冰川·河湖·濕地——江源科考探究全球氣候變暖背景下長江源區(qū)生態(tài)環(huán)境之變

莽莽江源，奧秘?zé)o窮。

2023年江源綜合科學(xué)考察隊(duì)近期深入青藏高原腹地，在平均海拔超過4500米的長江源區(qū)開展科考。23名隊(duì)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。

(相關(guān)資料圖)

長江源區(qū)是氣候變化的敏感響應(yīng)區(qū)和生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)。全球氣候變暖將對江源生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生哪些影響？此次科考聚焦冰川、河湖和濕地，對長江源區(qū)水環(huán)境、水生態(tài)等進(jìn)行“體檢”，摸清江源生態(tài)本底，找尋江源變化規(guī)律，為長江大保護(hù)提供更多科學(xué)支撐。

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冰川考察：解析全球變暖背景下的江源冰川變化

科考隊(duì)員在格拉丹東雪山主峰冰川上進(jìn)行地質(zhì)雷達(dá)探測（7月28日攝，無人機(jī)照片）。新華社記者 劉詩平 攝

從海拔超過4700米的格拉丹東雪山腳下，科考隊(duì)員董士琦、范越和隊(duì)友們一起背著30多公斤的雷達(dá)設(shè)備，向主峰冰川進(jìn)發(fā)。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(shè)測量線，每半米記錄一次雷達(dá)信號(hào)，依據(jù)雷達(dá)數(shù)據(jù)探測冰川厚度。

科考隊(duì)員董士琦（左）和范越在長江北源楚瑪爾河附近進(jìn)行地質(zhì)雷達(dá)探測（7月29日攝）。新華社記者 陳杰 攝

2023年江源綜合科考由水利部長江水利委員會(huì)長江科學(xué)院牽頭組織，聯(lián)合多家單位對長江源區(qū)水資源、水生態(tài)環(huán)境開展考察。從2012年開始每年一次的江源綜合科考，是對長江源區(qū)開展次數(shù)最多、覆蓋面最廣的科研活動(dòng)之一。

有“固態(tài)水庫”之稱的冰川，是全球重要的淡水儲(chǔ)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(qū)域開展了4條測量線的雷達(dá)探測。”董士琦說，去年測量區(qū)域冰川平均厚度約12米，此次探測結(jié)果可用來比較冰川的厚薄變化，為計(jì)算冰儲(chǔ)量積累數(shù)據(jù)。

長江科學(xué)院總工程師徐平介紹，今年用雷達(dá)探測格拉丹東雪山主峰冰川和長江源區(qū)的另一座冰川冬克瑪?shù)妆ǎ莆仗綔y位置的冰川厚度，結(jié)合前期積累數(shù)據(jù)，將更精準(zhǔn)地測算探測區(qū)域內(nèi)冰儲(chǔ)量，研究氣候變化對冰川的影響。

科考隊(duì)員在冰面上使用地質(zhì)雷達(dá)探測冬克瑪?shù)妆ê穸龋?月27日攝）。新華社記者 陳杰 攝

研究顯示，全球山地冰川整體處于退縮狀態(tài)。近半個(gè)世紀(jì)以來，我國有將近6000條小冰川消失，大多數(shù)冰川在萎縮。長江源區(qū)冰川普遍處于末端退縮、面積減小和厚度減薄狀態(tài)。

冬克瑪?shù)妆ㄎ膊浚?月27日攝，無人機(jī)照片）。新華社記者 劉詩平 攝

近年來，長江科學(xué)院和中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院聯(lián)合對冬克瑪?shù)妆ㄕ归_“空—天—地”立體觀測。據(jù)介紹，冬克瑪?shù)妆ń陙沓掷m(xù)消融，2009年退縮分解為大、小冬克瑪?shù)變蓷l冰川后，目前冰川前沿冰舌仍在退縮。

2023年江源科考隊(duì)員在長江源區(qū)的冬克瑪?shù)妆ㄓ美K索運(yùn)送科考設(shè)備（7月27日攝）。新華社記者 李勁峰 攝

專家指出，全球氣候變暖，是長江源區(qū)冰川退縮的主要原因。監(jiān)測顯示，長江源區(qū)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多年的平均氣溫上升了1.4攝氏度。

“受全球升溫影響，冰川消融退縮加劇，易引發(fā)季節(jié)性洪水、冰崩等災(zāi)害。同時(shí)，當(dāng)冰川消融達(dá)到拐點(diǎn)，對江河徑流補(bǔ)給功能減弱乃至喪失，也會(huì)誘發(fā)一系列生態(tài)問題。”科考隊(duì)員、長江科學(xué)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(jìn)一步加強(qiáng)。

