可可西里是青藏高原中湖泊分布最為集中的地區(qū)。然而受限于當(dāng)?shù)仄D險(xiǎn)的自然條件，這里一直是青藏高原湖泊考察中的空白區(qū)。

　　去年10月，第二次青藏科考湖泊演變及氣候變化響應(yīng)科考分隊(duì)對(duì)可可西里地區(qū)的主要湖泊進(jìn)行了系統(tǒng)科學(xué)考察，首次獲得了該區(qū)域大中型湖泊水下地形、水質(zhì)剖面等數(shù)據(jù)，為“亞洲水塔”湖泊變化、三江源國(guó)家公園建設(shè)等提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。近日發(fā)布的考察結(jié)果顯示，近幾十年來(lái)，隨著降水增多和冰川退縮，該區(qū)域湖泊面積明顯擴(kuò)張，水量增加，多數(shù)湖泊擴(kuò)張20％以上。

　　在海拔5000米的高原測(cè)量湖泊有何困難？可可西里湖泊面積增長(zhǎng)對(duì)“亞洲水塔”有何影響？新京報(bào)記者對(duì)話(huà)第二次青藏科考湖泊演變及氣候變化響應(yīng)科考分隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)、中科院青藏高原所湖泊與環(huán)境變化團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人朱立平研究員，聽(tīng)他講述科考人員在可可西里“探湖”的故事。

可可西里測(cè)湖行進(jìn)中。第二次青藏科考湖泊演變及氣候變化響應(yīng)科考分隊(duì)供圖

　　地凍湖不凍 進(jìn)入可可西里的“窗口期”

　　青藏高原是我國(guó)最主要的三大湖泊區(qū)之一，其湖泊面積占我國(guó)湖泊總面積50％以上。該區(qū)湖泊近5萬(wàn)平方公里，占整個(gè)青藏高原面積的2％左右，近幾十年變化非常劇烈。

　　據(jù)朱立平介紹，受條件限制，第一次青藏科考關(guān)于湖泊水深和水質(zhì)的資料，僅限于近岸湖區(qū)，代表性不足，基本沒(méi)有完整的水下地形測(cè)量，留下了大量的空白區(qū)域，限制了對(duì)青藏高原湖泊水文狀況的研究。可可西里區(qū)域更是“空白”中的“空白”。

　　2019年10月15日，中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所牽頭組成第二次青藏科考湖泊演變及氣候變化響應(yīng)科考分隊(duì)，由青海省境內(nèi)沱沱河以北的二道溝進(jìn)入可可西里自然保護(hù)區(qū)。此次，他們的任務(wù)就是對(duì)可可西里的湖泊進(jìn)行“全景式掃描”。

　　科考分隊(duì)由中科院青藏高原所、北京大學(xué)、南京大學(xué)等5家單位的28人組成。在32天里，他們的考察路線覆蓋了可可西里自然保護(hù)區(qū)全境，全程1400公里。

　　10月中旬，可可西里白天氣溫低至-20攝氏度，為何選擇在此時(shí)進(jìn)行科考？朱立平解釋說(shuō)，可可西里地區(qū)遍布辮狀河流，科考隊(duì)翻山涉水，常常需要在河灘上行進(jìn)。如果土地不上凍，載重車(chē)容易陷入河灘，所以必須在土地上凍的時(shí)候進(jìn)入可可里西。與此同時(shí)，由于考察需要入湖，湖水必須不能上凍。

　　“按說(shuō)4月條件也可以，但此時(shí)土地開(kāi)化，一旦我們不能在‘五一’之前走出可可西里，將由于嚴(yán)重陷車(chē)而面臨走不出來(lái)的困境。所以，10月下旬到11月下旬，成為當(dāng)?shù)睾纯瓶嫉娜曜罴汛翱谄凇薄?/p>

科考隊(duì)工作場(chǎng)景。第二次青藏科考湖泊演變及氣候變化響應(yīng)科考分隊(duì)供圖

　　最艱難的一次科考 裹三件羽絨服抗風(fēng)

　　從1989年第一次進(jìn)藏起，朱立平已經(jīng)數(shù)不清自己多少次踏入被稱(chēng)為“世界第三極”的青藏高原。他覺(jué)得，此次是30年來(lái)考察中，最艱苦、最困難的一次。

　　可可西里是中國(guó)最大的無(wú)人區(qū)之一，艱險(xiǎn)的自然環(huán)境給科考隊(duì)員帶來(lái)不小的挑戰(zhàn)。盡管挑選了“最佳窗口期”進(jìn)入，科學(xué)家們?nèi)匀挥錾狭恕跋蒈?chē)”危機(jī)。

