西藏那曲市羌塘無人區(qū)內(nèi)的藏色崗日冰川。新華社發(fā)
科考團隊用直升機將科考物資運往海拔6100米的冰原，以進行冰芯鉆取工作。新華社發(fā)
位于長江源區(qū)的冬克瑪?shù)妆ā１緢笥浾咄貊╈o攝/光明圖片
在絨布冰川，科考隊員測量冰厚。中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院唐古拉山站供圖
【聚焦冰川保護①】
“此刻，數(shù)以百計的氣球騰空而起，就像地球上的冰川一樣，正在以肉眼可見的速度加速消融。”今年3月，一場名為“讓冰川退燒”的倡議行動在達古冰川景區(qū)舉行，來自科研、環(huán)保等領(lǐng)域的代表共同放飛手中象征全球瀕危冰川的氣球，以實際行動呼吁更多人關(guān)注氣候變化。
隨著氣候逐年變暖，世界各地冰川正處于嚴重的健康危機之中，以前所未有的速度消融，英國《自然》雜志近期發(fā)表的最新研究顯示，2000年至2023年間，全球冰川物質(zhì)減少了約5%，約為6.542萬億噸。
為提高人們對冰川在氣候系統(tǒng)和水文循環(huán)中重要作用以及冰川快速融化影響的認識，2022年，聯(lián)合國大會通過決議，宣布2025年為國際冰川保護年，并自2025年起，將每年的3月21日定為世界冰川日。為何近幾十年冰川退縮加劇？面對逐漸消失的冰川，人類應(yīng)當采取怎樣的行動？對此，記者走進冰凍圈，聽常年與“冰”打交道的他們講述冰川的故事。
冰川變化直接關(guān)系水資源安全
冰川是由固態(tài)降水積累、演化形成的流動冰體。據(jù)世界氣象組織公布的數(shù)據(jù)，全球現(xiàn)代冰川（包括冰蓋和山地冰川）總面積約為1480萬平方公里，占地球陸地面積的10%左右，儲備著全球約70%的淡水資源，冰川的融化和積累過程對全球水循環(huán)起著關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用。
以青藏高原為核心的“第三極”，是除全球南北極之外最大的冰川分布區(qū)。孕育了長江、黃河、瀾滄江（湄公河）、雅魯藏布江等10多條亞洲地區(qū)的重要河流，被稱為“亞洲水塔”。
有冰川學(xué)家形象地將冰川比作“水龍頭”，在不同的時間開開關(guān)關(guān)，冬季將降水以冰雪的方式冷凍儲存起來，到了缺水的春季和早夏，覆蓋在山脈上的雪毯開始融化，有序穩(wěn)定地匯入河流，滋養(yǎng)周邊及下游廣大區(qū)域，為河流提供穩(wěn)定水源。
祁連山“七一冰川”，是中國學(xué)者發(fā)現(xiàn)并命名的第一條冰川，最初研究它就是為了“找水”。20世紀50年代，為解決制約河西走廊農(nóng)業(yè)發(fā)展的水資源短缺問題，中國科學(xué)院成立高山冰雪利用研究隊，大規(guī)模開展祁連山冰川考察。
“水是人類生存發(fā)展的基礎(chǔ)，冰川正是水的核心。能不能把祁連山上的冰雪利用起來？當時的冰川考察是為以后開展融冰化雪、增加河西走廊灌溉水量創(chuàng)造條件。”中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院（以下簡稱“西北研究院”）祁連山冰凍圈與生態(tài)環(huán)境綜合觀測研究站站長、研究員秦翔指著地圖上的祁連山脈說，“祁連山地處青藏高原東北緣，具有典型的大陸性氣候和高原氣候特征，是黃河支流大通河水系、河西走廊內(nèi)流水系和柴達木內(nèi)流水系的重要補給來源。”
隨著全球氣溫上升，冰川釋放出大量冰川融水，是否意味著河西走廊地區(qū)能夠有更多的水用于經(jīng)濟社會發(fā)展？“短期來看，冰川消融能夠增加流域徑流，但是一旦冰川退縮到某一水平，冰川消融不足以支撐融水進一步上升時，就到了拐點，之后冰川融水會逐漸減少直至消失。”秦翔解釋說，“簡單來說，如果氣候持續(xù)不斷變暖，未來某一天河流源頭的冰川完全消失，降水量減少、氣候變干，西北干旱區(qū)將會面臨區(qū)域性水危機。”
