原科考,都考察些什麼?
2017-11-17 18:26:54 來源: 《瞭望》新聞周刊
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這是羌塘自然保護區安多縣境內的小藏原羚(6月23日攝)

  ◆ 青藏高原被稱作“世界上最後一塊凈土”,生態環境脆弱敏感,對我國甚至全球的氣候和生態環境安全都具有重要影響

  ◆ “本世紀以來,像青藏高原這樣變化如此之快的地方,在全球找不到第二個。”

  ◆ 受全球變暖影響,過去半個世紀裏,西藏地表平均氣溫平均每10年升高0.31℃,高于全球平均水準

  ◆ 在不斷變化的自然環境條件下,人類活動在什麼限度內,才能既保證人的合理需求,又能與野生動植物和諧共生,維持高原生態可持續發展?

  ◆ 今年8月,第二次青藏高原綜合科學考察啟動儀式在拉薩舉行,本次科考將持續5~10年

  ◆ 本次科考距第一次青藏高原綜合科考啟動已有40年,高原生態環境已發生了諸多變化

  ◆ 為應對青藏高原發生的生態環境變化,建立起環境危機應對機制,也是本次科考的考慮之一

  ◆ 本次科考都將考察什麼?如何考察?《瞭望》新聞周刊先後刊載了兩篇科考紀實,真實、有細節,推薦閱讀

紀實一   透視第二次青藏高原科考

  青藏高原生態環境發生的變化可以概括為“四大巨變”,即氣候巨變、“亞洲水塔”巨變、環境巨變和生態係統突變。而為這些巨變發生的機制提供解釋、評估影響、提出應對機制,就是這次青藏高原綜合科考的最主要任務

  青藏高原是地球第三極的主體區域,被稱作“世界上最後一塊凈土”,生態環境脆弱敏感,對我國甚至全球的氣候和生態環境安全都具有重要影響。

  今年8月19日,第二次青藏高原綜合科學考察啟動儀式在拉薩舉行,習近平主席發來賀信。包括古生物與現代生態、冰川與環境變化等5支考察隊目前在西藏阿裏地區考察。

  這是我國自上世紀70年代後,再次對青藏高原展開的大規模綜合性科考。根據計劃,本次科考將持續5~10年,科研人員將走出國門,將視野擴展到歐亞大陸上的廣袤區域。此前,本次科考首期考察——江湖源科考已在西藏那曲地區完成。

  科考為哪般

  西藏第一大湖色林錯上碧波蕩漾。一艘電動船正在科研人員的遙控下駛入湖中。

  這艘在浩瀚湖面上毫不起眼的小船,是本次青藏高原科考江湖源綜合考察湖泊與水文氣象考察隊的“秘密武器”——無人船。有了它,水體各項理化參數一測便知,無需再動用人力下湖放置測試工具。

  對湖泊水體的深度、pH值、電導率等基礎參數進行測量,是這次湖泊考察的重要任務之一。由于近幾十年來,青藏高原的湖泊在整體上不斷擴張,科研人員急需對這些“長大”的湖泊進行全面“體檢”,以摸清高原湖泊的現狀。

  青藏高原上分布著大小1000多個湖泊。自1990年以來,這些湖泊的水量已經增長了1000多億立方米,約等于3個三峽水庫的水量。

   9月4日,河湖源湖泊河流與環境變化考察隊在湖心採樣平臺上進行科考作業 劉東君 攝

  “本世紀以來,像青藏高原這樣變化如此之快的地方,在全球找不到第二個。”本次青藏高原綜合科考總負責人徐柏青説。

  湖泊變化,已經給高原居民帶來了煩惱。那曲地區申扎縣馬躍鄉澤典村牧民諾堆家,以前就在色林錯南岸。前些年,湖水年年漲,他家牛欄年年退。最後,湖水把牛欄和房子都淹了,一家人只能搬走。

  徐柏青説,湖泊的變化是青藏高原環境巨變的具體表現之一。他將高原生態環境發生的變化概括為“四大巨變”,而為這些巨變發生的機制提供解釋、評估影響、提出應對機制,就是這次青藏高原綜合科考的最主要任務。

  “這‘四大巨變’,分別是氣候巨變、‘亞洲水塔’巨變、環境巨變和生態係統突變。”徐柏青解釋道,“其中,氣候巨變是總領全局的問題。這一方面表現為氣溫提升較全球平均速度更快,另一方面表現為降水變化大。總體上,青藏高原正在變暖變濕,這是氣候轉型的標誌。”