　　那天上午9點(diǎn)，科考隊(duì)員前往180公里外的烏蘭烏拉湖營(yíng)地。原本打算按照每小時(shí)20公里的“龜速”前進(jìn)，10個(gè)小時(shí)內(nèi)就能到達(dá)終點(diǎn)。誰(shuí)也沒(méi)料到，隊(duì)伍當(dāng)天遇到了4次陷車(chē)。

　　最后一次陷車(chē)臨近山的埡口，大雪掩蓋了尚未冰封凍實(shí)的小池塘。小型越野車(chē)通過(guò)后，大卡車(chē)順著車(chē)轍前行，深陷池塘。此時(shí)天已擦黑，狂風(fēng)呼嘯，科研人員只好把卡車(chē)上4噸的物品全部卸下，將車(chē)拖出，再進(jìn)行裝車(chē)。“零下十幾攝氏度，5級(jí)風(fēng)的情況下，我們?cè)谀抢镎垓v了4個(gè)小時(shí)。”

　　在天黑無(wú)路、食物缺乏的情況下，是就地扎營(yíng)還是前往目的地？科考隊(duì)員拿不定注意，作為隊(duì)長(zhǎng)的朱立平更是壓力陡增。最終，在當(dāng)?shù)叵驅(qū)У慕ㄗh下，科考隊(duì)當(dāng)晚9點(diǎn)繼續(xù)摸索前行，一直到第二天凌晨3點(diǎn)才到達(dá)目的地。4點(diǎn)扎完?duì)I后，大家才吃上了一口熱乎的泡面。

　　低溫也是科考隊(duì)員面臨的一大考驗(yàn)。乘船入湖時(shí)，隊(duì)員們往往套上三件羽絨服、兩件羽絨褲抵御寒風(fēng)。“但是鞋沒(méi)法多穿，大家只能多穿幾雙襪子。最長(zhǎng)的時(shí)候，隊(duì)員需要在寒冷的環(huán)境中工作十三四個(gè)小時(shí)。”

科考隊(duì)行進(jìn)中遇到“陷車(chē)”情況。第二次青藏科考湖泊演變及氣候變化響應(yīng)科考分隊(duì)供圖

　　為躲風(fēng)浪 曾夜里摸黑下湖測(cè)量

　　此次，考察隊(duì)首次全面測(cè)量了該區(qū)域特拉什湖、烏蘭烏拉湖、永紅-西金烏蘭湖、勒斜武擔(dān)湖、太陽(yáng)湖、可可西里湖、鹽湖7個(gè)主要湖泊的水下地形，并獲取了這些湖泊的水質(zhì)剖面數(shù)據(jù)。

　　每次到達(dá)目的地后，科考人員先在距湖泊二三十米的地方扎營(yíng)，架設(shè)能裝載4-5噸重設(shè)備的考察平臺(tái)。折疊的橡皮艇被展開(kāi)充氣，再由七八位隊(duì)員抬著放入湖中。

　　和上世紀(jì)90年代初的第一次考察相比，如今的測(cè)量工具發(fā)生了改變。朱立平說(shuō)，當(dāng)時(shí)水深和水質(zhì)測(cè)量工具都是手動(dòng)的，科考人員或者將繩子丟入湖中測(cè)量水深，或者使用手持聲吶，按一下發(fā)出一個(gè)聲波，返回一個(gè)數(shù)據(jù)。進(jìn)行水質(zhì)測(cè)量時(shí)，需要把水取回，在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行檢測(cè)。

　　如今，科考隊(duì)員在船上設(shè)定好航線后，將自動(dòng)聲吶掛在橡皮艇尾部。船行進(jìn)時(shí)，聲吶每隔一段時(shí)間發(fā)射聲波并返回?cái)?shù)據(jù)，記錄下經(jīng)度、緯度和水深。同時(shí)，科研人員使用多參數(shù)水質(zhì)儀，能自動(dòng)測(cè)量水溫、水深、電導(dǎo)率、pH值、葉綠素、含氧量等水質(zhì)指標(biāo)。

　　在無(wú)風(fēng)的日子里，湛藍(lán)色的湖面平滑如鏡、深邃漂亮。可一旦湖面上翻起白色浪花，科考人員就要警惕了。“進(jìn)入10月，整個(gè)高原被西風(fēng)帶控制，風(fēng)大且硬。當(dāng)浪花有30厘米高時(shí)，就不適合考察作業(yè)了，如果到了50厘米，在湖里停留會(huì)有危險(xiǎn)。”

