2024年8月18日,我国重大战略任务、新时代重大标志性科学工程第二次青藏科考“十大进展”在拉萨发布。
△2024年8月18日成果发布会现场
第二次青藏科考自2017年8月19日启动实施,组织科考分队2600多队次,科考人员2.8万多人次开展覆盖青藏高原全域的科考。
在成果发布会上,第二次青藏科考队队长、中国科学院院士姚檀栋代表科考队介绍了十大标志性进展。包括:
△第二次青藏科考队队长、中国科学院院士姚檀栋代表科考队发表成果
姚檀栋院士表示:第二次青藏科考启动实施以来,持续开展覆盖青藏高原五大综合区内19个关键区的全域科考,产出亚洲水塔变化与影响、碳汇功能和潜力、生态系统与生物多样性变化、人类高原适应与绿色发展、高原隆升效应等世界级原创成果。同时服务水资源水安全、气候变化与双碳目标、生态保护与流域系统治理、矿产资源等国家重大战略,取得了十个方面的科考进展。
青藏高原是全球最重要的水塔,在全球变暖影响下,亚洲水塔正在发生重大变化。
△第二次青藏科考队提供亚洲水塔示意图
第二次青藏科考发现,亚洲水塔的变化是链式响应过程变化。亚洲水塔区在变暖、变湿、变绿的同时,也在变暗。变暗将引起地球系统过程重大变化,不但引发亚洲季风环流调整,增加我国极端气候事件发生的频率,也将驱动跨南北半球的水分循环交换,加强青藏高原热力效应对全球气候变化的调制作用。目前亚洲水塔地表总储水量超过10万亿立方米,约为黄河200年的径流总量。
在青藏高原碳汇功能方面,第二次青藏科考队自主研发的中国首个大气碳反演系统“贡嘎模型”获“全球碳计划”认证,为评估青藏高原碳收支提供了科学保障,为国际碳收支评估作出了中国贡献。作为碳库,青藏高原生态系统碳汇约为1.2—1.4亿吨/年,按照当前青藏高原CO排放5500万吨/年计算,青藏高原的碳盈余超过6500万吨/年,已为全国实现碳中和作出了贡献。
△2023年5月,珠峰东绒布冰川
青藏高原是我国乃至亚洲重要的生态安全屏障和全球生物多样性的热点地区。第二次青藏科考构建了基于遥感技术与地面调查结合的青藏高原生态系统分类体系,绘制了绵延2400千米的喜马拉雅山脉高山树线分布图。科考揭示了过去15年青藏高原生态系统变化规律和整体趋好的态势,发表新物种超过3000个。其中动物新物种205个,植物新物种388个,微生物新物种2593个。
△第二次青藏科考队提供
第二次青藏科考恢复了青藏高原6000多万年以来不同地体地表差异隆升过程,提出青藏高原由造山带到统一高原隆升的新模式。提出约4100万年和2600万年前两个节点青藏高原隆升过程对亚洲季风演化的影响模式;揭示了青藏高原隆升的生物效应,发现青藏高原是古生代以来全球生物多样性的重要枢纽;发现昌都盆地大量恐龙化石,拓展了对青藏高原恐龙化石多样性的认识。
△第二次青藏科考队队员参加成果发布会
第二次青藏科考首次建立了青藏高原多灾种数据库,揭示了灾害时空分布规律,建立了重大工程沿线气象灾害监测体系,为暴雨、暴雪、雷电等灾害预报预警系统提供数据支撑。
△2024年8月,拉萨尚嘎岗遗址考古发掘现场
姚檀栋院士介绍:在揭示青藏高原人类活动过程方面,第二次青藏科考发现了青藏高原人类活动与适应青藏高原的新证据,提出青藏高原最早人类活动可能出现在19万年以前,早期现代人群可能在距今4万年前深入到青藏高原腹地;解析了低氧环境的人群适应过程和健康效应,发现短居人群在青藏高原习服过程中存在快速、延迟和持续3种分子响应模式。科考综合评估了青藏高原人类活动的时空格局,提出了青藏高原绿色发展路径。
△2024年7月,纳木错国际大陆科学钻探计划顺利完成
青藏高原重要江河流域生态环境保护修复治理是青藏高原生态文明高地建设与可持续发展的关键。在拉萨河流域,科考队建成了冰川-大气-水-土壤-生态等多圈层综合监测体系。针对冰崩和冰湖溃决灾害,建立了雅江色东普冰崩堵江灾害和中尼边境次仁玛错冰湖溃决灾害等灾害监测预警体系等。
气候变暖影响下的极高海拔地区、特别是珠峰等极高海拔地区环境变化一直是全球关注的热点问题,也是地球系统科学取得重大突破的关键科学问题。“巅峰使命”系列极高海拔科考是近年来地球科学领域最具影响的科考活动之一。
△科考队首次在珠峰海拔8830米架设了世界上海拔最高的自动气象站并持续运行
2021年到2024年,科考队成功组织了珠峰科考、卓奥友峰科考和希夏邦马峰科考,实现了从“登山科考”到“科考登山”的战略转变,实现了新技术和新手段应用的重大突破,创造多项世界纪录,取得了重要的国际国内影响,为深化人类对青藏高原环境变化新认识、促进“从0到1”的世界级重大原创科考成果新突破、为守护世界上最后一方净土及全球生态环境保护作出新贡献。
青藏高原,和南极、北极齐名,你又了解多少?
