首页>资讯>要闻
第二次青藏高原综合科考实施3年多,取得一系列阶段性成果
青藏高原整体暖湿化植被增多(绿色焦点)
来源:人民日报 日期:2021年05月13日11:12

西藏当雄县境内的廓琼岗日冰川。新华社记者孙非摄

  青藏高原是亚洲水塔、地球第三极,生态环境脆弱敏感,对我国乃至全球的气候和生态环境安全都具有重要影响。

  2017年8月19日,第二次青藏高原综合科学考察正式启动。习近平总书记在致中国科学院青藏高原综合科学考察研究队的贺信中强调,开展这次科学考察研究,揭示青藏高原环境变化机理,优化生态安全屏障体系,对推动青藏高原可持续发展、推进国家生态文明建设、促进全球生态环境保护将产生十分重要的影响。

  根据计划,本次科考包括西风—季风协同作用及其影响、亚洲水塔动态变化与影响等十大科考任务,将持续5至10年。

  如今,时间已过去3年多,科考进展如何,有哪些重要发现,取得了哪些重大成果?带着这些问题,记者采访了科考队队员和相关专家学者。

  填补了湖泊调查空白,湖水越来越清,诸多区域湖泊面积扩张明显

  朱立平是中科院青藏高原研究所副所长、研究员,也是第二次青藏高原科考湖泊演变及气候变化响应科考分队的队长。2019年11月,他和27名队员完成了对青藏高原可可西里保护区7个大中型湖泊的科学考察,首次获得水下地形、水质剖面等数据,填补了该区域湖泊基础地理信息的空白。

  科考队还钻取了多支湖泊岩芯、提取了多个湖泊表层沉积样品及表土样品。“这些都是非常珍贵的收获。”朱立平说,湖底各个年代的沉积物一层层累积,其中的一些化学或生物指标可以反映当时的沉积环境和气候条件。通过这些沉积物,科研人员可以深入研究过去几万年的气候环境变化。

  在对可可西里区域湖泊的深入考察过程中,队员们发现近些年来该区域的湖泊面积明显扩张,水量增加,多数湖泊扩张20%以上。其中,永红—西金乌兰湖扩张最为明显,面积由第一次科考时的416.1平方公里,扩张到615平方公里,增大了近一半。随着面积的扩张,不少湖泊盐度随之下降。

  “对于整个青藏高原来讲,降水增加是2000年至2013年高原湖泊水量增加的主要原因,特别是羌塘东部和可可西里地区,降水的贡献超过70%。”朱立平说。

  第二次青藏高原科考以来,朱立平团队已获取70多个湖泊超过2万平方公里面积的实测资料。“去年底,基于之前和第二次青藏高原科考采集的100多个湖面水质及反射光谱数据,利用遥感大数据云数据处理平台,我们分析发现,2000年至2019年期间,青藏高原大于50平方公里的152个湖泊透明度总体呈上升趋势,变得越来越清澈。”朱立平说。

  越来越多的新发现令朱立平格外欣喜。科考队装备了先进的水上采样平台:自动声呐设备配有GPS定位和轨迹回溯功能,可以精准测得航行路线的湖水深度;水下多参数探测设备,可以自动采集水温、电导率、pH值、溶解氧等水质参数,线缆长度达数百米,足以摸清可可西里各湖的“底细”。

  去年10月,科考分队又完成了阿尔金山无人区约3000平方公里的湖泊考察,填补了那里湖泊调查的空白。今年,科考分队还将继续在青藏高原进行湖泊实地考察,累计完成约3万平方公里湖泊的现场调查,占青藏高原湖泊总面积的70%左右,这将精确回答青藏高原湖泊中到底有多少水等问题。

  建立我国最长灌木年轮宽度年表,为研究长期气候变化提供“自然档案”

  在第二次青藏高原科考中,科考队员们建立了青藏高原纳木错区域537年(1479—2015年)的灌木年轮宽度年表。这是我国迄今最长灌木年轮宽度年表,为青藏高原中南部高山区长时期气候变化提供了“自然档案”。

  通过树木年轮,我们可以计算出树木的年龄和每年的生长变化。但在科学家眼里,年轮包含着更多信息。

  “树木年轮是形成层细胞周期性活动的结果,而形成层是位于韧皮部和木质部之间的一层活跃的分生组织,是木本植物维持生长和发育的关键环节之一。”中科院青藏高原研究所研究员梁尔源说,气候变化通过影响形成层细胞分裂的时间和速率,进而影响年轮结构和宽窄变化。因此,通过树木年轮的宽窄变化,研究人员可以完整地分析特定地区的温度、水分、干旱历史、极端气候、虫害或者地质灾害等的变化历史。

