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再探地球第三极,求解“四大巨变”

2017-07-14 10:22 来源:新华每日电讯

  2017年1月19日拍摄的岗布冰川,岗布冰川位于西藏自治区浪卡子县与康玛县交界处。在青藏高原广泛分布着这样暗藏自然环境密码的冰川,它们也是此次科考的重要研究对象。

  壮美的青藏高原,被誉为“世界屋脊”“地球第三极”,这片神圣的净土埋藏着无数有待探寻的奥秘。2017年6月17日第二次青藏高原大规模综合性科考在拉萨正式启动,距离上一次如此全方位的综合科考,已经过去了40余年。

  首先拉开帷幕的是江湖源考察,科考队员兵分四路——湖泊与水文气象考察队负责为高原湖泊“做体检”;冰川与环境变化考察队负责钻取冰芯,并探寻“芯”中的气候环境“密码”;古生态与古环境考察队负责追寻史前人类的高原足迹;生物与生态变化考察队负责为高原珍稀动植物居民“查户口”……

  为什么要在40年后再探地球第三极?这次科考如何进行?有什么特点?在海拔5000多米的藏北科考营地,中科院青藏高原研究所研究员、第二次青藏高原综合科考总领队徐柏青接受了《新华每日电讯》记者的独家专访。

  Q:为什么要进行第二次青藏高原综合科考?

  A:既要对青藏高原“四大巨变”做出科学解释,也要推动生态文明建设、满足国家重大战略需求

  记者:为什么在时隔40年后,再次组织青藏高原综合科考?

  徐柏青:本世纪以来,在全球找不到第二个地方像青藏高原这样,变化如此之快,我们概括为四大巨变。我们亟须对这种变化做出科学的解答。

  一是气候巨变。一方面是气温提升快。全球平均每10年升高0.17摄氏度,而青藏高原是每10年升高0.3到0.4摄氏度。另一方面是降水变化大。青藏高原总体上变暖变湿润,但内部空间差异大,北部变湿,南部变干。我们认为这里在发生气候转型,其标志就是整体变暖变湿,说明季风与西风相互作用的过程发生了重大转变,但原因尚不明朗。到底是人类活动,还是自然气候的影响机制发生了变化?这是纵贯科考的大问题,是总领全局的问题。

  二是“亚洲水塔”巨变。在冰川加速退缩的背景下,一方面是青藏高原东南部的冰川加速退缩,另一方面则是受西风带影响的北部、尤其是西北部的冰川,有些很稳定,甚至在前进。这让我们很迷惑。

  三是环境巨变。拿湖泊来说,储水量每年增加80到100亿吨。许多湖泊在快速扩张,如色林错、纳木错等,有的咸水湖在变淡。而从岗底斯山脉到雅鲁藏布江河谷,有些湖泊反而在萎缩。

  四是生态系统突变。本世纪以来,青藏高原生态环境整体趋好,生长季延长,初级生产力(产草量)增加,盖度增加,这是利好消息。但也有不利之处,即灾害风险增加,如泥石流、滑坡、冰湖溃决、冰崩更为频繁等。

  四大巨变,总的驱动是季风与西风相互作用的变化。探究这些变化的原因,是这次科考最主要的原因。

  记者:还有别的原因吗?

  徐柏青:有。这次科考,我们提出有两个面向,一个是面向生态文明建设,一个是面向国家重大战略需求。

  青藏高原作为国家生态安全屏障,首先表现在它有水源涵养的作用。它是生态源、气候启动区,在这里开展科考,可以推动国家公园建设,成为生态文明建设的重要内容。

  近年来,国家加大绿色丝绸之路建设,涉及环境评估、灾害风险防范、气候灾害应对能力建设等,我们要通过科考,加强不同国别自然承载力的评估,建立环境危机应对机制,确保农业安全、水资源安全等。

  我想强调一点,这是一次泛第三极的综合科学考察,也是一次开放包容的科考。我们邀请沿线国家,乃至发达国家的科学家参与进来,共同研究第三极生态环境变化对其内部及周边地区带来的影响,探讨应对措施,保证多边科学家在联合考察中能达成科学上的共识。

  记者:从“青藏高原”到“第三极”,再到“泛第三极”,这些概念是如何提出来的?