地球是这样划分的,南极、北极、第三极和其他地方。提起青藏高原,你想到的是什么?是皑皑雪山,是高耸入云,是冰天雪地,还是生命禁区?
很久很久以前,青藏高原还是一片汹涌的海域,海水载着海兽出没于波峰浪谷之间。 6500万年前,一颗直径10~14公里的小行星撞在了地球上,将厚达百公里的岩层板块给撞裂了,印度洋板块被激活,撞向了欧亚大陆板块,青藏海域为之愈合。 惊天的撞击浪遏群山,在西藏高原,惊起6条宏伟的山脉,分别是喜马拉雅山脉,喀喇昆仑山脉、冈底斯山脉、念青唐古拉山脉,唐古拉山脉、昆仑山脉。 这些褶皱是中国防御西部和西南部的重要屏障,中原帝国只需要集中精力应付北方草原游牧民族的侵袭,不至于四面受敌。 青藏高原以及新疆荒漠隔绝了印度文明、希腊罗马文明、伊斯兰文化向内陆的大规模侵扰,保证了中华文明的传承不断与独特性。
从青藏高原之巅俯瞰,古今丝绸之路从亚洲由东迤西伸向欧洲。 陆上丝绸之路起自中国古都洛阳,西汉起自古都长安,经凉州、酒泉、瓜州、敦煌、中亚国家、阿富汗、伊朗、伊拉克、叙利亚等而达地中海,以罗马为终点。 青藏高原东面的太平洋是世界新兴市场国家最密集因而市场潜力最大的区域,青藏高原南面的印度洋是世界包括石油天然气在内的工业资源最丰富,青藏高原平均海拔4000-5000米,西藏边境的喜马拉雅山脉平均海拔6000~7000米,使中国尽占两洋地利。
青藏铁路修建
青藏高原面积250万平方公里,面积占我国的25%,人口数量却不足1%,但对中国的地缘安全非常重要。 解放前,要从成都去拉萨,需耗时半年以上。 1953年春,西藏遇到了空前的粮食危机,几万进藏解放军面临断粮的风险。 西北军区立即组织运输队,慕生忠将军带领2500人和1.7万峰骆驼,从青海格尔木出发,千辛万苦的运了200万斤粮食到西藏。 这么点粮食,16个火车皮就拉完了,大概1/4列铁路货车,今天我们轻轻松松的就可以在几天内运到西藏。 但当年牺牲30多人,死亡4000多峰骆驼,来回花了7个月的时间才完成任务。
1954年,中央下令修建青藏公路,动用100多万头牦牛和10万军民,靠铁锹、钢钎等极为简陋的工具,开凿公路,共有3000多名战士和工人献出了生命。 在如此恶劣的条件下,中国仅用了7个月零4天时间,就打通了青海格尔木到拉萨的公路运输线,结束了西藏没有公路的 历史 。 至于质量,说是公路,也差不多就是条农村级土路。 虽然初始运输能力极弱,但比起骆驼要强的太多了,这才有能力为驻藏部队提供足够的补给。
青藏公路的运输能力,极为有限,从一个山头到另一个山头,得九曲十八弯。 1955年,慕生忠又奉命带领3名工程师,首次对修建青藏铁路可行性进行实地调研。 结论是“青藏高原可以修铁路,但要解决制氧和冻土问题。 ”青藏铁路分两期建成,一期工程东起青海省西宁市,西至格尔木市,于1958年开工建设,1984年5月建成通车;二期工程,东起青海省格尔木市,西至西藏自治区拉萨市,于2001年6月29日开工,2006年7月1日全线通车。 一期和二期相隔五十年,关键就是难在高原冻土这块硬骨头上。
和俄罗斯等永冻区不一样的是,青藏高原的冻土层位于冻融临界点,时冻时融。 青藏高原多年冻土区平均气温为-2 至6.9 ,线路通过多年冻土地段约550公里,活动层寒季冻住后硬似石头,暖季融化后软如稀泥。 如果修建铁路,表层冻土融化后路基不均匀沉降,铁轨呈波浪状,严重威胁行车安全。 很多外国专家认为,在青藏高原多年冻土区修建铁路几乎是不可能的。