  相较于乔木,灌丛在青藏高原分布更为广泛,是拓展以乔木为主的树轮研究网络至高原内部的唯一途径。纳木错位于青藏高原西风与季风的过渡区域,属于典型高寒草原区,香柏灌丛分布于该区域海拔4740米至4920米的阳坡。在极端寒冷和干旱环境中,香柏灌木生长缓慢,平均年轮宽度只有约0.3毫米。

  科考团队围绕纳木错周边香柏灌丛开展野外调查,发现了死亡的香柏植株和部分残留茎干。通过与活的香柏灌木年轮序列之间的交叉定年,最终建立了537年的灌木年轮宽度年表。基于可靠的样本量,团队与兰州大学张宝庆教授等合作重建了该区域过去406年(1605—2010年)来的春季气候干湿变化状况。

  “我们发现,高海拔香柏灌丛的生长受到生长季早期水分条件的限制,此期间的极端干旱会导致极窄年轮和缺失轮的形成。”梁尔源说,研究发现纳木错区域在小冰期期间,经历了1637—1683年和1708—1785年两个较长时段的干旱期,说明极端寒冷条件可能导致水循环的降低,进而引发干旱。

  接下来,第二次青藏高原科学考察将对高原内部灌丛分布进行系统的调查。梁尔源说,随着青藏高原高山区灌木年轮网络的建立,研究人员将对高原内部长期气候变化历史以及全球变暖背景下灌丛生态系统结构与格局变化,有一个更加全面且系统的认识。

  高原整体暖湿化,植被增多,生态系统总体趋好

  青藏高原是亚洲众多大江大河的发源地,对周边地区人民生活、经济发展与社会稳定都有重要影响。今年1月,中科院青藏高原研究所研究员汪涛及合作者利用科考观测数据,绘制出包括长江和黄河等在内的主要河流上游人均水资源量分布图,他们发现,在全球升温情景下,青藏高原将持续变湿,供水增加,“这意味着,长江、黄河上游流域人均可用水量增加。”汪涛说。

  1960年以来,青藏高原以全球两倍的升温速率变暖,在异常变暖背景下,青藏高原总体变湿,但区域差异明显,表现为季风区降水减少和西风区降水增加。高原整体暖湿化,令植被增多,空气湿润,生态系统总体趋好。在此次科考中,科考队员们就发现,阿里地区河流、湿地周边明显绿意增多,在公路以及湖泊周围随处可见藏羚羊、藏野驴、藏原羚等野生动物。

  但与此同时,暖湿化也使得冰川退化和冻土面积缩小,灾害风险进一步增加。第二次青藏科考的最新研究成果表明,在气候变暖的背景下,目前我国冰川整体退缩,冰川稳定性降低。

  “河湖源”冰川与环境变化考察队队长、中科院青藏高原研究所研究员邬光剑说:“冰川内部温度快速升高,流动性增强,与此同时,冰面融水渗透到冰川内部,改变了冰内相态结构,加剧了冰川的不稳定性。”

  2016年7月和9月,阿里阿汝地区先后发生两次冰崩事件,造成人员死亡。2018年我国藏东南地区发生色东普冰崩,导致堵江、堰塞湖及溃决洪水等连锁过程,给人民生命财产造成了严重损失。

  为了应对冰川变化和灾害风险,科考队针对冰川开展了多项考察研究。通过对冰芯和湖芯的研究,分析这一地区过去几百年的气候环境变化,为冰崩现象的研究提供新线索。目前,科考队已建立中国冰川强化监测网络,利用卫星、遥感等现代科技手段,对近50条冰川进行大范围、高精度的冰川运动监测。

  科考还在继续,相关成果的应用已经开始。

  邬光剑说:“在2018年10月发生两次冰崩堵江灾害后,又发生了一次堵江事件。我们前期建设的雅江冰崩堵江灾害监测预警体系就发挥了效果,成功预警了此次灾害的发生,并第一时间报告了当地政府,没有造成人员伤亡。”他表示,目前,科考队正在着手建设次仁玛错冰川灾害链预警体系。希望通过建立这些预警体系,能够对冰川进行长期观察和监测,从而对未来有一个合理的预判。

  (原标题:第二次青藏高原综合科考实施3年多,取得一系列阶段性成果 青藏高原整体暖湿化植被增多(绿色焦点))

  (来源:《人民日报》2021年05月13日16版 责任编辑:颜昕)



图解 更多