  高原整體上的暖濕化,説明季風與西風相互作用的過程發生了重大轉變,但轉變原因尚不明朗。而許多其他問題的答案也同樣沒有定論:

  為什麼高原東南部的冰川加速退縮,而西北部的某些冰川卻在穩定前進?為什麼在湖泊整體擴張的背景下,從岡底斯山脈到雅魯藏布江河谷,有些湖泊反而在萎縮?高原暖濕化令生長季延長,但其帶來的災害風險又該如何評估?

  去年夏秋季節在西藏阿裏地區發生的冰崩,其發生原因便在科學界引發了爭議:這到底是氣候變暖引發的新型災害,還是僅僅為冰川周期性活動的一種表現?在近期啟動的河湖源科考中,冰川考察隊將在冰崩發生地——阿汝冰川鑽取冰芯和湖底沉積岩芯,試圖解釋這場青藏高原上罕見的災害。

  為應對青藏高原發生的生態環境變化,建立起環境危機應對機制,是這次科考更為深遠的考慮之一。“我們提出了‘兩個面向’,一個是面向生態文明建設,一個是面向國家重大戰略需求。”徐柏青説,青藏高原是國家生態安全屏障,在這裏開展科考,可以促進生態文明建設。同時,中國會與其他國家合作,通過科考對不同國別的自然承載力進行評估,加強環境評估、災害風險防范能力,從而推進綠色絲綢之路建設。

  科考如何做

  與40多年前開始的第一次青藏高原綜合科考相比,這次科考並不僅僅局限于高原內部,而是一次覆蓋“泛第三極”區域的跨國考察,從目標設計到執行過程上,都有著更顯著的國際化色彩。

  首期江湖源科考隊伍中便有國際科研人員的身影。來自德國的青年學者安德烈亞斯便全程參與了湖泊與水文氣象考察隊的工作,他甚至還在營地學會了打“雙升”,並連勝他的中國同行們。他所在的科研機構還將與中科院進行長期合作。

  “這是一次開放包容的科考。”徐柏青表示,“我們邀請沿線國家,乃至發達國家的科學家參與進來,保證多邊科學家在聯合考察中能達成科學上的共識。”

  從“青藏高原”到“第三極”,再到“泛第三極”,三個概念在科研領域的迭代,反映出在圍繞青藏高原及與之相關地區展開的研究中,國際合作已成為趨勢。

  徐柏青將這三個概念形象地比喻為“套娃”:“‘青藏高原’是中國科學家提出的,主體為青海、西藏等省區。但這個名字太中國特色了,國際上有一些別的稱呼,我們認為有必要結束這種命名上的混亂。”

  2008年,中國科學家在《自然》上發表文章,提出了“第三極”。這個包括了喜馬拉雅地區、喀喇昆侖山脈和帕米爾高原一線的概念被廣泛接受。而在中科院去年開展的國際合作重大項目——“泛第三極環境研究”中,提到了“泛第三極”這一概念。這是一片面積達2000多萬平方公里的廣大區域,涉及人口達30億。

  徐柏青説,“泛第三極”的提出有堅實的科學依據:“從青藏高原、帕米爾高原,以及伊朗高原隆起,到高加索、喀爾巴阡山的形成等,在地質演化上同屬于特提斯造山運動的結果。而從環境影響角度看,這一係列高原作為一個整體在影響歐亞的氣候環境。它們加強了季風,影響了礦産帶的形成,並且正在持續發揮作用,産生一係列其他資源環境效應。”

  據此,第二次青藏高原綜合科考共設立了8個重點考察區:中國境內包括江湖源(各拉丹冬、色林錯等)、河湖源(西藏阿裏地區等)、藏東南、帕米爾地區;境外則有東南亞跨境區(從雲南到中南半島)、南亞大通道(跨喜馬拉雅)、中巴經濟走廊,以及大湖低地(中亞,即裏海東岸到帕米爾高原西部、西天山,重點圍繞鹹海)。此外還有伊朗高原和高加索作為備選區域。

  在這場規模空前的科考中,年輕人將會成為主力軍。

  以江湖源科考冰川與環境變化考察隊為例,副隊長、中科院副研究員趙華標今年還不到40歲,有著15年的冰川研究經歷。他的隊伍中已經出現了“90後”——1992年出生的黨黎嬌是隊伍中年齡最小的成員。這個外表文靜柔弱的女生,這次一口氣徒步走完了全程10小時的前期探路路程,與經驗豐富的老隊員一同抵達海拔5650米的冰芯鑽取待選點。後期的試鑽、運輸等高難度活動,她也一次沒落下,連她的導師徐柏青都説:“從來沒見過哪個研究冰川的女生,這麼幹過活!”