上世纪70年代,我国高校教材关于冻土的资料只有两页纸。 藏民在冻土上盖的房子没有坍塌,屋里烧牛粪取暖,表层冻土也未融化,科研工作者向当地人取经,原来房子底下铺了层石头——在这基础上,科研工作者多年综合分析,发现了片石理论,终于攻破了冻土修建铁路的难关。 2006年7月1日,翘首以待半个世纪的青藏铁路,终于全线建成通车,冻土区时速达100公里,刷新了高原铁路运行的世界纪录。 青藏铁路可以使中国每年向西藏运送500万吨物资,也可以在一个月内运送多达12个陆军步兵师。
青藏高原科考
青藏高原具有从东南温暖湿润向西北寒冷干旱递变的地理地带性规律,可以划分为10个自然地带和若干自然区。 新中国成立伊始,青藏高原研究领域还是一片空白,当时只有极少数的外国探险家和传教士收集过一些零星资料。
1973年,中国第一次青藏科考大幕拉开,由著名地理学家、土地资源学家孙鸿烈主持。 基础条件差、物资匮乏的岁月,400多人毅然投身科考事业,啃压缩饼干,喝水壶里已经凉掉的水,就是一顿午饭;最好的投宿地是部队的兵站或地方的运输站,住双层大通铺;无数次前方无路,无数次下河推车……4年时间,从喜马拉雅山脉到藏北无人区,从横断山脉到阿里高原,科考队员历经艰苦获得了大量的第一手科学资料,几乎用脚步丈量了青藏高原全境。
时隔近50年后,2017年8月19日,我国启动了第二次青藏高原综合科学考察研究。 10大任务,260多家单位,7000多名科研人员,1500多个日日夜夜……科考队员们在高山上爬冰卧雪,在河谷中徒步前行,在湖泊中乘风破浪,以揭示过去50年来青藏高原,环境变化的过程与机制及其对人类 社会 的影响,预测这一地区地球系统行为的不确定性,评估资源环境承载力、灾害风险等。
研究人员发现青藏高原已发生了明显的变化,气候越来越好,湖泊越来越大,大地变绿,牧草丰茂,连戈壁滩都长出了绿植。 公路旁边、湖泊周围随处可见藏羚羊、藏野驴、藏原羚等野生动物。
全球气候变暖,中国似乎可以独享“变暖红利”,但恐怕我们,整个亚洲,乃至整个地球都负担不起这些。 青藏高原同纬度的北纬30度附近,除中国中西部和美国东部地区外,到处都是沙漠戈壁、荒漠旱地,包括印度、巴基斯坦、阿富汗的荒漠地带,伊朗、伊拉克、埃及、撒哈拉大沙漠、美国西部的亚利桑那、新墨西哥及德克萨斯等,都是绿色极少,黄沙遍地的地方。 由于地势高,青藏高原是世界同纬度地带太阳辐射总量最大的地区,好似“嵌入”地球对流层中部大气的巨大热源,依托强大的热力和地形动力作用,对东西南北周围所有地区的气候都有着举足轻重的影响。
短期来看,是冰雪融化,冰川加速退缩。 过去50年青藏高原冰川储量已减少15%,面积由5.3万平方公里减为4.5万平方公里。 到本世纪中叶,冰川对河流径流的补给达到最大值后将逐渐减少;长远看,面临的是水资源短缺。 冰川融水一旦告急,下游干旱区绿洲难以为继,气候、环境、植被、资源、人的生产生活统统会因缺水再度陷入困境。
亚洲10条最大河流,包括恒河、雅鲁藏布江、长江、黄河、湄公河、印度河等,其源头都在青藏高原,其融水滋养着16.5亿人口,一旦冰川消失,亚洲水塔失灵不再供水,依托河流创建的人类文明,该何去何从、安放我们的家园呢?
