一座觀測(cè)站近四十年的科考發(fā)現(xiàn):貢嘎山上冰“退”林“進(jìn)”
中科院貢嘎山站。
4月初,貢嘎山下鶯飛草長(zhǎng),山頂白雪皚皚,海拔3000多米的半山上,安靜了一冬的冰川,在溫暖氣流的輕撫下“躁動(dòng)”起來(lái),化作潺潺流水奔向大渡河的懷抱。年復(fù)一年,周而復(fù)始。
在溫潤(rùn)北緯30度,貢嘎山擁有同緯圈里海拔最低的冰川。不僅如此,在山地體垂直的6000米范圍內(nèi),隨著海拔的升高,我們可以在一座山上看到大半個(gè)地球的“樣貌”。這些都賦予了貢嘎山獨(dú)特的科研價(jià)值,仿佛一座天然的生態(tài)試驗(yàn)場(chǎng)。
貢嘎山密密的叢林里,藏著一座科考站,它是中國(guó)科學(xué)院、水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所(以下簡(jiǎn)稱“中科院成都山地所”)的野外觀測(cè)站之一:四川貢嘎山森林生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站(以下簡(jiǎn)稱“貢嘎山站”)。它就像守護(hù)冰川和森林的崗哨,在近40年的時(shí)間里,科學(xué)家從這里出發(fā)接力作戰(zhàn),像哨兵一樣敏銳地捕捉冰川與森林生態(tài)的變化痕跡。
4月上旬,記者來(lái)到中科院貢嘎山站,翻開(kāi)經(jīng)年累月的監(jiān)測(cè)資料,跟隨科學(xué)家的腳步,探尋貢嘎山冰川的秘密。
融化的冰川
貢嘎山冰川每年消退近30米
“花桿又倒了?!泵康?月,伴隨天氣轉(zhuǎn)暖,貢嘎山的科考活動(dòng)陸續(xù)展開(kāi)。中科院成都山地所研究員劉巧來(lái)到了貢嘎山東坡的海螺溝冰川的邊緣。去年,他在這里放置了10多根花桿,這是一種用于計(jì)量冰川消融速率和運(yùn)動(dòng)速度的試驗(yàn)桿,就像給小孩量身高的標(biāo)尺。不同的是,孩子的身體總是在長(zhǎng)高,而冰川的“身高”卻在長(zhǎng)矮。去年釘在冰川表面以下10多米的花桿,如今已經(jīng)歪倒一片。
貢嘎山地區(qū)共有現(xiàn)代冰川74條,冰川總面積約200平方公里,是橫斷山系與青藏高原東南緣最大的海洋型冰川作用區(qū),也是四川境內(nèi)最大的現(xiàn)代冰川分布中心。由于貢嘎山強(qiáng)烈構(gòu)造抬升后形成的適宜地形和局地氣候條件,加上溫暖濕潤(rùn)的海洋性季風(fēng)氣候等因素,為這里的海洋型冰川發(fā)育提供了有利條件。在貢嘎山主峰周?chē)l(fā)育了包括海螺溝冰川、磨子溝冰川、燕子溝冰川以及貢巴冰川等較大規(guī)模的海洋性冰川群。
跟隨劉巧來(lái)到海螺溝冰川,沿著海螺溝景區(qū)的一條游覽步道走到盡頭,冰川就掛在海螺溝遠(yuǎn)遠(yuǎn)的山坡上,但因?yàn)榫嚯x太遠(yuǎn),難以看清冰川的樣貌?!盀楹螞](méi)有把步道再往前修一點(diǎn)呢?”記者好奇。
“剛修好的時(shí)候,冰川就在你腳下,現(xiàn)在已經(jīng)退走了,再過(guò)幾年站在這里就看不到了。”劉巧說(shuō)。
“最近10年,貢嘎山冰川消融明顯加速?!眲⑶?003年進(jìn)入貢嘎山站,開(kāi)展冰川研究,從那時(shí)起,他習(xí)慣每年給冰川拍一張照片,他的記錄中,海螺溝冰川正在以肉眼可見(jiàn)的速度后退減薄,這是貢嘎山地區(qū)氣候變化的最直接證據(jù)。
貢嘎山站的觀測(cè)結(jié)果顯示,過(guò)去50年間海螺溝冰川平均每年后退 25米-30米,“蜀山之王”貢嘎山冰川總面積減少約11.3%。冰川退縮的同時(shí)也在減薄,與1930年冰川照片對(duì)比可發(fā)現(xiàn)海螺溝冰川消融區(qū)減薄明顯,其中2號(hào)冰川目前已和海螺溝冰川分離。
劉巧(左)在海螺溝冰川工作。
冰川消融之后
森林“補(bǔ)位”大自然自我“療愈”
