守護「白色寶藏」 留住「冰川記憶」

2024-04-24科學

【一線講述】

世界地球日，讓我們共話冰川保護——

守護「白色寶藏」留住「冰川記憶」

編者按

在地球表層的壯麗畫卷中，冰凍圈猶如一條璀璨的玉帶。這片連續分布的負溫圈層，就像全球氣候的「晴雨表」，敏銳地反映著氣候和環境的變化。近年來，受到氣候變遷的沖擊，冰川正在消融，冰凍圈不斷退縮。

在第55個「世界地球日」到來之際， 2024年冰峰大會暨青年科學探索活動在四川啟動。本期我們特邀幾位來自冰凍圈的科學家，分享他們與冰川的故事，一起感受地球脈動，探索應對氣候變遷危機的解決之道。

西藏山南市南卡子縣南部崗布冰川一景。新華社發

守護好地球的「歷史書」

朗讀程式：中國科學探險協會極地專業委員會主任、天津市極致應對氣候變遷促進中心（極地未來）創始人溫旭

冰川，不僅是地球上最壯麗的景觀，更是地球的「歷史書」。百萬年以來，降雪帶著當時大氣中的各種微量元素沈降積累在冰川表面，擠壓形成新的冰川。我們透過在冰川表面垂直向下鉆取冰芯，從冰芯中可以解讀出氣候演變資訊。

由於冰川消融不可逆轉且不可修復，它正在成為人類不可替代的氣候遺產。然而隨著氣候變暖日益加劇，這本珍貴的歷史書正在迅速消融。這讓我深感保護冰芯樣本的重要性。

2017年5月的一次冰川科考經歷讓我永生難忘。在海拔5500公尺的冰川上，我不慎滑落掉進因冰川融水形成的冰湖裏，還好憑借極地探險的技能成功自救。我這才深刻意識到，冰川融化的速度遠超我們的想象。

後來，我發起成立了天津市極致應對氣候變遷促進中心（極地未來），透過科學探險、公眾參與和科學傳播三個方面，與社會各界攜手應對氣候變遷。我們透過「冰川記憶」計畫推動冰芯的鉆取和長期儲存。目前，我們和雲南大學田立德教授一起鉆取了兩根冰芯。

近年來，我們以冰凍圈為突破口，借助新技術和新媒體開展了多項工作。推動直升機在冰川科考中的使用，開發用於冰川觀測的「看冰川」小程式和冰川樣品采集的「采采」小程式，吸引更多人關註並保護冰凍圈，提升公民科學素質。

冰凍圈科研和保護事業離不開社會關註和公眾參與。在2024年冰峰大會暨青年科學探索活動上，我們發出倡議，希望社會各界共同支持冰凍圈基礎科學研究和跨學科研究；加強冰凍圈的監測、保護及災害預警；關註冰川周邊地區居民生存和發展；推動企業參與冰凍圈保護、加強冰凍圈及氣候變遷教育和傳播。

搶救冰川記憶，為子孫後代留下珍貴的氣候遺產，我們責無旁貸。

科考隊員在西藏羌塘2號冰川鉆取冰芯。張稱心攝/光明圖片

給冰川「蓋被子」

朗讀程式：中國科學院西北生態環境資源研究院研究員王飛騰

全球氣候變遷讓山地冰川加速融化，給海平面、水資源和生態系都帶來了巨大影響。2023年冬天，我帶領我的科研團隊踏上了達古冰川，我們想用一種特殊的方式——給冰川「蓋被子」，來減緩冰川的消融速度。

「蓋被子」，聽起來有些奇怪，其實就是在冰雪表面覆蓋一層隔熱反光材料。這樣一來，冰面的反射率會增加，吸收的太陽放射線量就會減少，從而達到延緩冰川融化的目的。

我們選擇在冬季進行這項試驗，因為這個時候冰川表面會覆蓋一層厚厚的積雪。這層積雪本身就有很好的隔熱和反射效能，能增加冰川的積累，直接減緩冰川消融速度。而當我們給這層積雪覆蓋上隔熱反光材料，就能進一步保存積雪，從而更加有效地減緩冰川消融速度，為夏季的消融損耗做好準備。

我深知冬季攀登冰川的艱辛，因此在野外科考前組織團隊做了充分的準備工作。我們精心策劃了試驗方案，挑選了適合的隔熱反光材料，準備了必要的野外工具和防護裝備。我們團隊中的每個人都明確了自己的任務和工作流程，大家對即將到來的挑戰充滿信心。

然而，野外科考的困難還是超出了我們的想象。極寒、缺氧，還要手提或肩扛數十斤的材料和觀測儀器，每一步都走得異常艱難。但團隊中沒有一人放棄，有人自告奮勇在前方蹚路，壓實積雪，提醒後方隊員避開障礙物。其他人則在後方提供支持。就這樣，我們花了兩個多小時才走完短短的1公裏路程，終於將500平方米的隔熱反光材料運送到冰川保護區並全部鋪設完畢。

雖然給冰川「蓋被子」的過程充滿艱辛，但每一次的成功鋪設都是對我們團隊不懈努力的肯定。我堅信，只要我們持續探索，就一定能找到更多有效的方法來應對全球氣候變遷帶來的挑戰。