  徐柏青:这三个概念就像俄罗斯“套娃”。“青藏高原”是中国科学家提出的,主体就是青海、西藏,还涉及新疆、甘肃、四川和云南等省区,面积约260万平方公里。

  但“青藏高原”这个名字太具有中国特色了,国际上有一些别的称呼,我们认为有必要结束这种命名混乱,提出一种国际上广泛接受的科学术语。

  2008年,《自然》上发表文章,提出“第三极”概念,后来被广泛接受。第三极包括青藏高原、喜马拉雅地区、喀喇昆仑山脉、帕米尔高原,面积约500万平方公里。

  “泛第三极”是刚提出来的,标志是中科院去年开展的国际合作重大项目——“泛第三极环境研究”。泛第三极的区域面积有2000多万平方公里,涉及人口达30亿。

  从地球演化历史看,从青藏高原、帕米尔高原,以及伊朗高原隆起,到高加索、喀尔巴阡山的形成等,在地质演化上都是特提斯造山运动的结果,属于一场板块运动。而从环境影响角度看,这一系列高原所产生的环境影响具有一致性,作为一个整体在影响欧亚的气候环境,即加强了季风,塑造了当今亚洲或北半球的气候环境格局,又正在继续发挥作用,影响了矿产资源的形成,产生了一系列其他资源环境效应。所以说,我们开展的第二次青藏高原综合科考,实际上考察范围并不局限在中国境内,涉及到中亚、伊朗高原、东欧等地区。这些地区气候影响机制是一致的,也有共同的特征,即南涝北旱。这些地区正在发生的变化,可能是气候系统的自然变化过程,也可能是人类活动的影响,值得我们去研究。

  Q:第二次青藏高原科考在组织、开展形式方面有何特点?

  A:开放式、国际范儿,选“队长”不按行政级别,对科学家团队也敢实行淘汰制

  记者:考察队是怎样产生的?此次科考组织方式有何鲜明特点?

  徐柏青:这次科考是开放式、流动式的,交叉团队也不是封闭的,有淘汰制,也有增加机制。弄不好,某个交叉团队就可能被淘汰或合并。不只团队,对专家也实行的是淘汰制。这样一种机制,就是要给大家压力,一定要有评估和流动,否则机制固化了,有可能留下重大遗憾。

  我们对项目采取镶嵌式管理,在哪个位置就负责哪一摊事,不受行政级别限制。比如我今年既是江湖源综合科考协调组组长,又是冰川与环境变化考察队队长,明年就不一定了。

  2009年启动的联合国教科文组织旗舰项目——第三极环境国际计划(TPE),就是现成的国际合作平台。借助这个平台,我们已经在开展国际合作了,效果也很好。科学无国界,科考不能只由一个国家的科学家说了算,我们正在吸引更多周边国家和西方国家科学家参与到这个项目中来。具体来说,境内科考以中国科学家为主,境外科考由泛第三极沿线国家的科学家参与,此外也有美国、德国、瑞典等国的科学家参与。

  记者:相比40年前,这次科考有何不同?

  徐柏青:首先是视野更宽广、队伍更年轻,再有就是设备更先进了。我们这次出发前,院领导曾调侃说:“不能再像第一次科考,靠四个轮子两条腿了,要用新技术、新手段、新方法。”所以我们也在跟各种机构接触,一些高技术研究单位也承诺提供一些高新技术,比如专业卫星发射、飞机、无人机、飞艇等,在这些设备的操作方面年轻人更有优势,像这次几支考察队的副队长都只有30多岁。当然,几代青藏高原科考人吃苦耐劳、不怕牺牲,为科学献身的“青藏精神”是不变的。

  Q:今年开展的是初次科考,如何评价这个开局?

  A:对冰川、水文、生物、古生态四个核心问题的考察最先展开,遇到了困难,也积累了经验

  记者:今年的科考已经进行了一段时间,您对此有何评价?

  徐柏青:第一期科考,到7月底任务才能结束,有些团队还要延续一段时间。由于是首次启动,4个队需要一致行动。但从科学上讲,各学科对考察时间的要求是不一样的。就拿冰川队来说,由于这个季节气温过高,很难达到预期目标,后面我们会采取一些补救措施。就目前各队的进展来说,工作不能说好,只能说获得了宝贵的经验。冰川考察队在不适合的季节开展了不适合的工作,这是大实话。

  记者:作为一名从事冰川研究已经22年的科学家,您对这次科考有什么期待吗?

  徐柏青:这么说吧,在国际科学或探险史上,还没有一个政府、没有一群科学家,针对一个地区,进行过这么持久性的科学考察。这说明什么呢?说明从建国以来我国主导的针对青藏高原的考察,在科学史上是独具特色的。随着持续不断的科考,青藏高原在国际上的地位,青藏高原研究在国际上的地位,得到了国际科学家的持续性关注,已经成了一门显学。

  而能参与到这么一项了不起的科研活动中,又赶上国家发展的大好时机,赶上中国科学家在国际上展示国家形象的大好时机,赶上科技报国的大好时机,可谓生逢其时,时不我待。

(责任编辑:王蔚)

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