地球第三极是哪座山
珠穆朗玛峰
5月4日中午,我国珠峰科考队员成功登顶,并首次利用高精度雷达,测量峰顶冰雪厚度。
4日12时46分许,我国科考队员在珠峰成功架设世界海拔最高的自动气象站。
中国科考探秘地球之巅——专访第二次青藏高原综合科学考察研究队队长、中国科学院院士姚檀栋
已持续5年的第二次青藏高原综合科学考察研究,今年开启了“巅峰使命”2022——珠峰极高海拔地区综合科学考察研究。 4日,十余名科考队员向珠穆朗玛峰顶发起冲刺。
国家为何如此重视对青藏高原和珠穆朗玛峰的保护和研究?冲顶珠峰的科考队员肩负着哪些使命?相关研究将打破哪些世界纪录???
带着这些疑问,新华社记者日前专访了第二次青藏高原综合科学考察研究队队长、现场总指挥、中国科学院院士姚檀栋。
第二次青藏高原综合科学考察研究队队长、现场总指挥、中国科学院院士姚檀栋接受新华社记者采访。
“守护好世界上最后一方净土”
记者:您如何看待青藏高原在科学研究中的重要地位和第二次青藏科考肩负的重大使命?
姚檀栋: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、战略资源储备基地,是中华民族特色文化的重要保护地。 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。
5月3日,在珠峰登山大本营,科研人员施放大气臭氧探空气球。新华社记者 孙非 摄
事实上,新中国对青藏高原的科学研究从20世纪50年代就开始了。 20世纪70年代初,在我们国家还很困难的时候,就启动了第一次青藏高原综合科考。 2003年12月,中国科学院青藏高原研究所成立,专门从事青藏高原综合科学研究。
国家第二次青藏高原综合考察研究的使命,聚焦水、生态、人类活动,着力解决青藏高原资源环境承载力、灾害风险、绿色发展途径等方面的问题,为守护好世界上最后一方净土、建设美丽的青藏高原作出新贡献,让青藏高原各族群众生活更加幸福安康。
青藏高原综合科考,第一次主要是“摸家底”,第二次则要“看变化”。 我们要努力取得重大科研突破,为青藏高原经济社会发展和生态环境保护提供决策依据。
“专业科考队员有望首次登顶珠峰采样”
记者:今年科考任务目标为何锁定珠穆朗玛峰?计划针对哪些课题开展考察研究?
姚檀栋:珠峰科考实际上是第二次青藏科考的重要内容,我们已经筹划多年。 珠峰是青藏高原的标志,从科学角度来讲,青藏高原气候环境变化对世界其他地区而言,可谓牵一发而动全身。
5月3日,在珠峰登山大本营,科研人员检查臭氧通量装置运行情况。新华社记者 姜帆 摄
首先,青藏高原是亚洲水塔,世界上很多重要江河都从这里发源,从而造福人类。
第二,从生态角度看。 从珠峰往南走,下面就是恒河平原,海拔接近零米。 也就是说,直线距离仅两三百公里,海拔落差就超过八千米。 这里的动植物分布、生态系统变化就相当于一个微缩的地球景观,这也是珠峰最大的魅力之一。
第三,从气候角度看。 青藏高原是季风和西风的巨型调节器,对全球气候变化具有重要影响。
5月3日,在珠峰登山大本营,科研人员检查微波辐射计。新华社记者 姜帆 摄
今年,我们计划首次应用先进技术、方法和手段,围绕西风-季风协同作用、亚洲水塔变化、生态系统与生物多样性、人类活动等重大科学问题,协同考察研究珠峰地区六大圈层的垂直变化特征和相互作用机理,揭秘气候变暖背景下珠峰极高海拔区环境变化规律、温室气体浓度变化特征及生态系统碳汇功能、人类对极端环境的适应特征,实现地球系统科学研究的新突破,提出珠峰自然保护创新科学方案,服务青藏高原生态文明高地建设和第三极环境保护及绿色发展。
我们组织了5支科考分队,下设16个科考小组,共有270余名科考队员参加。 这是第二次青藏科考自2017年启动以来,学科覆盖面最广、参加科考队员最多的综合性科考。
此次珠峰科考的一个重要任务,是从海拔5200米到8800米搭建8个气象站,其中4个在海拔7000米以上。 8800米的气象站一旦架设成功,将成为全球海拔最高的自动气象站。