　　慢慢地，科考隊(duì)掌握了規(guī)律——湖面經(jīng)常下午四五點(diǎn)起風(fēng)。為躲避風(fēng)浪，隊(duì)員們冒著低溫早起工作，下午起風(fēng)的時(shí)候收隊(duì)。如果天氣好，趕上哪天下午沒(méi)怎么刮風(fēng)，大家就一鼓作氣干到晚上十一二點(diǎn)再回營(yíng)。

　　7個(gè)主要湖泊中，最大的是烏蘭烏拉湖，面積達(dá)到675平方公里。可在這里考察時(shí)，白天湖面偏偏風(fēng)浪不止，科考隊(duì)員只好制定好航線，硬著頭皮夜間下湖。“雖然我們事先評(píng)測(cè)過(guò)安全性，也有應(yīng)急預(yù)案，一旦有緊急情況將呼叫營(yíng)地，緊急靠岸，但深夜，一個(gè)小船3個(gè)人在一望無(wú)際的湖中行進(jìn)，還是要克服心理恐懼。”

　　就這樣，考察隊(duì)駕駛掛載聲吶設(shè)備的橡皮艇走航式測(cè)量湖泊水深，總測(cè)線達(dá)到1280公里長(zhǎng)，涵蓋湖面面積共計(jì)2330平方公里。

可可西里測(cè)湖隊(duì)員在夜色中考察歸來(lái)。第二次青藏科考湖泊演變及氣候變化響應(yīng)科考分隊(duì)供圖

　　鉆取湖泊巖芯 了解萬(wàn)年區(qū)域氣候變化

　　除了測(cè)量水下地形，科考隊(duì)還采集了7個(gè)湖泊表層沉積樣品、25個(gè)湖泊與河流水樣、102個(gè)表土樣品，并在10至40米不等水深處鉆取10支湖泊巖芯。

　　在湖底，各個(gè)年代的沉積物一層層累積，其中的一些化學(xué)或生物指標(biāo)可以反映當(dāng)時(shí)的沉積環(huán)境和氣候條件。數(shù)米長(zhǎng)的巖芯從下到上，覆蓋的年份長(zhǎng)達(dá)萬(wàn)年之久。科研人員通過(guò)這些沉積物，可以對(duì)過(guò)去幾萬(wàn)年的氣候環(huán)境進(jìn)行反演。“比如距今兩萬(wàn)年前是末次冰期最盛期，最近3000多年的氣候比9000年前冷了不少，都是根據(jù)這些得知的”。

　　鉆取湖泊巖芯是個(gè)“力氣活”，隊(duì)員們需要協(xié)同完成下鉆、錘擊、提鉆、封管的工作。科考人員用浮筒組成20平方米的采樣平臺(tái)，拋錨穩(wěn)定后將取樣管觸到湖底，通過(guò)重錘擊打使沉積物樣本進(jìn)入管中，再將重重的取樣管提起。

　　“除了體力，這項(xiàng)工作更需要經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，在水下五六十米的取樣，完全憑感覺(jué)。科研人員需要將取樣器垂直觸到沉積物表面，如果斜了，那取得的沉積物不能真實(shí)反映年代氣候。同時(shí)，取樣量也要恰到好處，如果錘擊得淺，可能沒(méi)有取到樣本，如果錘擊得過(guò)狠，樣本在取樣管中被嚴(yán)重?cái)D壓會(huì)造成變形。”朱立平說(shuō)。

　　此次，可可西里湖和烏蘭烏拉湖的湖泊巖芯是目前該區(qū)域主湖區(qū)的最長(zhǎng)樣本，有望反映過(guò)去一萬(wàn)年以來(lái)該區(qū)域氣候變化和湖泊環(huán)境演化過(guò)程。

　　多數(shù)湖泊擴(kuò)張20％以上 或?qū)⒂欣趨^(qū)域水循環(huán)

　　就在不久前，科考隊(duì)公布了考察成果：可可西里區(qū)域湖泊與西藏南部地區(qū)近似面積大小的湖泊相比，具有水深相對(duì)較小的特點(diǎn)。其中，烏蘭烏拉湖最深處60多米，特拉什湖最深處僅為9.7米、西金烏蘭湖平均深度只有5.4米。

　　“這些湖泊的平均深度驗(yàn)證了我們之前的推測(cè)——這是青藏高原北部冰蓋退縮后形成的冰蝕洼地，積水成湖，所以相對(duì)水深較淺。”