  在徐柏青眼中,像趙華標、黨黎嬌這樣的年輕人,未來會承擔起更多責任:“他們的組織能力、積極性和精力等都是很好的。江湖源科考隊中,三四十歲的年輕人佔了七成以上,他們在茁壯成長。”

6月17日,參與江湖源冰川與環境變化考察的科研人員在出發前合影

  科考進行中

  目前,首期江湖源考察已經結束,相關研究數據和成果正在陸續發布。而正在進行的河湖源考察,將聚焦亞洲幾條主要河流的發源地,探究“亞洲水塔”的氣候環境變化,具有重要的國際意義。

  在江湖源考察中,科考隊員們成功鑽取了色林錯迄今為止最長的岩芯,長達10米,可據此研究近兩萬年的環境變化;運用花崗岩低溫熱年代學的研究方法與穩定同位素研究相結合,初步判定唐古拉山一線在距今5000萬年前便已隆升到今天的高度;此外,在倫坡拉和尼瑪盆地發現的熱帶魚類化石群落,也為判斷青藏高原的隆起時間提供了新的證據。

  盡管收獲豐富,但在徐柏青看來,這場大規模科考的“揭幕戰”打得並不完美。“從科學上講,各學科對考察時間的要求是不一樣的。就拿冰川隊來説,由于這個季節氣溫過高,很難達到預期目標。就目前各考察隊的進展來説,工作不能説好,只能説獲得了寶貴的經驗。”

  六七月份的氣溫令山體積雪融化速度加快,這給冰川、動植物等考察隊都帶來了不小的麻煩。在泥濘的草原上,陷車成了考察隊的家常便飯。冰川考察隊的一個小分隊甚至在試圖接近各拉丹冬南部冰川時,遭遇了寬兩三公里、長度綿延數十公里的濕地,車輛無法繼續前行,只得放棄原計劃,轉到唐古拉冰川建營。

  在唐古拉山上還發生過更為驚險的一幕。為了鑽取冰芯,科研人員需要攀登至海拔超過5400米的冰川之上。白天太陽的照射讓冰川上面的積雪消融很快,每走幾步,一條腿就會陷入雪裏。正當攀登的隊伍在雪中艱難跋涉之時,忽聽遠處傳來驚呼聲:一名走在最前面的隊員掉入了積雪下隱藏的冰湖中!幸虧這名隊員曾在北極接受過自救訓練,才得以鎮定脫險。

  由于這次險情,冰川隊在唐古拉山龍匣宰隴巴冰川頂部鑽取冰芯的計劃被迫擱淺,改為在冰川末端鑽取古老的冰芯。不過,徐柏青表示:“像這種危險,以後或許可以避免。”他説,隨著技術條件的改善,以往僅靠“四個輪子兩條腿”的科考方式正在發生變化。諸如專業衛星、直升機、無人機等新技術,未來或許都會在科考中見到。

  盡管在初始階段遇到了一定困難,但對于科考的未來進展,徐柏青仍然充滿期待。“在國際科學或探險史上,還沒有一個政府、沒有一群科學家,針對一個地區,進行過這麼持久性的科學考察。隨著持續不斷的科考,青藏高原研究得到了國際科學家的持續性關注,已經成了一門顯學。”徐柏青説。

  而能參與到這項意義重大的科研活動中,包括徐柏青在內的許多科研人員,都感到無比自豪。一位即將奔赴阿裏的科考隊員臨行前在朋友圈中寫下了這樣的話:“我們仰望歷史,也在書寫歷史。高原讓人充滿力量,勇氣勃發。當向高處攀登,向難處挑戰,必不負時代,不負青春!”(記者 王沁鷗 薛文獻  刊于《瞭望》2017年第37期)

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【糾錯】 責任編輯: 陳俊松
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