记者:多年来,围绕珠穆朗玛峰,科考与登山一直结合紧密。 我们得知,此次专门培训了一批登山运动员来实施登顶科考任务。 广大公众很想了解这方面的详情。
姚檀栋:20世纪五六十年代,珠峰的登顶是一件大事。 那时候叫登山科考,登顶是第一目标,科考是附属品,能做多少做多少。 后来科学家们作为独立力量在这个地区做各种科学考察,与登山平行进行。 但是,对于珠峰这样一个标志性地点,科学家做的大都是五六千米高度的研究,八千米以上的样本很少,对珠峰峰顶上的研究还存在很多空白。 比如,随着全球气候变暖,峰顶的冰雪会不会融化?从山脚到峰顶,生态系统发生了什么变化?二氧化碳等温室气体、大气污染物的变化是怎样的?很多问题必须要有观察才能确认,科学不能假设。
我们这次整合了一个十余人的登山团队,针对采集样本、架设和使用仪器设备等专门培训了两年时间,近期又进行了强化训练。 作为专业科考队员,他们有望首次实现登顶采样,执行梯度气象站架设、顶峰浅冰芯钻取和顶峰雷达测厚等工作任务。
“采用仪器设备最先进的综合性科考”
记者:此次极高海拔科考采用的仪器设备,特别是登顶队员需要背负的仪器设备,是否为了适应珠峰气候环境和登山便携要求做了特殊设计和改造?
姚檀栋:我们向仪器公司提出了特殊要求,例如耐低温、耐低压、耐高寒等,已经对仪器设备做了大量改进,尽量做到重量轻和性能好。
5月2日,在珠峰登山大本营,科研人员检查测风雷达。新华社记者 姜帆 摄
记者:与20世纪70年代的第一次青藏高原综合科考相比,此次科考的技术设备方面是否发生了巨大改变?
姚檀栋:是的。 回想几十年前的野外科考,我们学生用的是地质锤、罗盘、笔记本“三大件”,地质锤用来敲打岩石观察风化等情况,罗盘用来辨别方向,笔记本用来画素描。 当时,只有老师能有照相机和气压表。
第一次青藏科考基本是描述性的,主要是看看那里有什么。 科学研究要从定性走到定量,第二次青藏科考还要看看那里发生了什么变化,从描述走到对过程机理的揭示,然后带着问题去证实。 这是科考范式的变化。
几十年来,我们国家综合实力的提升和科技的进步,支撑了科考装备升级。 国家对第二次青藏科考提供专项经费保障,今年的珠峰科考也是此次青藏高原综合科考启动以来采用仪器设备最先进的综合性科考。 像无人机、无人船、探空气球和飞艇等,都已应用于考察研究。 另外,我们此次还会使用直升机,这在第二次青藏科考中是头一回。
“某些研究领域已处于国际第一方阵”
记者:围绕青藏高原的科学研究备受世界关注,我国科学家的相关科研在国际上是否处于领先地位?
姚檀栋:从20世纪50年代至今,我国在青藏高原进行了多次专项和综合科考,中科院在青藏高原建立了多个观测台站,包括西藏的珠峰站、纳木错站、藏东南站、阿里站等等,持续开展相关科学研究。
青藏高原研究范围很广泛,包括地球物理、地质构造、生态、环境等等。 我国科学家的研究,特别是近二三十年在国家对重大基础研究项目的支持下,某些领域已经在国际上处于第一方阵,例如,包括冰川变化等气候变化领域,以及生态领域等。 随着研究的推进,相信我们会在国际上展示更多新发现和新进展,将在相关科研领域拥有更多国际话语权。
去青藏高原,看“千错万错”
#头号周刊#
本文由
第二次青藏科考队
与星球研究所 联合制作
青藏高原地域辽阔
洁白雪山、灰黄大地、青青牧草
组成了这里大多数的色彩
但是还有一种色彩
虽然只占了青藏高原面积的2%
却为这苍茫大地带来了不一样的灵动
它便是
蓝色
而制造这些蓝色的是
青藏高原的
湖泊
相较于
我国东部众多湖泊的湖色碧绿
这样的蓝色显得十分独特
无论在高山峡谷
还是在平坦腹地
都能瞧见这些蓝色的身影
它们
堪称青藏高原的
“蓝色制造机”
(请横屏观看,青藏高原湖泊分布示意,地图上湖泊的蓝色为图标,并非真实的湖泊颜色,制图@陈景逸/星球研究所)
究竟
是什么原因创造了这些蓝色?