冰川消融加速也會帶來冰川災(zāi)害風(fēng)險。氣候變暖使得冰面河、冰川內(nèi)部水系快速發(fā)育，冰面湖與冰川湖面積不斷擴大，改變了冰川的幾何形態(tài)、物理性質(zhì)、熱力學(xué)結(jié)構(gòu)和冰川內(nèi)部液態(tài)水含量，冰川的整體不穩(wěn)定性持續(xù)增強。從青藏高原冰川災(zāi)害的統(tǒng)計結(jié)果來看，冰湖潰決洪水事件、冰川躍動事件、冰川泥石流事件等均有增加趨勢，冰崩則是近期頻繁出現(xiàn)的新型冰川災(zāi)害。
冰川破碎化加重：數(shù)量增加，面積減小
西北研究院近日發(fā)布了中國第三次冰川編目數(shù)據(jù)集，與第一次中國冰川編目相比，20世紀60年代至2020年間，中國冰川面積整體減少約26%。與第二次中國冰川編目相比，2008年至2020年間，中國冰川面積整體減少約6%，這表明最近十余年中國冰川已進入快速退縮階段。
“對大眾來說，氣候變化是個很抽象的概念。相較于其他不易短期內(nèi)發(fā)生變化的地貌單元，冰川的變化最為直觀。”西北研究院唐古拉山冰凍圈與環(huán)境西藏自治區(qū)野外科學(xué)觀測研究站站長、副研究員何曉波長期駐守在長江源頭監(jiān)測冰川變化，他調(diào)出一張遙測對比圖向記者展示，“以冬克瑪?shù)妆槔谶^去的30多年里，一條冰川分成了大、小冬克瑪?shù)變蓷l冰川，僅2024年，大冬克瑪?shù)妆┒司屯丝s了15.8米。根據(jù)現(xiàn)有觀測數(shù)據(jù)推測，未來其消融趨勢將持續(xù)，冰體規(guī)模將逐步縮小至趨于穩(wěn)定的臨界狀態(tài)。”
數(shù)據(jù)顯示，60年間，中國約有7000條小冰川完全消失。但從冰川總條數(shù)來看，第三次冰川編目中冰川數(shù)量不降反增。這說明在氣候變化影響下，有相當數(shù)量的冰川像冬克瑪?shù)妆ㄒ粯樱丝s分解成兩條甚至更多條小冰川，“分家”后的小冰川對氣候變化更為敏感，消融速度會更快。
“冰川的前進或者后退，主要看兩個參數(shù)，一個是溫度上升后消融的量，一個是補給的量，只有當冰川的補給量比融化量多的時候，冰川才會前進。”何曉波告訴記者，“在一定時間內(nèi)冰川積累與消融的差值，我們叫作冰川物質(zhì)平衡，這是衡量冰川健康與否的核心指標。”
研究表明，我國冰川整體處在退縮狀態(tài)，但退縮的速率不盡相同。“每條冰川都有獨特的性格，所處區(qū)域的氣候環(huán)境決定了單條冰川在形成條件、物理特征和對氣候變化的響應(yīng)上，存在顯著差異。”中國科學(xué)院青藏高原研究所慕士塔格西風(fēng)帶環(huán)境綜合觀測研究站站長、研究員楊威說，“處在季風(fēng)區(qū)的藏東南地區(qū)冰川是海洋性冰川，冰溫較高，冰川運動速度快，冰量虧損及面積退縮幅度較大，對氣候變化的反應(yīng)敏感。處在西風(fēng)區(qū)的慕士塔格地區(qū)則截然相反，屬于大陸性冰川。”楊威進一步解釋，“這類冰川遠離海洋，冰溫常年低于冰點，運動速度極慢，冰川退縮幅度也相對較小，部分冰川甚至出現(xiàn)前進，表現(xiàn)出微弱的物質(zhì)盈余。”
冰川退縮后對周邊地區(qū)生態(tài)環(huán)境的影響也存在空間差異。“唐古拉山地區(qū)變暖的同時，也在變干。近30年監(jiān)測表明，該區(qū)域氣候暖化速率高于青藏高原平均水平，冰川儲量的年際波動與凍土退化導(dǎo)致的土壤持水能力衰減，使區(qū)域高寒沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)顯著退化態(tài)勢，這些變化不僅對本地生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，還給下游區(qū)域的水資源利用和管理帶來新的挑戰(zhàn)。”何曉波表達了自己的擔憂。
“冰川不冷，它有生命”
從2006年起，蘭州大學(xué)石羊河站研究團隊便在祁連山持續(xù)開展氣象、冰川和生態(tài)環(huán)境變化觀測。“從流域尺度來看，我國部分冰川覆蓋率、以小冰川為主的流域，‘先增后減’的冰川融水徑流量拐點已經(jīng)或即將出現(xiàn)，祁連山的石羊河流域是典型代表。”在蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院教授曹泊看來，“冰川是活的，它是動的，是有生命的。”
