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2023-08-20 07:11:20
江源科考探究長江源區生態環境之變
2023-08-20 07:11:20 來源: 今日科學
新華社記者
莽莽江源，奧秘無窮。
(資料圖)
2023年江源綜合科學考察隊近期深入青藏高原腹地，在平均海拔超過4500米的長江源區開展科考。23名隊員在跨越約4000公里的科考行程中，采集不同樣品，開展各種觀測，解讀江源奧秘。
長江源區是氣候變化的敏感響應區和生態環境脆弱區。全球氣候變暖將對江源生態環境產生哪些影響？此次科考聚焦冰川、河湖和濕地，對長江源區水環境、水生態等進行“體檢”，摸清江源生態本底，找尋江源變化規律，為長江大保護提供更多科學支撐。
冰川考察：
解析全球變暖背景下的江源冰川變化
從海拔超過4700米的格拉丹東雪山腳下，科考隊員董士琦、范越和隊友們一起背著30多公斤的雷達設備，向主峰冰川進發。他們依靠冰爪和繩索輔助，登上海拔超過5400米的冰川后，鋪設測量線，每半米記錄一次雷達信號，依據雷達數據探測冰川厚度。
2023年江源綜合科考由水利部長江水利委員會長江科學院牽頭組織，聯合多家單位對長江源區水資源、水生態環境開展考察。從2012年開始每年一次的江源綜合科考，是開展次數最多、覆蓋面最廣的長江源區科研活動之一。
有“固態水庫”之稱的冰川，是全球重要的淡水儲備資源，也是氣候變化的敏感指示器。
“這是我們第二次登上格拉丹東雪山主峰冰川，在去年測量的區域開展了4條測量線的雷達探測?！倍跨f，去年測量區域冰川平均厚度約12米，此次探測結果可用來比較冰川的厚薄變化，為計算冰儲量積累數據。
長江科學院總工程師徐平介紹，今年用雷達探測格拉丹東雪山主峰冰川和長江源區的另一條冰川冬克瑪底冰川，掌握探測位置的冰川厚度，結合前期積累數據，將更精準地測算探測區域內冰儲量，研究氣候變化對冰川的影響。
研究顯示，全球山地冰川整體處于退縮狀態。近半個世紀以來，我國有近6000條小冰川消失，大多數冰川在萎縮。長江源區冰川普遍處于末端退縮、面積減少和厚度變薄狀態。
近年來，長江科學院和中國科學院西北生態環境資源研究院聯合對冬克瑪底冰川展開“空-天-地”立體觀測。據介紹，冬克瑪底冰川近年來持續消融，2009年退縮分解為大、小冬克瑪底兩條冰川，目前冰川前沿冰舌仍在退縮。
專家指出，全球氣候變暖是長江源區冰川退縮的主要原因。監測顯示，長江源區近20年來升溫速率明顯加快，過去10多年來的年平均氣溫比此前40多年的平均氣溫升高了1.4攝氏度。
“受全球升溫影響，冰川消融退縮加劇，易引發季節性洪水、冰崩等災害。同時，當冰川消融達到拐點，對江河徑流補給的功能減弱乃至喪失，也會誘發一系列生態問題。”科考隊員、長江科學院水資源研究所副總工程師洪曉峰說，對冰川變化的觀測和研究需要進一步加強。
目前，長江源區冰川觀測等科考項目人工觀測與自動監測相結合，參與自動監測的科研單位逐漸增多，監測內容日益豐富，將為長江源區生態變化研究和保護管理提供更多基礎數據及科學對策。
河湖觀測：
揭示水生態環境與江河徑流變化
今年科考中，來自長江科學院水環境研究所的科考隊員劉晗，先后采集到裸腹葉須魚、小頭裸裂尻魚等江源魚種樣本。近年來，他和同事多次在長江南源當曲發現斯氏高原鰍，被證實為長江南源的“第六種魚類”，使南源已知魚的種類由5種增至6種。
長江科學院長江源關鍵魚類棲息地研究創新團隊負責人李偉介紹，長江南源平均海拔超過4500米，高寒缺氧，監測到新的土著魚類說明長江源水生態系統持續向好，魚類多樣性仍有可能增加。
魚類是長江源生態中的指示性物種，魚類完整性指數較高，顯示長江源水生態系統比較健康。青海省生態部門數據顯示，長江干流青海境內水質多年保持在Ⅰ類至Ⅱ類的優良狀況。
水質保持優良，長江源區河流的徑流也在明顯增加。
