探秘世界第三极
作者: 胡扬 张淼慧 朱宪东2024年8月18日,第二次青藏科考成果发布会在拉萨隆重召开,中国科学院院士、第二次青藏科考队队长姚檀栋领衔来自中国科学院青藏高原研究所、中国气象科学研究院、北京大学、兰州大学等单位的科研专家,集中发布了本次科考十大任务的十大标志性进展。

青藏高原是世界屋脊、亚洲水塔,是地球第三极,是我国重要的生态安全屏障,是中华民族特色文化的重要保护地。2017年8月第二次青藏高原综合科学考察研究启动以来,中国组织2600多个科考分队次、28000多人次进行青藏高原全域科考,不断揭开地球第三极的神秘面纱。
冰川原来可以这样子
贡嘎山坐落于横断山系大雪山中段,主峰海拔7756米,被誉为蜀山之王。受来自太平洋东南季风和来自印度洋西南季风的影响,它成为我国最重要的海洋型冰川发育中心之一。据中国科学院贡嘎山高山生态系统观测试验站常年监测,贡嘎山东坡海螺沟冰川末端附近(海拔3000米)年均温4℃左右,西坡的大贡巴冰川末端附近(海拔3700米)年均温2.2℃左右。
中国科学院大学2019级生态学专业硕博连读生胡扬跟随考察队徒步于贡嘎东坡的海螺沟冰川和西坡的大贡巴冰川,布设花杆调查冰川运动,实地测量冰川表碛厚度,采集表碛样品——
第一次考察冰川之行是难忘的。2020年7月,我跟随刘巧老师团队,踏上了青藏高原东南缘的贡嘎山(四川省西部,甘孜藏族自治州)。初次踏上海螺沟冰川那一刻,我才知道,冰川原来还可以是这个样子。它没有完全洁白的冰川那么耀眼,也没有完全湛蓝的冰川那么漂亮,但它依然令人震撼。尤其对于搞冰川科学研究的人来说,它很特别,十分有吸引力。
为什么吸引我们?
首先,地球上44%的冰川都有表碛物覆盖,尤其是在高山地区。
表碛覆盖型冰川的消融区冰舌上,有连续或部分的岩屑层覆盖,强烈影响着冰川与大气间的能量交换,非常薄的表碛会降低冰川反照率,加速冰川融化,而超过几厘米厚的表碛就像是给冰川盖了一层被子,隔绝了来自太阳的热量,会减缓冰川融化。在大贡巴冰川,表碛平均厚度甚至达到了2米之多。表碛随着冰川流动缓慢地向下游输送,通常越靠近冰川下游表碛层越厚。在喜马拉雅山南坡,部分冰川的消融区冰舌因被巨厚表碛覆盖而处于停滞状态。
因此,表碛厚度的精确测量在冰川消融率估算、物质平衡模拟、区域水资源评估,乃至冰川灾害演化研究等方面具有重要意义。其次,表碛是冰雪崩、内碛融出、周围山体岩崩滑坡和大气沉降等各种来源物质的混杂堆积体,由漂砾、块石、碎石、砾石、粉土和黏土等组成,其结构疏松、无分选、粒级悬殊和矿物质含量丰富,在一定程度上类似于冰川退缩后形成的贫瘠土壤。表碛覆盖型冰川不同于极地冰盖和高原内陆的非表碛覆盖冰川,它是典型的“污化冰川”,被认为是陆地冰川环境中生物多样性较高的地区之一。
最先吸引我的,是冰面大大小小漂砾上附着的橘色藻,它们颜色鲜红艳丽,第一眼看上去会以为是油漆或者是岩石本身的颜色,但其实这是其细胞内类胡萝卜素的颜色,可抵御高海拔高紫外线带来的损伤。它们那博人眼球的色彩,在极端低温、高紫外线的恶劣环境中诉说着精彩生命的故事。表碛上的先锋植物们更是令人惊叹不已,它们大多是具有强固氮能力且耐寒的植物,如沙棘、黄芪、绿绒蒿、红景天和报春花等。它们那随风摇曳的身姿,在人迹罕至、遥远荒凉的冰川表面唱响了顽强生命的战歌。