在我们的有生之年
它们会一直存在吗?
蓝色|因为纯净
青藏高原
山脉绵延,高峰林立
水汽的进入备受阻碍
大部分高原土地
无不显露着 干旱
(青藏高原2010年代干燥度分布示意,制图@陈景逸/星球研究所)
不过群山虽是阻隔
但是其高耸入云的身姿
也使得水汽在高处形成雪等固态降水
积聚、压实之后形成冰川
从而成为青藏高原庞大的
固体水库
超过平方千米的冰川面积
以及超过4300立方千米的冰储量
成就了青藏高原 亚洲水塔 的美名
而当冰川融化
融水汇集降水等便顺山势而下
在地表低洼处
聚集成亚洲水塔的另一种重要形式
湖泊
广布的冰川
让青藏高原的大部分湖泊
离水源都不算遥远
入湖水流多短小
其携带的碎屑颗粒因此较少
再加上
气温低寒、湖水偏咸等原因
湖中微生物的生长受到抑制
湖水多清澈洁净
少见浑浊之态
当阳光射入湖中
黄光等长波可见光易深入湖中而被 吸收
蓝光等短波可见光则易发生散射
从而被我们眼睛所捕捉
蓝色制造机
便在高原各处全面启动了
湖水浅时
湖色多为浅蓝
并会叠加湖底的颜色
四川稻城的牛奶海
便因奶白色的湖底
而更显湖色清淡
湖水深时
湖底难见
湖色便是极致的 深蓝
九寨沟诺日朗瀑布上游的海子群
在湖中较深之处
呈现的便是湛蓝之色
代表纯净的蓝色
也让湖泊拥有圣洁之感
这也许是诸多湖泊
被视为 圣湖 的原因之一
西藏三大圣湖
纳木错、玛旁雍错、羊卓雍错
湖面宽阔
无不拥有大海一般的圣洁蔚蓝
四川稻城亚丁三圣湖
牛奶海、五色海、珍珠海
虽然湖小水浅
但却丝毫不减圣洁之感
此外
洁白神山
常与圣湖相伴
珍禽异兽
常常汇聚湖畔
用以祈福的玛尼堆
也常现身湖岸
以上这些
更显圣湖的神圣与伟大
于是
不同的蓝色之调
代表着纯净
彰显着神圣
在这片高原大地上熠熠生辉
不过这些蓝色
除了色调不尽相同
它们还大小不一、形态万千
这之中又存在着什么样的规律呢?
蓝色 | 千姿百态
从湖泊大小来看
绝大多数的大湖
都位于崎岖山地之外的
青藏高原腹地或者山间盆地之内
中国第一大湖
青海湖
便是这样一个超级大湖
宛若一颗硕大的蓝宝石
镶嵌在青藏高原的东北角
青海湖周围湖泊并不密集
在青藏高原东北部
这是众多大湖的常态
不过在西南部却有所不同
特别是在冈底斯-念青唐古拉山脉以北
羌塘高原的南部地带
一条东西向的 湖泊密集带
于此横穿近半个青藏高原
由于藏语中把湖称为 错
这个多湖地带因此被称为
“一错再错”
(请横屏观看,“一错再错”多湖地带分布示意,制图@陈景逸/星球研究所)
一亿多年前
这里还是一片汪洋
随着印度洋板块持续冲向亚欧板块
这片海洋的面积被逐渐压缩
并且在之后青藏高原的隆升中渐渐消失
留下了一条相对低洼的地带和诸多大小盆地
蓄水之后“一错再错”由此诞生
于是
大湖在此云集
西藏十大湖泊
此处占据其八
配上其他错落分布的大小湖泊
俨然青藏高原上一条精致的
蓝宝石项链
其中最大的三个湖泊
便是此项链的
三颗蓝宝石主石
分别是
2273.95平方千米的西藏第一大湖
色林错
2024.55平方千米的西藏第二大湖
纳木错
1014.51平方千米的西藏第三大湖
扎日南木错
它们三个
是这一地带,也是西藏仅有的
特大型湖泊
其余较大的
如当惹雍错、昂拉仁错、塔若错等
大多是面积大于100平方千米
但小于1000平方千米的
大、中型湖泊
连同青藏高原其他地区的
班公错、羊卓雍错、鄂陵湖等
200多个大、中型湖泊
构成了青藏高原湖泊面积的65%
是为青藏高原的
蓝色主力军
它们千姿尽显
为青藏高原的蓝色赋予了万千形态
而其形状却基本无规律可循
但是
身处青藏高原莽莽群山之中的
万千小湖
却有所不同
如在横断山脉
贡嘎山不远处的里索海
以及稻城亚丁的多个圣湖
都展现出珍珠般的圆润
在川西高原北部的高山上
年保玉则的德格木错