“每次冰川考察，我都能感受到冰川在退縮。最直觀的感受是，爬冰川一年比一年累，因為冰川末端在后退，我們需要走更遠的路才能到達末端，那里的融水聲非常大。”曹泊介紹說，“實際上，石羊河上游冰川已經(jīng)剩得不多了，能融的冰越來越少，冰川融水的協(xié)調(diào)作用愈發(fā)減弱，這意味著干旱與洪澇發(fā)生的頻率和強度都會增加。”
當冰川消融的拐點出現(xiàn)，越來越多的冰川消失，人類應(yīng)當采取怎樣的行動保護冰川，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展？
“全球冰川消融的大趨勢無法逆轉(zhuǎn)，冰川保護最關(guān)鍵的核心措施，就是減少溫室氣體排放，控制全球增溫。”這是冰川學(xué)家的共識。面對冰川消融的嚴峻形勢，2024年8月，聯(lián)合國大會宣布2025年—2034年為“冰凍圈科學(xué)行動十年”，旨在從冰凍圈變化監(jiān)測、數(shù)據(jù)規(guī)范和共享、影響的量化分析、應(yīng)對保護等全鏈條推進冰川保護。
科學(xué)技術(shù)發(fā)展為冰川保護提供了更多解法。2004年以來，每到春末夏初，瑞士科學(xué)家將白色的防水油布蓋在阿爾卑斯山的冰川上，初秋時再把油布摘掉，通過這樣的方法，能夠在一定程度上減緩冰雪消融速度。我國科學(xué)家還研發(fā)出冰川“防曬技術(shù)”——在冰雪表面覆蓋一層隔熱反光材料，減少冰川對熱量的吸收。
“針對小規(guī)模、商業(yè)價值高的重點區(qū)域冰川，可通過人工增雪、覆蓋特殊材料等方式適度干預(yù)，減緩冰川的消融速度。”楊威認為，除了保護措施，開展持續(xù)高質(zhì)量的冰川監(jiān)測同樣重要。“對不同地區(qū)、不同海拔的代表性冰川進行觀測，能夠幫助我們更準確地把握冰川的變化過程和變化幅度，在監(jiān)測數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上預(yù)測冰川未來的變化。冰川融水的拐點何時出現(xiàn)？冰的熱力學(xué)性質(zhì)和動力學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變后，可能會帶來怎樣的次生災(zāi)害？目前的研究還不足以回答這些問題。”
何曉波團隊將冬克瑪?shù)妆ūO(jiān)測“武裝到了牙齒”，從5300米到5800米，每100米一個梯度，水文氣象站、激光雷達……2024年夏天，何曉波和團隊嘗試使用無人機搭載非接觸探地雷達，探測冰川厚度。“我們希望將冬克瑪?shù)妆ㄗ鳛閰⒖夹员ǎㄟ^更精準、更自動化的監(jiān)測，研究它的消融機理，這里的監(jiān)測做好了，就可以推行到其他冰川研究上。”他表示。
針對長江源區(qū)冰川消融帶來的高寒草甸退化問題，何曉波建議建立草原保護獎補機制，實施核心區(qū)域禁牧補助和草畜平衡。他談道：“科考站可通過集成遙感反演、地面?zhèn)鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)與生態(tài)模型，動態(tài)評估草場生產(chǎn)力、植被覆蓋度、土壤墑情等關(guān)鍵參數(shù)，精準測算不同季節(jié)與區(qū)域的草場理論載畜量，為制定差異化放牧管理方案提供科學(xué)依據(jù)。”
曹泊關(guān)注的則是工程建設(shè)對冰川的影響。“機械振動有加劇冰川不穩(wěn)定的可能，施工產(chǎn)生的粉塵和黑炭沉降會降低冰川表面反照率，加速吸熱融化，此外工程活動釋放的熱量可能導(dǎo)致局部氣溫上升……作為冰川研究者，我們需要通過科學(xué)監(jiān)測，研判各類風(fēng)險，在保障人類社會發(fā)展的同時守好‘亞洲水塔’。”他說。
對普通大眾而言，如何能夠參與到保護冰川的行動中來？“節(jié)能減排、節(jié)約用水、保護環(huán)境，如果大家都能做到綠色生活，就能為冰川多爭取到一點‘生存時間’。保護冰川需要從根本上認識人與自然和諧相處的關(guān)系。”秦翔表示，“這是一個漫長的過程，每個人都要為之付出努力。”
（本報記者王雯靜萬瑪加）
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