新華社拉薩9月8日電(記者呂諾、王沁鷗、張寶亢)青藏高原為什麼變綠,是不是生態趨好的信號?冰崩的成災機制是什麼,可否科學預警?冰川消融增加了多少水資源,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,給生物演化帶來怎樣的影響?……
被稱為地球“第三極”的青藏高原,是我國重要生態安全屏障。2017年,我國時隔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佈,可以多角度解讀氣候環境的“青藏密碼”。
變化的“亞洲水塔”
“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。
中科院地理科學與資源研究所研究員樊傑介紹,近年來,色林錯湖區不斷擴張,大約淹沒了周邊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10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溼,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。
變綠的青藏高原
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,讓人歡喜讓人憂。
中科院青藏高原研究所生態實驗室主任樸世龍說,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年之後,變綠速率有減緩趨勢且空間分佈不均,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,佔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。
“高山樹線上升,增加了森林生物量,有利於提高生態系統的碳匯功能。”樸世龍說,“另一方面,也壓縮了高寒灌叢—草甸的生存空間,增加了種群密度及其競爭,提高了高海拔特有物種消失的風險。”
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。“如何應對氣候變暖帶來的挑戰,也是今後一段時間青藏高原農業重要而緊迫的工作。”樸世龍說。
還原的滄海桑田
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。
而第二次青藏高原綜合科考發佈的研究報告顯示,同一時期,喜馬拉雅山脈至少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鉅變,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介紹,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它們“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、非洲獅等都是它的後裔。
此外,隆升前的藏北存在大片熱帶、亞熱帶森林。結合歐洲和北美的化石同類來看,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。
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