“這哪是冰川,簡(jiǎn)直就像個(gè)采石場(chǎng)嘛?!必暩律秸疚挥诤B轀暇皡^(qū),科學(xué)家們工作中常會(huì)與游客不期而遇,不少人第一次看見(jiàn)海螺溝冰川,都會(huì)發(fā)出這樣的感嘆。
站在觀景步道的盡頭眺望冰川,由近及遠(yuǎn)都是裸露松散的山體,劉巧指著山體上的一小片黑灰色告訴記者,“那就是冰川?!爆F(xiàn)場(chǎng)觀察來(lái)看,周?chē)h(huán)境確實(shí)如同礦山一般,黑灰色的冰川,就像正在開(kāi)采的礦場(chǎng)。
冰川為何不是白色?劉巧解釋,貢嘎山冰川是典型海洋性冰川,冰體大部分接近零度的冰川,又稱“溫冰川”,具有平均海拔低、消融強(qiáng)烈、運(yùn)動(dòng)速度快等特征。在氣候變暖的大趨勢(shì)下,這里成為世界上最活躍的冰川之一。
在科學(xué)家眼里,冰川并不是鐵板一塊堅(jiān)如磐石。冰川冰類(lèi)似一種“粘塑性剛體”,在自身重力等大自然各種應(yīng)力的牽引下會(huì)發(fā)生緩緩蠕動(dòng)變形甚至滑動(dòng)。冰川運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)其周邊的山體基巖會(huì)造成強(qiáng)烈侵蝕而形成冰磧物,在冰川消融和流動(dòng)過(guò)程中搬運(yùn)、堆積后富集在冰川表面,從而導(dǎo)致冰川呈現(xiàn)黑灰色。
從冰到水,一部分冰川冰的生命就走向了盡頭,但在大自然的生態(tài)體系里,冰川退化后的土地上,新的生態(tài)系統(tǒng)開(kāi)始萌生。
約120年前,歐洲探險(xiǎn)家來(lái)到貢嘎山,在這里留下了珍貴的影像資料。中科院成都山地所吳艷宏研究員收集了這些散落在各類(lèi)歷史文獻(xiàn)里的照片,那個(gè)時(shí)候的冰川,現(xiàn)在已經(jīng)變成了森林。
過(guò)去百余年時(shí)間里,海螺溝冰川形成了一個(gè)長(zhǎng)約2000米,寬約200米,垂直高差不過(guò)100米左右的冰川退縮跡地,起點(diǎn)在現(xiàn)在海螺溝景區(qū)金山飯店附近觀光車(chē)游客下車(chē)點(diǎn),終點(diǎn)就在目前的冰川末端邊緣。
也就是說(shuō),現(xiàn)在冷杉林立、郁郁蔥蔥的觀光車(chē)游客下站點(diǎn)百年前曾是冰川。貢嘎山站的科學(xué)家們研究發(fā)現(xiàn),但在短短百年時(shí)間里,這里經(jīng)歷了冰川消退、形成最初的裸地,到草本群落,再到川滇柳和冬瓜楊等木本群落,最終到冷杉等頂級(jí)群落的原生演替,構(gòu)成了較為清晰的植被演替帶譜。
令人驚嘆的是,貢嘎山東坡如此快的植被演替僅僅發(fā)生在距今120年左右的時(shí)間內(nèi),而在歐洲、新西蘭等地的冰川退縮區(qū),植被演替至頂級(jí)群落的時(shí)間要超過(guò)幾百年甚至上萬(wàn)年。
劉巧在貢嘎山西坡拍攝測(cè)量冰川。本版圖片均由受訪者提供
認(rèn)識(shí)冰川
研究冰川災(zāi)害發(fā)生規(guī)律探尋大自然演替的秘密
冰川加速消融導(dǎo)致海平面上升,對(duì)人類(lèi)生存造成威脅已成共識(shí)。近年來(lái),科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn),冰川快速消融與山地災(zāi)害高度耦合。
2018年,海螺溝發(fā)生了山洪災(zāi)害,如小轎車(chē)一般大小的石頭被裹挾著帶入河道,沖毀了安裝在河邊的水文站。如今,改建的水文站即將竣工,為了避免漲水后再次沖毀,水位變化傳感器將從改造加固的河岸旁延伸入主河道進(jìn)行觀測(cè)。
從貢嘎山站的研究結(jié)果來(lái)看,貢嘎山東坡歷史上多次爆發(fā)的強(qiáng)降雨誘發(fā)的冰川泥石流,與近期冰川強(qiáng)烈退縮、冰川區(qū)侵蝕加劇等有關(guān);四川邛崍山、岷山一帶頻發(fā)的山洪、泥石流等災(zāi)害也與該區(qū)域第四紀(jì)冰川作用及相關(guān)地貌環(huán)境有關(guān),加之毗鄰地震活動(dòng)帶,增加了冰雪融水性泥石流、冰崩、雪崩類(lèi)型災(zāi)害的發(fā)生概率。