以及莲宝叶则的部分湖泊
则近似椭圆形态
这些湖泊的湖盆由冰川创造
因而被统称为
冰川湖
青藏高原的冰川范围
曾经比现在更加宽广
如约2万年前的末次冰盛期
青藏高原的冰川面积约是如今的7.5倍
(青藏高原末次冰盛期与现在冰川范围对比,制图@陈景逸/星球研究所)
流动的冰川侵蚀山体
在其表面留下各类洼地
当冰期结束,气候转暖
冰川大面积萎缩退却
这些洼地便得以显现
并在积水之后形成各种类型的冰川湖
在高山上
冰川堆积并侵蚀周围岩石
形成多为圆形、半圆形的冰斗
蓄水后湖泊便亦为 圆形、半圆形
是为 冰斗湖
在山谷中
冰川不断向下流淌
沿着山谷侵蚀出多为长条形的洼地
蓄水后湖泊便多为 椭圆形
是为 冰蚀湖
(主要类型冰川湖形成示意,制图@陈随/星球研究所)
冰川侵蚀山体
也会让大量碎屑随冰川流动
并在冰川两侧、末端聚集成一道天然堤坝
冰川退却之后
流水在此被拦截
蓄水而成 冰碛[qì]湖
(碛,意为沙石)
其外形长短多变
湖水少时
短小如西藏山南枪勇冰川下的
枪勇错
形似一块温润玉牌
湖水多时
修长如西藏林芝冰川U形谷里的
巴松错
形似一段宽河
因湖尾天然堤坝的拦水作用
冰碛湖也被称为 冰碛堰塞湖
不过类似作用的天然堤坝
并非只有冰川才能创造
突发的山崩、泥石流等
让泥石横卧河谷之中
上游得以积水
同样能形成 堰塞湖
(青藏高原部分堰塞湖成因示意,制图@陈随/星球研究所)
它们常常因泥沙碎石的狂野
被塑造成各种有意思的形状
如四川九寨沟的五花海
便形如游动的蝌蚪
至此
蓝色制造机动力全开
千姿百态的蓝色
在青藏高原散布开来
不过遗憾的是
随着时间的推移
蓝色并非永恒
改变随之而来
蓝色 | 没有永恒
首先
湖水颜色
有可能因季节变换而改变
在降雨稀少或气候严寒的季节里
然乌湖的湖水
可以是纯净的蓝色
但是当雨季来临
丰富的泥沙、岩石碎块等碎屑
将被流水带入湖中
湖水常常变得浑黄
不过偶尔碎屑含量恰到好处时
然乌湖也能显现出
绿松石般的色彩
此外
在严寒冬季
一些湖泊表面因低温而结冰
从而换上了白色的新装
有时意境如
犹抱琵琶半遮面
有时则与四周冰雪融为一体
难分彼此
而有时冰层之厚
能够轻松承载赶路的羊群
不过这些改变只是暂时的
盐类物质的积累
则会让蓝色发生长久改变
如钙离子易与二氧化碳结合沉淀
形成 钙华
即使在离子浓度不高的淡水湖中
也能为湖底铺上一层洁白的地毯
湖水颜色因此变浅
大多数盐类想要达到类似的效果
则需要更高的浓度
青藏高原腹地的大多数湖泊
都是相对封闭的内流湖
流入湖中的盐类物质无法外泄排除
长时间积累过后
湖泊咸度越来越高
逐渐变成了 盐湖
盐类物质因饱和而析出
湖底于是同样变得洁白
甚至还能长出形态多姿的
洁白 盐花
为湖泊增添不一样的风采
盐类物质带来的改变还不止于此
湖水中较高浓度的铁离子、铜离子等
也会让湖水颜色发生改变
而湖中若有大量嗜盐微生物
其体内富含的β-胡萝卜素、虾青素等物质
则使其体色鲜艳
湖水也会因此染上更多绚丽的色彩
在这两者相辅相成的作用下
湖色便会发生巨变
如血一般的红色
蜂蜜一样的黄色
翡翠一般的绿色
当盐湖因干旱而进一步干涸
便只剩下薄薄一层浓稠的盐水
湖面因此波澜不惊
如同一面大地之镜
远方雪山、绚丽霞光、灿烂星河
都成了它的色彩
若盐湖再进一步干涸
留下的便是干硬的雪白盐壳
湖水藏于盐层空隙中
只在降雨、融雪等水分补充时偶尔冒出
是为 干盐湖
而这已是这些湖泊的临终之态
当干涸再进一步发生
它们的生命便迎来了终结
曾经大湖时期的蔚蓝
盐湖时期的绚丽多姿
乃至干盐湖时的洁白
都将在此后的风吹日晒、尘土掩埋中
不复存在
由此看来
在青藏高原整体干旱的气候环境下
干涸似乎是这里多数湖泊的
最终宿命
未来
青藏高原的大片蓝色
真的就会这样消失吗?