成都理工大學科研人員使用無人機對冰川進行熱紅外和正射影像作業。葉川攝/光明圖片

我與青藏高原的「冰雪奇緣」

朗讀程式：成都理工大學博士研究生、2024年冰峰大會暨青年科學探索活動青年代表李廣

2022年，我懷著對地質災害研究的興趣，進入成都理工大學地質災害防治與地質環境保護國家重點實驗室。彼時，正趕上青藏高原國家重大工程建設及諸多生態環境保護計畫的開展，我追隨實驗室前輩們的腳步，開始研究冰川災害。

冰川災害，是指冰緣物質成規模的異常運動，威脅人類生命和資源環境安全的事件，包括冰崩、雪崩、冰湖潰決，冰川土石流等。青藏高原，被譽為「世界屋脊」，同時也是全球氣候變遷的「放大器」。隨著氣候逐漸變暖，這裏的冰川災害日益頻繁，21世紀以來，已發生了20余次冰崩，還引發了「土石流-堵江潰決-洪水」等鏈生災害，嚴重威脅人民生命財產和重大工程建設安全。

我們團隊聚焦於全球氣候變遷對青藏高原冰崩的影響評估及預測研究。在現場考察時，我曾目睹青藏高原的壯麗風景，潔白無瑕的冰川，猶如綠寶石一般的冰湖和各種珍貴動植物，也曾到達至今未被開發的「野」冰川「烏庫楚」。在冰川露營期間，我曾在一夜之間經歷了暴雨、電閃雷鳴、冰雹以及暴雪等多種惡劣極端天氣，因為害怕駐紮的地方會突發雪崩，而在帳篷裏徹夜難眠……

我深切地感受到了全球氣候變遷給這片凈土帶來的影響，不斷擴張的冰裂縫和不斷崩落的冰塊讓我深感痛心。氣候變遷不再是遙遠的概念，它就發生在我們身邊，並改變著我們的生活環境。

作為冰凍圈青年科研工作者，我深知自己的使命和責任，我將繼續致力於青藏高原冰川災害研究，探索全球氣候變遷的原因及其對冰川的影響，為保護冰川、防範災害和應對氣候變遷貢獻智慧和力量。

成都理工大學科研團隊在波密米堆冰川建設冰川冰崩災害立體監測站。李廣攝/光明圖片

探尋冰川消融的足跡

朗讀程式：中國科學院、水利部成都山地災害與環境研究所研究員劉巧

2003年，我第一次踏上貢嘎山海螺溝冰川，被眼前的一幕深深震撼。冰川形態飽滿，冰瀑傾瀉而下與冰舌相連，長達5公裏的冰舌充填於海螺溝山谷，末端下伸到海拔2850公尺左右的森林之中，景象異常壯觀。

貢嘎山，作為中國海洋型冰川發育的代表性山區，早在20世紀80年代初就吸引了科學家們的目光。中國科學院蘭州冰川凍土研究所對這裏的典型冰川進行了系統的科學考察和定位監測研究。

1987年，中國科學院成都山地所在海螺溝建立了觀測站，即現在的中科院貢嘎山高山生態系觀測試驗站，開啟對該地區海洋型冰川、水文氣象和森林生態的長期定位監測。

我在貢嘎山站工作已有二十余年，見證了海螺溝冰川的持續退縮和減薄，以及冰川變化後的植被演替、冰緣地貌環境的變遷。從小冰期到現在，海螺溝冰川已經後退了超過2公裏。在1966年到2009年間，觀測到的冰川退縮速率大約是每年25到30公尺；從2016年開始，我們使用無人機對冰川進行重復航測，2016年到2023年間觀測到的冰川退縮速率竟然超過了每年50公尺，冰舌區域的冰體厚度平均減薄速率也高達每年2到3公尺。這種加速退縮和減薄的趨勢令人震驚，甚至比中國典型的大陸型冰川的融化速度還要快。

與大陸型冰川相比，海洋型冰川的冰體溫度更接近0℃，多表磧覆蓋，冰川的消融量和積累量均大，而且運動劇烈，對地貌改造作用強，對氣候變遷響應也更敏感。

隨著冰川的減薄和後退，冰川兩側的冰磧邊坡開始加速失穩滑動，落石崩塌變得越來越頻繁。這加大了我們抵達冰面的難度，給實地考察和監測帶來了不少風險和困難。

在全球氣候變遷的大背景下，全球的山地冰川普遍呈現出後退、減薄等物質虧損趨勢。冰川的變化對下遊的水資源利用、地表生態演化、災害發育以及全球海平面變化等都有著重要的影響。有科學家估計，即使在本世紀末將全球升溫振幅控制在1.5℃以內的情景下，亞洲地區山地冰川的冰量總損失仍將接近40%。而以藏東南貢嘎山等地區為代表的海洋型冰川則融化得更為迅速。

冰川的強烈退縮會造成冰磧物（冰川末端的松散堆積物）富集，冰面湖擴張，伴隨頻發的極端降雨事件，海洋型冰川區山洪和土石流等災害的形成和發生頻率也將顯著增加。

面對這些挑戰，我和我的科研團隊將持續對冰川進行監測和研究，為應對氣候變遷盡一份力。