來自長江科學(xué)院水資源研究所的科考隊(duì)員洪曉峰（右）和隊(duì)友在長江源區(qū)的囊極巴隴觀測土壤指標(biāo)參數(shù)（7月26日攝）。新華社記者 李勁峰 攝

目前，長江源區(qū)冰川觀測等科考項(xiàng)目人工觀測與自動(dòng)監(jiān)測相結(jié)合，參與自動(dòng)監(jiān)測的科研單位逐漸增多，監(jiān)測內(nèi)容日益豐富，將為長江源區(qū)生態(tài)變化研究和保護(hù)管理提供更多基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及科學(xué)對策。

河湖觀測：揭示水生態(tài)環(huán)境與江河徑流變化

今年科考中，來自長江科學(xué)院水環(huán)境研究所的科考隊(duì)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(dāng)曲發(fā)現(xiàn)斯氏高原鰍，被證實(shí)為長江南源的“第六種魚類”，使南源已知魚類種類由5種增至6種。

科考隊(duì)員在當(dāng)曲濕地進(jìn)行觀測作業(yè)（7月24日，無人機(jī)照片）。新華社記者 劉詩平 攝

長江科學(xué)院長江源關(guān)鍵魚類棲息地研究創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人李偉介紹，長江南源平均海拔超過4500米，高寒缺氧，監(jiān)測到新的土著魚類說明長江源水生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)向好，魚類多樣性仍有可能增加。

魚類是長江源生態(tài)中的指示性物種，魚類完整性指數(shù)較高，顯示長江源水生態(tài)系統(tǒng)比較健康。青海省生態(tài)部門數(shù)據(jù)顯示，長江干流青海境內(nèi)水質(zhì)多年保持在Ⅰ類至Ⅱ類的優(yōu)良狀況。

水質(zhì)保持優(yōu)良，長江源區(qū)河流的徑流也在明顯增加。

科考隊(duì)員在長江源區(qū)河流進(jìn)行科考作業(yè)（7月26日攝）。新華社記者 劉詩平 攝

來自長江科學(xué)院河流研究所的科考隊(duì)員徐志成和楊緒海，每到一個(gè)采樣點(diǎn)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(shù)據(jù)，分析長江源區(qū)河道水沙輸移特性和河床演變情況。

來自長江科學(xué)院河流研究所的科考隊(duì)員徐志成（左）和隊(duì)友在通天河直門達(dá)河段采集河床泥沙（7月22日攝）。新華社記者 李勁峰 攝

位于青海省稱多縣歇武鎮(zhèn)的直門達(dá)水文站，扼守著長江源頭干流通天河出口，測報(bào)長江流域面積約13.77萬平方公里，水文數(shù)據(jù)被視為長江源區(qū)整體水文情況的代表。

來自直門達(dá)水文站的科考隊(duì)員云金召介紹，監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，長江上游干流通天河在直門達(dá)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(qū)河流整體徑流量和含沙量呈現(xiàn)明顯增加態(tài)勢。

長江科學(xué)院河流研究所副所長周銀軍表示，近年來，受氣候變暖驅(qū)動(dòng)徑流量和輸沙量顯著增加的影響，長江源區(qū)辮狀河流的橫向擴(kuò)張持續(xù)增強(qiáng)，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(qū)湖泊面積也在增加。以雀莫錯(cuò)為例，這個(gè)距格拉丹東雪山前沿約26公里處的湖泊，2000年時(shí)面積不足80平方公里，目前總面積已達(dá)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(zhì)保持優(yōu)良，有利于提升長江源區(qū)水生態(tài)的調(diào)蓄能力，更好地保護(hù)生物多樣性，但同時(shí)存在一些隱患，需要持續(xù)關(guān)注和深入研究。

周銀軍表示，辮狀河流的強(qiáng)烈沖刷，加上湖泊面積擴(kuò)大，將給河湖附近公路、橋梁、輸油和通信管線等基礎(chǔ)設(shè)施安全造成一定威脅，需要在長江源區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和運(yùn)維中采取措施積極應(yīng)對。