回顾它们近几十年的变化
我们也许能找到部分答案
蓝色 | 未来
自20世纪末以来
全球变暖的进程开始加快
这深刻影响着
青藏高原的众多湖泊
气温的升高
让多年的冻土逐渐融化
地表塌陷,积水成湖
是为 热融湖塘
它们常成片出现
密集如夜空星宿
在2018年
青藏高原的热融湖塘数量
便已经达到了惊人的
12万
而到了2020年
这个数字已经上涨至
16万
短短两年间
便上涨了30%以上
增长速度可谓迅猛至极
(青藏高原冻土与热融湖塘分布,制图@陈景逸/星球研究所)
气温的升高
也成为了气候异常的重要诱发因素
青藏高原多数地区降雨量增加
再加上冰川融水也因此增多
许多湖泊开始变大
如色林错
从1975年的1622平方千米
到2020年的2428平方千米
45年间面积增长近50%
甚至在此过程中超越纳木错
一跃成为西藏第一大湖
(色林错范围变化示意,制图@陈景逸/星球研究所)
被赶超的纳木错
虽然增长幅度没有如此夸张
却也在最近的20年间
增加了约50平方千米
相当于一个新疆喀纳斯湖的面积
未来
若湖泊的增长趋势依旧
许多湖畔道路将被淹没
许多周边小湖将被大湖吞并
湖泊水量的增加
也会降低湖水的盐度
盐湖湖底盐壳将被溶解
其中的嗜盐微生物将因此离去
艳丽的色彩也将随之消失
一些湖水的蓝色或会重新归来
由此可见
青藏高原的蓝色似乎正在增加
但事实真的如此吗?
全球变暖
其实也加速了部分湖泊的消失
温度升高、降雨增多
将导致冰川流动速度增快
而冰川也更易发生断裂
让前端的冰舌滑入冰碛湖
再加上降雨量使得入湖水量增多等原因
许多冰碛湖可能会因此而决堤
消失不见
其他因滑坡、泥石流而形成的堰塞湖
则往往会因为入湖水量的增加
提高了决堤消失的风险
而全球变暖引发的气候异常
也导致了青藏高原部分地区降雨量的减少
加上温度增高导致的蒸发量的提升
这些地区的湖泊逐渐萎缩
甚至面临消失
此外
气候变暖同样会导致冰川的加速消融
原本封存于冰川内部及底部的碎屑
将被冰雪融水带出
降雨量以及降雨频率的增加
也让流水携带了更多的碎屑
入湖水流将愈发浑浊
再加上温度的上升
湖泊的生长环境得到改善
众多微生物的繁衍因此加快
这些因素都会让许多湖泊
失去原本的纯净
蓝色随之消失
最容易受到影响的
是青藏高原的万千小湖
但是大湖也并非安然无事
近20年来
面积大于50平方千米的
152个青藏高原湖泊
其透明度虽然整体上升
但是其中仍有18个湖泊的透明度
出现了明显下降
青海湖、色林错等均位列其中
未来
青藏高原的众多湖泊
将会继续受到全球变暖的深刻影响
而我们也很难准确预知
这些青藏高原蓝色的未来变化
但是有一点是可以肯定的
敏感多变的它们
很难再是我们熟知的样子
而它们当下的美丽
也将会成为我们未来的美好回忆
本文专家支持团队
第二次青藏科考队
本文创作团队
本文主要参考文献