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高原長高?湖泊長大?破解「青藏密碼」

青藏高原綜合科考隊發布科考成果,可以多角度解讀氣候環境的「青藏密碼」。(新華社資料照片) 青藏高原綜合科考隊發布科考成果,可以多角度解讀氣候環境的「青藏密碼」。(新華社資料照片)
氣候變暖對青藏高原的主要糧食青稞不利。圖為拉薩村民在拉日鐵路沿線收割青稞。(新華社資料照片) 氣候變暖對青藏高原的主要糧食青稞不利。圖為拉薩村民在拉日鐵路沿線收割青稞。(新華社資料照片)

青藏高原為什麼變綠,是生態趨好的信號?冰崩的成災機制是什麼,可否科學預警?冰川消融增加多少水資源,對「亞洲水塔」弊大還是利大?喜馬拉雅山與岡底斯山哪個先隆升,對生物演化有何影響?

新華社報導,被稱為地球「第三極」的青藏高原,是中國重要生態安全屏障。2017年,中國時隔40多年再次啟動青藏高原綜合科學考察研究。一年來,科考隊員開展冰川、湖泊、水文、氣象、高寒生態與生物多樣性、土地資源變化等多學科綜合考察。2018年9月5日,第二次青藏高原綜合科考的首期研究成果在拉薩發布,可以多角度解讀氣候環境的「青藏密碼」。

「20年前我第一次在色林錯湖畔紮營的地方,如今已被湖水淹沒」。中科院水生所研究員陳毅峰說。

亞洲水塔變暖了

中科院地理科學與資源研究所研究員樊杰說,近年來,色林錯湖區不斷擴張,大約淹沒周邊220多平方公里的牧場。

「長大」的不只是色林錯。第二次青藏高原綜合科考發現,過去50年來,青藏高原大於1平方公里的湖泊數量從1081個增加到1236個,湖泊面積從4萬平方公里增加到4 .74萬平方公里;而青藏高原及其相鄰地區冰川面積退縮了15%,高原多年凍土面積減少了16%。

「第三極」是公認的「亞洲水塔」。中科院青藏高原研究所研究員徐柏青說,印度河、雅魯藏布江等十多條亞洲主要河流自此發源,總徑流量超過4359億立方米。體量龐大的水及其各種形式的循環,影響著高原及周邊區域生態。

近年來,素以乾燥寒冷著稱的青藏高原正在變暖變濕,其增溫速度是全球平均值的兩倍。

第二次青藏高原綜合科考首席科學家、中科院院士姚檀棟認為,氣溫高了,水資源多了,但「亞洲水塔」原有的平衡被打破,一些災害也隨之而來。例如,2016年7月和9月,西藏阿里地區阿汝冰川發生冰崩。

過去一年中,科考團隊已初步揭示冰崩原因,並提出潛在冰崩的有效辨識指標。他們建議,建立冰崩科學預警體系,為應對措施提供科技支撐。

山上林木越長越高,地上植被返青越來越早——青藏高原在變綠,讓人歡喜,也讓人憂。

青藏高原也綠了

中科院青藏高原研究所生態實驗室主任朴世龍說,過去幾十年內高原生態系統總體趨好,1980年代以來,青藏高原增溫強烈,植被生長顯著增加,但2000年後,變綠速率有減緩趨勢且空間分布不均,表現為高原西南地區植被生長下降,而東部地區仍增加。

植被覆蓋對溫室氣體在大氣中的濃度有直接影響。植物可通過光合作用吸收大氣中的二氧化碳,並將其固定在植被和土壤中,從而減少溫室氣體在大氣中濃度。這種過程被稱作碳匯。2000年以來,青藏高原生態系統每年淨吸收0.51億噸碳,占中國陸地生態系統碳匯的15%-23%。

但持續快速增溫可能導致青藏高原區域凍土融化,從而釋放凍土中的大量「老碳」到大氣中,加劇氣候變暖。

青藏高原擁有熱帶雨林至高山草甸的完整植被垂直帶,以及北半球最高海拔的高山樹線 。調查結果顯示,過去100年,樹線位置平均上升了29米,最大上升幅度80米。

對氣候變暖敏感的,還有青藏高原的主要糧食——喜涼作物青稞。研究發現,氣候變暖對青稞單產不利,這種影響將隨著氣候變暖而加劇。

世界屋脊更豐富

青藏高原的「成長」史,是理解這片高原的關鍵之一。過去,人們對高原何時長到如此之高莫衷一是。第二次青藏高原綜合科考,重建了喜馬拉雅山和岡底斯山6500萬年以來完整的隆升歷史。

「岡底斯山脈是青藏高原的第一座高大山脈。」中科院院士丁林表示,這座橫亙在青藏高原西南部的東西向山脈,在距今5500萬年前便隆升到現在的高度。

研究報告顯示,同一時期,喜馬拉雅山脈仍有一部分被海水覆蓋,直到2400萬至1500萬年前才成為世界屋脊。它的隆升阻擋了南亞季風氣團向北移動,高原內部逐漸乾旱;但它的導流作用將季風送往東南部,造就了那裡一片魚米之鄉。

從熱帶平原到高寒草甸的巨變,也使高原有了生物演化「天然實驗室」之美譽。越來越多證據證明,青藏高原或為史前動物起源進化的「搖籃」。

中科院古脊椎與古人類研究所所長鄧濤說,高原隆升後,披毛犀、北極狐等哺乳動物的祖先在這裡出現。第四紀大冰期來臨時,已預先適應了寒冷環境的牠們「走出西藏」向北遷徙,北極狐在北極圈附近留存至今;大型貓科動物的祖先——最早的雪豹也同期出現在高原,美洲豹、金錢豹、非洲獅等都是牠的後裔。

此外,隆升前的藏北存在大片熱帶、亞熱帶森林。青藏地區在新生代早期曾是植物擴散和交流的「樞紐站」。植物界的「拓荒者」們經由這裡去往歐洲、北美,其後裔仍是今天熱帶和亞熱帶的常見物種。

海拔6656米的岡仁波齊峰是青藏高原西南部岡底斯山脈的主峰。(新華社) 海拔6656米的岡仁波齊峰是青藏高原西南部岡底斯山脈的主峰。(新華社)
圖為色林錯湖畔的藏羚羊。(新華社資料照片) 圖為色林錯湖畔的藏羚羊。(新華社資料照片)

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