劉巧介紹,四川的冰川相關(guān)災(zāi)害主要類(lèi)型包括冰川洪水、冰川泥石流、冰雪崩、冰湖潰決洪水以及冰緣崩塌滑坡等,人類(lèi)活動(dòng)頻繁,加劇了安全隱患?!拔覀冃枰甯首沃?、阿壩州的冰雪災(zāi)害本底,掌握冰雪災(zāi)害活動(dòng)現(xiàn)狀?!眲⑶烧f(shuō),目前冰川基礎(chǔ)研究仍然薄弱,這將是下一步的研究方向,建議在四川開(kāi)展全面系統(tǒng)的專項(xiàng)調(diào)查,建立動(dòng)態(tài)更新的冰雪災(zāi)害數(shù)據(jù)庫(kù)與系統(tǒng)平臺(tái),開(kāi)展冰雪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)定期評(píng)估,支撐冰雪災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防控。
拉長(zhǎng)時(shí)間周期來(lái)看,貢嘎山冰川消融地的環(huán)境演替可以給生態(tài)修復(fù)提供借鑒?!坝行┥鷳B(tài)修復(fù)項(xiàng)目,剛開(kāi)始一兩年很好,等竣工結(jié)束后,很快又荒了。”吳艷宏說(shuō),生態(tài)修復(fù)最終是自然的修復(fù),貢嘎山的自我修復(fù)規(guī)律,可以應(yīng)用到人工干預(yù)的生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目。
雖然已經(jīng)在貢嘎山開(kāi)展研究10多年,吳艷宏和團(tuán)隊(duì)還沒(méi)能完全找到這個(gè)規(guī)律,“以前主要研究的是土壤的發(fā)育過(guò)程和植物對(duì)它的影響?!眳瞧G宏說(shuō),“反過(guò)來(lái)看,土壤發(fā)育,尤其是土壤質(zhì)量的變化如何促進(jìn)了植被演替,還需要繼續(xù)深究。在冰川消融地的研究尚屬起步階段,未來(lái)將循著這條路繼續(xù)研究下去?!?/p>
相關(guān)鏈接
●貢嘎山位于青藏高原東南緣,主峰海拔7556米,是四川省和橫斷山區(qū)最高峰,東坡下至大渡河一帶地形高差6000米,形成了橫斷山區(qū)最為完整的植被垂直帶譜。
四川貢嘎山森林生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站于1987年建站,是中國(guó)科學(xué)院、水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所的野外觀測(cè)站之一,位于貢嘎山東坡海螺溝,由1600米磨西基地站、3000米亞高山森林生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)站和成都分析測(cè)試中心組成,是一個(gè)以高山生態(tài)系統(tǒng)為研究對(duì)象、集山地水文、氣候、冰川、森林生態(tài)和土壤等為一體的綜合性實(shí)驗(yàn)研究基地,擁有較完善的山地垂直植被帶譜多層次生態(tài)系統(tǒng)變化、氣候帶譜變化和海洋性冰川變化的監(jiān)測(cè)研究體系。
●四川省是我國(guó)西部地區(qū)有現(xiàn)代冰川分布的六省區(qū)之一,面積僅次于新疆、西藏、青海和甘肅,高于云南。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),四川境內(nèi)共有現(xiàn)代冰川611條,總面積約550平方公里,主要發(fā)育于橫斷山系的邛崍山、大雪山、沙魯里山和岷山,分布在甘孜(482條,515.5平方公里)和阿壩(129條,35平方公里)兩州的部分高山區(qū)。
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