除了植物,还有一些动物也栖息于表碛上,包括冰虫、轮虫、冰跳蚤等。 这一次冰川科考之行,我主要负责采集冰川表碛物、融水等样品进行微生物生态学方面研究。在冰川生态系统,极端低温、低氧、低营养等恶劣环境条件不利于高营养级生物存活,所以细菌、真菌、病毒等微生物群落占了“优势”。在团队中,我主要关注冰川环境中的微生物及其介导的元素循环过程。表碛覆盖型冰川相较于干净冰川,微生物数量更多、活性更高,因此具有很高的微生物生态学研究价值。
近年来,地球上的冰川都在规模性退缩。研究表碛覆盖型冰川上的生物,对于发掘冰川特殊生物资源、认识极端环境生物地球化学循环过程、维护冰川及其相关生态系统稳定具有重要意义。
山地冰川,人迹罕至、气候严寒、行动不便和充满危险,取样工作十分困难。尽管如此,我们依然乐在其中,精诚团结,顺利完成贡嘎山地区冰川野外考察取样工作。2022年5月4日青年节这天,喜马拉雅雪山之巅传来捷报,我国科考人员克服无数艰难险阻,登顶珠穆朗玛峰,在世界之巅完成了架设气象站、测量冰雪厚度、取样等一系列的科学壮举。
当看到科考队员在地球之巅举起国旗呐喊,我心中满是敬佩、满是感动,也满是振奋,我看到了他们的勇气、坚持与责任。联想到我们的冰川野外考察团队,不也是兼具了勇气、坚持与信任,克服了无数艰难险阻吗?
登山不以艰难而止,则必臻乎峻岭。从前是、现在是,未来也是。
走近冰湖
被称为世界第三极的青藏高原,分布着4万多条冰川。因全球气候变暖,青藏高原的山地冰川融化形成了冰川末端洼地——冰湖。这些冰湖被连绵起伏的群山掩映,当降水增多或是冰崩、滑坡等外界物体入湖,则会诱发涌浪,导致冰湖湖水外溢,形成溃决洪水,危害下游居民的生命财产安全。
为有效防范冰湖溃决洪水灾害,依托第二次青藏科考冰湖溃决风险监测预警科研项目,中国科学院大学2021级自然地理专业直博生张淼慧(培养单位:中国科学院地理科学与资源研究所)随科考队员们从拉萨一路向西,配备最新型号的无人机与无人船等专业测量设备,对位于中尼、中不边境的多个冰湖进行了详细的科学考察——
此次科考的第一站嘉龙错(“错”在藏语中意为湖泊)位于日喀则市聂拉木县主城区上游约20千米。据文献记载,嘉龙错曾在2002年暴发过冰川泥石流灾害,是中尼边境典型的冰湖之一。尽管时间已经是4月底,嘉龙错还未完全融化。湖面浮冰甚多,和山间的白雪交相辉映。
在感受到强烈视觉震撼的同时,我们通过无人机拍摄的航片,对嘉龙错周围的地形有了更深入的认识,并获取到冰湖溃决洪水灾害风险评估重要的基础数据。
为保障下游居民的生命财产安全,当地政府在湖泊溢水口用水泥建造排水渠,两岸建造护坡,有效降低了嘉龙错冰湖溃决的可能性。
紧接着,我们又马不停蹄地赶往定日县绒辖乡的娘宗玛觉冰湖。不同于嘉龙错,娘宗玛觉末端屹立着一座高达百米的终碛坝,由大小不一、混杂堆积的冰碛物组成。由于要完成冰湖测量工作必须翻越这座终碛坝,于是,我们克服了在海拔5000米处缺氧的困难,背着无人机与无人船等测量设备,向终碛坝的山顶进发。