來自長江科學院河流研究所的科考隊員徐志成和楊緒海，每到一個采樣點就采集河道床沙和懸沙樣品，測量河寬、水深、比降、流速，對比此前科考觀測數據，分析長江源區河道水沙輸移特性和河床演變情況。
位于青海省稱多縣歇武鎮的直門達水文站，扼守著長江源頭干流通天河出口，測報長江流域面積約13.77萬平方公里，水文數據被視為長江源區整體水文情況的代表。
來自直門達水文站的科考隊員云金召介紹，監測數據顯示，長江上游干流通天河在直門達河段過去近10年的年平均徑流量為167億立方米、年輸沙量為1200萬噸，分別比1967年至2000年的多年平均值高出24.6%、20%，這意味著長江源區河流整體徑流量和含沙量呈現明顯增加態勢。
長江科學院河流研究所副所長周銀軍表示，近年來，受氣候變暖驅動徑流量和輸沙量顯著增加的影響，長江源區辮狀河流的橫向擴張持續增強，水流路徑更加自由散亂，局部河岸沖刷后退、河道過流面積有所加大。
受全球氣候變暖影響，長江源區湖泊面積也在增加。以雀莫錯為例，這個距格拉丹東雪山前沿約26公里的湖泊，2000年時面積不足80平方公里，目前總面積已達100平方公里左右，面積年均增長接近1%。
專家指出，河流徑流量和湖泊面積增加，水質保持優良，有利于提升長江源區水生態的調蓄能力，更好地保護生物多樣性，但同時存在一些隱患，需要持續關注和深入研究。
周銀軍表示，辮狀河流的強烈沖刷，加上湖泊面積擴大，將給河湖附近公路、橋梁、輸油和通信管線等基礎設施安全造成一定威脅，需要在長江源區基礎設施建設和運維中采取措施積極應對。
濕地研究：
提升高原高寒濕地科學認知
平均海拔4600米左右的當曲查旦濕地，是長江源區面積最大的濕地。
在查旦濕地，來自長江科學院空間信息技術應用研究所的科考隊員張雙印和隊友合作，用繩子圈出一個1平方米的正方形草地樣方，采集樣方內的植被樣品；將圓柱形環刀釘入地下，采集土壤樣品。這些植被、土壤樣品將被送回實驗室，統一分析碳含量。
“我們在查旦濕地采集了100多份樣品，覆蓋‘水-土-植被-底泥’四類碳儲存載體。”張雙印說，后續將結合遙感影像和原位監測，建立科學模型得出查旦濕地碳儲量估算結果，為摸清長江源碳儲“家底”探路。
高原濕地是多種珍稀動物棲息地和植物生長區，具有生態蓄水、水源補給、氣候調節、固碳增匯等生態功能，對維護青藏高原生態平衡、凈化江源水質有重要作用。
劉晗表示，以濕地為主要形態的當曲流域，是長江源區生物多樣性最豐富的區域。從近年來他在長江源區監測到的浮游生物密度、生物量、多樣性指數以及采集魚類的豐度來看，當曲都是最高的。
“分析氣候變化條件下濕地生態功能響應，可以更好地提升對高海拔高寒濕地的科學認知?！毙炱秸f，加強濕地監測和科學研究，對長江源區濕地生態系統保護，以及濕地資源管理與合理利用有重要參考價值。
全球氣候變暖同樣給長江源區濕地帶來一系列影響?？瓶纪局?，經常能看到高寒濕地中出現高低起伏、半圓狀的凍脹丘，周邊常有滑塌現象，不少低洼處還出現大小不一的土坑、水坑。
“這是典型的凍融循環變化與凍土消融帶來的局地微地貌改變?！眮碜蚤L江科學院的科考隊員任斐鵬說，氣溫升高導致長江源區凍土活躍層深度和范圍發生明顯變化，不少永久凍土轉變成季節性凍土，也有不少凍土發生消融，引發熱融滑塌等新的土壤侵蝕現象，同時凍土消融也會直接造成濕地植被退化和水源涵養能力下降。
研究發現，近40年來長江源區沼澤濕地面積也呈現減少趨勢，主要是增溫背景下多年凍土退化導致土壤水分逐漸散失、蒸發增強所致。
冰川退縮、凍土消融、徑流增加、湖泊擴張，長江源區發生的這些變化，已成為江源科考的長期關注焦點和研究重點。
“今年是江源科考常態化開展的第12個年頭，我們圍繞長江源區水土、泥沙、冰川、生態等領域，采集到了大量珍貴樣品和數據?！毙炱秸f，他們將對這些樣品和數據展開分析，加強全球氣候變化下的長江源區水環境、水生態變化規律研究，為長江大保護提供更多的本體數據和科技支撐。
（劉詩平 李鵬翔 李勁峰 陳杰）
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