　　科考隊(duì)員還發(fā)現(xiàn)，近幾十年來(lái)，隨著降水增多和冰川退縮，可可西里區(qū)域湖泊面積明顯擴(kuò)張，水量增加，多數(shù)湖泊擴(kuò)張20％以上。其中，永紅-西金烏蘭湖擴(kuò)張最為明顯，面積由第一次科考時(shí)的416.1平方公里，擴(kuò)張到615平方公里，增大了近一半。

　　“青藏高原湖泊擴(kuò)張對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境是有益的，現(xiàn)在大家關(guān)注的是其對(duì)亞洲水塔的影響”。

　　青藏高原地區(qū)是全球第二大的冰川聚集地，孕育了黃河、長(zhǎng)江、恒河、湄公河等眾多亞洲的大江大河，因此得名“亞洲水塔”。近年來(lái)，有人擔(dān)心亞洲水塔的冰川融化消失，河源枯竭，亞洲人的淡水資源將會(huì)受到威脅。

　　朱立平說(shuō)，整個(gè)青藏科考的一項(xiàng)重要工作就是要考察“水塔”中到底有多少水，能在多長(zhǎng)時(shí)間發(fā)揮作用。“了解冰川儲(chǔ)量及其變化是認(rèn)識(shí)亞洲水塔水量的一項(xiàng)重要內(nèi)容，但是冰川不僅在融化，其上部也在積累，使冰川物質(zhì)得到補(bǔ)給。那么對(duì)于補(bǔ)給冰川物質(zhì)的降雪來(lái)自哪里？來(lái)了多少？我們對(duì)湖泊水量變化的研究就試圖回答這個(gè)問(wèn)題。”

　　他說(shuō)，對(duì)于可可西里地區(qū)而言，湖泊面積擴(kuò)張有一部分是冰川融水形成的，但主要是降水增加的原因。但是，湖泊里的水蒸發(fā)后進(jìn)入空中，60％以上又會(huì)以降水形式回到當(dāng)?shù)兀渲械慕笛┚陀盅a(bǔ)給冰川。“因此我們下一步的目標(biāo)，就是要研究擴(kuò)張后的湖泊對(duì)區(qū)域水循環(huán)的影響。”

　　可可西里湖泊考察巖芯取樣，隊(duì)員分享獲得樣品的喜悅。第二次青藏科考湖泊演變及氣候變化響應(yīng)科考分隊(duì)供圖

可可西里全體考察隊(duì)員合影。第二次青藏科考湖泊演變及氣候變化響應(yīng)科考分隊(duì)供圖

　　百湖數(shù)據(jù) 將支撐亞洲水塔研究

　　隨著面積的擴(kuò)張，不少湖泊鹽度也隨之下降。朱立平說(shuō)，這將更有利于周邊生態(tài)環(huán)境。

　　“無(wú)論是水草，還是浮游生物，甚至魚(yú)蝦，湖泊鹽度越低，越有利于它們生存。水生生態(tài)環(huán)境變好，也會(huì)有利于陸生動(dòng)物的生長(zhǎng)繁殖，淡水湖泊是藏羚羊、野驢等動(dòng)物的優(yōu)良棲息地。”他說(shuō)，在西藏，一些湖泊看著蔚藍(lán)色一大片，可動(dòng)物一喝就會(huì)死掉，就是因?yàn)楹}度太高。

　　青藏高原第二次科學(xué)考察啟動(dòng)以來(lái)，湖泊演變及氣候變化響應(yīng)科考分隊(duì)已獲取70多個(gè)湖泊超過(guò)2萬(wàn)平方公里面積的實(shí)測(cè)資料。2020年，科考分隊(duì)將繼續(xù)在青藏高原進(jìn)行湖泊實(shí)地考察，最終將獲取近100個(gè)湖泊的實(shí)測(cè)水深數(shù)據(jù)。

　　“100個(gè)湖泊將盡量分布均勻，今年我們計(jì)劃到阿爾金山的湖泊進(jìn)行考察，阿爾金山位于新疆和田北側(cè)，也屬于青藏高原的范圍內(nèi)。”

　　未來(lái)，科考分隊(duì)將在這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)數(shù)字地面高程數(shù)據(jù)和已測(cè)湖泊的面積-水量模型，估算整個(gè)青藏高原的湖泊水量及其變化，并分析與氣候變化的關(guān)系，為亞洲水塔的動(dòng)態(tài)變化及其對(duì)氣候變化的響應(yīng)機(jī)理研究提供數(shù)據(jù)支撐。