一路上,大家都不同程度地心跳加快,感觉喘不上气,但是为了完成当天的测量工作,我们相互鼓励,加油打气,终于顺利登顶。
在短暂欣赏娘宗玛觉的全貌后,我们选择在湖边平坦的地方架设网桥,并与无人船连接,将已经规划好的航行路线导入无人船,使用无人船的自动行驶功能测量冰湖的水下地形。与此同时,我们还使用无人机拍摄了冰湖周围的地形,为后续冰湖监测预警工作的展开提供图像数据支持。
经过长达20天的考察,我们调查了近10个冰湖,获取了珍贵的西藏地区高溃决风险冰湖一手资料,为冰湖监测预警平台组建了数据库。
在野外考察的过程中,我们克服了生理与心理的多重困难,不畏惧艰险,勇攀高峰,在海拔5000米以上的高寒区完成了艰苦的野外作业。
未来气候情景预测,西藏地区的气温仍呈增长态势,这给西藏地区的冰湖监测预警工作提出了更高要求与更多挑战。
深入无人区
第二次青藏高原综合科学考察研究任务四“生态安全屏障功能与优化体系”专题六“生态安全保障的地域功能类型与区划”科考分队,于2021年6月至8月,对青藏高原阿里、西宁等地进行了专项考察,他们深入无人区西藏羌塘、探秘古格王朝遗址、走访青海湖景区,凝望着青藏高原这片土地上的人与自然——
西藏羌塘与阿尔金、可可西里、罗布泊并称为中国四大无人区,这个西藏北部辽阔的高地是人类的禁区,却是野生动物的天堂。
经过7个小时的长途跋涉,我们到达离无人区最近的一个人类定居点——吉姆乡。吉姆乡位于阿里地区西部,属于大羌塘自然保护区的范围,人们依然延续着以游牧为主的传统生产生活方式。
由于平时外来人口稀少,我们的车刚停下,就引起乡派出所工作人员的注意。在得知我们的来意后,派出所的工作人员按照流程做相关登记和核验工作。乡长了解到科考队员要去羌塘无人区考察,便派出了一名熟悉路况的林保员当向导。
在林保员的引导下,我们驱车前往羌塘无人区。途中,林保员介绍说:“以前公路两边的区域有人淘金,严重地破坏了草原生态,现在淘金已经被禁止,这里的生态也慢慢得到了恢复。”

行到公路尽头就正式进入了无人区的范围,无人区并不意味着毫无生气,恰恰相反,这里是藏羚羊、野牦牛、藏原羚等高原动物的天堂。
我们又向无人区深处行进了大约30公里,这里的地面都只有稀疏的一层草,站在无人区的草地上向四周望去,突然一句诗出现在脑海里——“野旷天低树”。虽然这里没有树,但是远处的山丘在旷野和白云的映衬下显得格外低。
为了不打扰高原精灵的生存繁衍,在完成必要的考察任务后,科考队便离开了。其实无人区并没有那么神秘,这里的草原与西藏绝大多数地区的草原相差无几。最大的不同可能是这里的动物保存着原始野性,它们对人类的警惕性更高,攻击性也更强,愤怒的野牦牛甚至可以将汽车顶翻。
近年来,或是出于对“无人区”这个名词的好奇,或是虚荣心作祟,总有人不顾法规的警告,妄想徒步穿越无人区,结果酿成无数悲剧。邻近的乡镇为了微小的救援可能,投入了大量人力、物力和资金,大规模的搜救也一次次打击着当地原本就脆弱的生态环境。
人类已经“占领”了这个世界上绝大多数环境最为优质的区域。敬畏自然,珍爱生命,面对这片最后的荒原,不打扰,是我们对自然应有的虔诚。
责任编辑:朴添勤