濕地研究：提升高原高寒濕地科學(xué)認(rèn)知

風(fēng)雪彌漫中的當(dāng)曲濕地（7月24日攝，無人機(jī)照片）。新華社記者 劉詩平 攝

平均海拔4600米左右的當(dāng)曲查旦濕地，是長江源區(qū)面積最大的濕地。

在查旦濕地，來自長江科學(xué)院空間信息技術(shù)應(yīng)用研究所的科考隊(duì)員張雙印和隊(duì)友合作，用繩子圈出一個(gè)1平方米的正方形草地樣方，采集樣方內(nèi)的植被樣品；將圓柱形環(huán)刀釘入地下，采集土壤樣品。這些植被、土壤樣品將被送回實(shí)驗(yàn)室，統(tǒng)一分析碳含量。

來自長江科學(xué)院空間信息技術(shù)應(yīng)用研究所的科考隊(duì)員張雙印在風(fēng)雨中觀測當(dāng)曲查旦濕地土壤指標(biāo)（7月24日攝）。新華社記者 李勁峰 攝

“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(chǔ)存載體。”張雙印說，后續(xù)將結(jié)合遙感影像和原位監(jiān)測，建立科學(xué)模型得出查旦濕地碳儲(chǔ)量估算結(jié)果，為摸清長江源碳儲(chǔ)“家底”探路。

高原濕地是多種珍稀動(dòng)物棲息地和植物生長區(qū)，具有生態(tài)蓄水、水源補(bǔ)給、氣候調(diào)節(jié)、固碳增匯等生態(tài)功能，對維護(hù)青藏高原生態(tài)平衡、凈化江源水質(zhì)有重要作用。

青藏鐵路通過辮狀河道的沱沱河（7月26日攝，無人機(jī)照片）。新華社記者 劉詩平 攝

劉晗表示，以濕地為主要形態(tài)的當(dāng)曲流域，是長江源區(qū)生物多樣性最豐富的區(qū)域。近年來，他在長江源區(qū)監(jiān)測到的浮游生物密度、生物量、多樣性指數(shù)以及采集魚類的豐度，當(dāng)曲都是最高的。

“分析氣候變化條件下濕地生態(tài)功能響應(yīng)，可以更好地提升對高海拔高寒濕地的科學(xué)認(rèn)知。”徐平說，加強(qiáng)濕地監(jiān)測和科學(xué)研究，對長江源區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)，以及濕地資源管理與合理利用有重要參考價(jià)值。

青藏鐵路列車通過辮狀河道的長江北源楚瑪爾河（7月29日攝，無人機(jī)照片）。新華社記者 劉詩平 攝

全球氣候變暖同樣對長江源區(qū)濕地帶來一系列影響。科考途中，經(jīng)常可看到高寒濕地中出現(xiàn)高低起伏、半圓狀的凍脹丘，周邊常有滑塌現(xiàn)象，不少低洼處還出現(xiàn)大小不一的土坑、水坑。

“這是典型的凍融循環(huán)變化與凍土消融帶來的局地微地貌改變。”來自長江科學(xué)院的科考隊(duì)員任斐鵬說，氣溫升高導(dǎo)致長江源區(qū)凍土活躍層深度和范圍發(fā)生明顯變化，不少永久凍土轉(zhuǎn)變成季節(jié)性凍土，也有不少凍土發(fā)生消融，引發(fā)熱融滑塌等新的土壤侵蝕現(xiàn)象，同時(shí)凍土消融也會(huì)直接造成濕地植被退化和水源涵養(yǎng)能力下降。

研究發(fā)現(xiàn)，近40年來長江源區(qū)沼澤濕地面積也呈現(xiàn)減少趨勢，主要是增溫背景下多年凍土退化導(dǎo)致土壤水分逐漸散失、蒸發(fā)增強(qiáng)所致。

冰川退縮、凍土消融、徑流增加、湖泊擴(kuò)張，長江源區(qū)發(fā)生的這些變化，已成為江源科考的長期關(guān)注焦點(diǎn)和研究重點(diǎn)。

“今年是江源科考常態(tài)化開展的第12個(gè)年頭，我們圍繞長江源區(qū)水土、泥沙、冰川、生態(tài)等領(lǐng)域，采集到了大量珍貴樣品和數(shù)據(jù)。”徐平說，我們將對這些樣品和數(shù)據(jù)展開分析，加強(qiáng)全球氣候變化下的長江源區(qū)水環(huán)境、水生態(tài)變化規(guī)律研究，為長江大保護(hù)提供更多的本體數(shù)據(jù)和科技支撐。

文字記者：劉詩平、李鵬翔、李勁峰、陳杰

視頻記者：李鵬翔、方亞東、楊慕茜、劉詩平、陳杰、韓依格

海報(bào)設(shè)計(jì)：曾學(xué)真

編輯：周文林、戚文娟、姜子煒、程昊

統(tǒng)籌：郜新鑫、曹江濤