揭秘青藏高原“地球档案” 中科院地球环境研究所第二次青藏科考侧记
科考队员在廓琼岗日冰川考察。 （受访者供图）
■记者张潇实习生刘榛
“近年来，第三极研究引发全球效应，我国适时启动第二次青藏科考……高原稀薄的氧气，难免让人心生忐忑……不问前途路艰险，但求自渡心静安。”这是前不久进行第二次青藏高原综合科学考察研究前，中科院地球环境研究所（简称地环所）孙有斌研究员富有诗意的自述。
孙有斌是本次科考地环所分队队长，他说本次科考的主题为“末次间冰期以来西风-季风演化规律和机理”，是第二次青藏高原综合科学考察研究的重要专题。为此，地环所分队设计了横跨季风-西风断面的考察路线。本年度地环所分队由2个科考小组构成，第一组综合湖沼组队员12人，第二组黄土石笋组队员12人，分别开展青藏高原北部湖泊与高原南部风尘堆积为重点的野外考察和样品采集。截至目前，考察行程已经过半。
“逐渐忘记高反”
泥炭螺壳和水草残体都能记录气候变化
谭亮成研究员是地环所分队副队长。他介绍，“亚洲水塔”相当大的水量是以冰川和雪的形式存在于高大山脉之上，念青唐古拉山冰川考察是本次科考的第一站。廓琼岗日冰川距拉萨市160km左右，位于念青唐古拉山的西南侧；冰川前缘冰舌明显的明暗相间的条纹记录了不同季节的环境变化特征，不断后退的冰舌提醒人们全球变暖的事实。尽管降水量在近些年有所增加，但不断攀升的全球温度如何影响冰川进退仍不得而知。
队员蓝江湖介绍，青藏高原的湿地面积占到全国湿地面积的7.46%，多发育于念青唐古拉山以南。由于较为充足的降水、冰川融水和地表径流（当曲）的补给，使得羊八井-当雄一带的湿地非常发育，成为动植物生长的乐园以及人类生产和生活用水的涵养地。本次科考在当雄湿地开展了泥炭的初步勘探，结果显示泥炭厚度达到5m以上，可良好反映湿地生态系统与气候环境的协同演化。
在达则错湖，沿着湖东南岸出现了大范围的碳酸盐堆积，孔隙发育、形状怪异，在一些大的空洞中甚至出现了石花形态的次生碳酸盐沉积物。奇怪的是，在湖泊的其它部位并没有这种碳酸盐的出现。洞穴专家谭亮成研究员说：“这可能是由于湖泊内部存在来源于深部裂隙的热泉水，当泉水和湖水混合时CO2溢出，进而析出次生碳酸盐，被称为钙华。在湖边微型孔洞中形成的石花，则是后期湖水溶蚀钙化而再次沉积形成。”
“由于稀薄的氧气，高原上挖个坑非常累，但看到完美的螺壳和成层的水草残体，所有的高反都随风而去了。”孙有斌表示，长条状的当惹雍错是古老的雍仲本教的圣湖，连带着其周边的高山都成为神山。湖泊最大深度超过230m，在青藏高原的湖泊深度排名第二。看着湖泊周边高出湖面100m以上的几十条带状砂脊，可以想象湖面的多次波动和曾经的惊涛骇浪。考察队在湖泊南岸开展了电法勘探湖岸沉积的结构，在不同的湖岸线上寻找良好的测年材料。功夫不负有心人，在三个不同的湖岸线上挖了1m的探坑，找到了很好的螺壳和水草残体用来测年。
孙有斌表示，目前抵达阿里野外考察工作进行了一半，队员们基本都适应了高原缺氧、风餐露宿、早出晚归的野外生活，但对偶尔尝试一次的藏餐还是难以适应。考察越多，疑惑就越多，西风-季风如何协同演化的“坑”也越大……地球科学的魅力，就在于“行万里路赏世界美景、看万卷书探地球奥秘”。随后几天将北上抵达西昆仑，继续探寻西风变化的历史。
雅江之行收获多多
“蜗牛可以记录区域的干湿、冷暖变化历史”
原来，青藏高原周缘黄土的发育与西风-季风关系密切，是研究西风-季风演化历史的重要载体。雅江沿岸河流阶地和山麓的黄土和河湖相沉积，为研究过去13万年以来西风-季风演化历史提供了重要的地质记录。根据专题考察任务的安排，中国科学院地球环境研究所科考分队开展了雅江沿线风尘记录的考察工作。在宋友桂研究员带领下，黄土小组沿雅江溯流而上，经山南、拉萨到日喀则，从雅江中游到上游考察黄土、沙丘、河流及堰塞湖沉积的特征，考察队员针对不同的科学问题采集表土、黄土、年代、蜗牛和河水样品。
雅江两岸山坡上沉积了大量的风成黄土，这些风成黄土是了解雅江流域气候环境变化的重要载体。然而对其来源的认识仍缺乏足够的证据，进而会影响古气候指标的解释，从而造成气候重建的偏差。针对这一问题，队员们在雅江流域不同地貌单元采集了大量的表土沉积物，拟通过与雅江两岸黄土进行对比，明确不同地貌背景沉积物对雅江两岸黄土的贡献，为雅江流域黄土古气候指标的解释提供参考。
逆雅江而上，科考队员们追寻着风尘在地质历史上留下的踪迹。经历了海拔从3200米到5200多米的变化，队员们考察了系列黄土剖面，并选择合适的剖面进行采样工作，试图揭示区域气候环境变化历史。
队员康树刚介绍，准确可靠的年代标尺是过去气候环境变化研究的重要基础。雅江流域黄土实测数值年代较为缺乏，一定程度上限制了其记录的古气候古环境信息的深入研究。光释光测年技术已被广泛证实可用于风成黄土年代标尺的建立。本次科考通过详细踏勘，选取了雅江流域典型黄土剖面，进行了高密度释光测年样品采集。期望通过进一步分析，能为雅江流域黄土古气候古环境研究提供重要年代学支撑。
“你知道吗？蜗牛是常见的陆生软体动物，广泛分布于我国中、东部，特别是黄土高原地区。它们可以良好地记录区域的干湿、冷暖变化历史。”队员董吉宝介绍。然而在世界屋脊——青藏高原地区，蜗牛能否生存呢？为回答这一问题，本次科考中队员考察了雅江流域及风成黄土堆积中蜗牛的分布情况，尝试为高原地区气候、生态环境变迁研究提供更多的生物学证据。
步履不停
揭开气候变化奥秘
“在卫星地图上，中国西南有三条大江并行奔腾，就是金沙江、澜沧江和怒江。三条江一路南下，豪迈狂放，各领风骚，并行穿越。在横断山区纵谷的险要峻迫地势下，三江开始并行奔流，从北向南的170多km，穿越担当力卡山、高黎贡山、怒山和云岭等崇山峻岭，形成世界上罕见的‘江水并流却不交汇’的奇特自然地理景观。江水在并行区内各自安好，互不侵扰，并行前行……”这是苟龙飞笔下和相机里绝无仅有的高山峡谷自然景观，他是风化剥蚀分队的队员。
考察行程已经过半，尽管队员们经历了暴雨、险路、滑坡、崩塌、泥石流等恶劣的自然条件，但始终继承发扬老一辈科学家艰苦奋斗、勇攀“高峰”的精神，勇于克服困难、完成科考任务，对青藏高原这一大自然馈赠给人类的礼物有了更加深入的了解。黄土组的科考行程并未就此止步，队员们将继续前往萨嘎、吉隆和林芝等地，揭开黄土记录在“地球档案”中的气候变化奥秘。
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