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中國最大湖青海湖曾是淡水湖,因地形氣候變遷才變鹹!

2024-07-08科學

青海湖,位於中國青海省東北部的青藏高原上,是該地區的一個顯著自然地標。 青海湖」的名字來源於其湖水的顏色 ,藏語中稱為「措溫布」,意為「青色的海」。湖泊橫跨海北藏族自治州和海南藏族自治州的海晏、剛察、共和三縣之間。

青海湖東西最長處約106公裏,南北最寬處約63公裏,周長約為360公裏。湖水面積大約為4625.6平方公裏,湖水容量約為743億立方米,平均深度約為21米,最深處可達32.8米。湖面海拔約為3196米,是世界上海拔較高的湖泊之一。

青海湖是中國最大鹹水湖

如今的青海湖是一個典型的鹹水湖,其鹽分濃度足以讓湖水呈現出鹹水的特性,盡管相比於真正的海洋,其鹽度要低得多。

據相關資訊,青海湖的鹽度約為 每升水含鹽量15克至30克 ,淡水湖的鹽度通常在1克/升以下,明顯高於淡水湖的鹽度水平。而海水的平均鹽度大約在35克/升左右。青海湖的鹽度雖低於海水,但已經足以使其被歸類為鹹水湖。

青海湖是一個鹽湖

鹽分的增加改變了青海湖水的化學性質,對生物種類和數量產生了影響。青海湖的生物多樣性雖然因為高鹽度而受限,但它依然支持著一些特有物種,如 青海湖裸鯉,這是一種適應鹹水環境的魚類 。透過多年的封湖育魚和人工增殖放流措施,裸鯉資源從2001年的2592噸增加到2014年的45000噸,增長了17.4倍。到2023年,裸鯉資源蘊藏量更是達到了12.03萬噸。

青海湖的形成和變鹹過程

目前青海湖是一個微鹹水湖,礦化度較高,主要水源為河流、地下水和降雨。但是,有證據表明,青海湖曾長期是淡水湖。青海湖盆地的雛形可以追溯到古生代,當時與共和盆地相連,形成了一個菱形斷陷沈積盆地。在中生代初期,受北西斷裂的影響,盆地中間隆起,逐漸形成了青海南山,將盆地分割成了共和盆地和青海湖盆地。

青海湖湖盆的雛形可以追溯到古生代,當時與共和盆地相連,是一個菱形斷陷沈積盆地。恐龍時代,受北西斷裂的影響,盆地中間隆起,逐漸形成了青海南山,將盆地分割成了共和盆地和青海湖盆地。

距今20萬至200萬年前, 青海湖是一個外流淡水湖,與黃河水系相通 。布哈河等河流經青海湖,透過倒淌河流入貴德盆地,最終匯入黃河。那時氣候溫和多雨,湖水透過東南部的倒淌河泄入黃河。因此可以自由交換水分和鹽分,保持淡水狀態。

古代青海湖借助倒淌河流入黃河

這一時期,青海湖是一個外流湖,湖盆邊緣多以斷裂與周圍山相接。湖區地形以中低山和平原為主,海拔也僅1000米左右,呈現副熱帶稀疏草原景觀。

大約13萬年前,新構造運動導致周圍山地強烈隆起, 湖東部的日月山和野牛山迅速上升,阻斷了原本流向黃河的倒淌河,河水被迫改道,由東向西流入青海湖 ,使得青海湖由外流湖轉變為封閉湖泊。青海湖失去了外泄通道,這意味著湖水的唯一排泄方式是透過蒸發,而不是像以前那樣透過河流排入其他水系。加之氣候變幹,蒸發量大於補給量,湖水中的鹽分逐漸累積。

後來青海湖失去了湖水出口

在地質年代的第四紀時期,青藏高原的氣候開始變得更加幹燥,降雨量減少,而蒸發量增加。由於青海湖不再能夠透過河流將水分排出,鹽分和礦物質開始在湖水中積累。 這些鹽分主要來自於流入青海湖的河流攜帶的溶解物質,以及湖底沈積物的釋放。隨著時間的推移, 鹽分濃度逐漸上升,使湖水變得越來越鹹。

北魏時期,青海湖的周長 號稱千裏 ,說明當時的湖面相當廣闊。 到了唐代,青海湖的周長縮減至400公裏,而到了清乾隆時期,進一步縮減至350公裏。

青海湖古代更大

青海湖的面積變化

在20世紀90年代之前,青海湖的水體面積相對穩定,但自那時起,由於氣候變遷和人類活動的影響,青海湖的水體面積開始出現退化現象。2004年時,青海湖的水體面積一度下降至4244.5平方公裏,但隨後逐年回升。

面積回升的主要原因在於氣候的變化, 全球暖化和氣候暖濕化對青海湖的水位和面積產生了顯著影響。 青藏高原逐漸邁向暖濕化,布哈河、沙柳河等河流的補給水量逐年增加。環青海湖周邊地區的降雨量也較以往總體偏多,特別是海晏縣的降雨偏多超過4倍,這進一步推動了青海湖水體面積的擴大。

根據衛星遙感監測數據,青海湖的水體面積在2011年至2020年期間較近十年同期平均增加了163.94平方公裏。2023年7月11日,青海湖的水體面積達到4551平方公裏,為近十年來最大值。與十年前相比,青海湖的水體面積增加了近220平方公裏, 相當於增加了34個西湖的面積。

青海湖還能變成淡水湖嗎?不大可能

考慮到全球暖化的趨勢,如果青海湖所在的區域經歷長期的濕潤氣候,降雨量顯著增加,蒸發量減少,那麽自然的水文平衡可能會逐漸改變湖水的鹽度。然而,這一自然路徑需要遠超周圍環境擁有的淡水量,而且所需時間可能非常漫長,可能需要數百年甚至更久。

透過建設水道或運河,將青海湖與附近的淡水水源連線起來,如黃河或其他淡水河流。這樣可以引入大量的淡水,同時排泄出湖中的鹹水,從而稀釋湖水中的鹽分。

挖通山脈需要巨大財力人力

但這需要巨大的工程投入,包括開鑿渠道、建設水庫和泵站等,因為青海湖位於青藏高原上,海拔高度約為3196米,而黃河的海拔遠低於此,中間還要跨越一系列山脈,意味著要建立一個連線兩者的運河,需要克服巨大的高差,在工程技術上是非常困難的。

將青海湖水引入黃河還會引發鹽分輸入的問題,因為青海湖是鹹水湖,其水體鹽分含量較高,這會影響黃河水質和下遊的農業灌溉。更可能加劇華北平原的土地鹽堿化。