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朱立平:傾聽高原湖泊“芯”里話
出野外盡管辛苦也很危險,但收獲極大,是科研生涯的寶貴經歷。在綜合考察隊中,往往有氣象、地質、地球物理、地理、動植物等不同專業的隊員,和他們開交流會特別能擴展自己的知識面。
朱立平 中國科學院青藏高原研究所副所長、研究員
近日,長江源區過去近1萬3千年古氣候變化記錄得以重建。研究人員利用青藏高原中部唐古拉山區赤布張錯湖泊巖芯沉積物的多指標數據分析得出:該區域經歷了從冷干到暖濕再到涼干的過程,目前呈現暖濕化趨勢。
這是中國科學院青藏高原研究所副所長、研究員朱立平帶領團隊成員完成的科研成果。朱立平告訴科技日報記者,簡單描述他的科研工作,就是到青藏高原的湖泊上打回巖芯,然后全面地研究這些巖芯。
西藏納木錯上的好“船夫”
采集巖芯是一個聽起來很酷炫的“戶外項目”。
在廣袤壯美的青藏高原上,乘坐橡皮艇來到湖中央,爬上用浮筒或者浮箱搭建起來的約十幾平方米大、可載重3至5噸的作業平臺,把活塞采樣器放下水,穿進湖底的泥里,然后得到一個巖柱。用活塞采樣器打巖芯,最長可以打到30米,再長就要用到機械鉆探設備。
不過,實際操作并不如描述那般順利。
“2008年9月,那次是和德國科研人員合作,在西藏納木錯,我們團隊3個人和3個德國人一起坐船。去程風平浪靜,從營地到作業平臺只用了1小時,但完成作業后要返回時起了大浪?!敝炝⑵秸f,當時平臺被大浪掀起,人在上面根本站不住。
回程的3個半小時,可能是這6個人人生中過得最長的3個半小時。“船是呈45度角‘切’著浪走的,我的學生在船頭拿著盆不停往外舀水,我在船尾開船,全程船上沒人說話。”朱立平說,遇上這種情況,最怕發動機熄火,給油要恰到好處,油加太多會“憋死”,油不夠又會熄火。說到此處,朱立平流露出對自己開船手藝的一絲得意。
6個人回到岸邊營地,已是下午6點多。他們的沖鋒衣、抓絨衣、秋褲等里里外外的衣服全部都濕透,與剛從水里撈出來無異。朱立平說,幸好大家穿得多,幸好風浪之后出太陽了,不至于失溫?!昂髞恚覀冓s緊鉆進睡袋哆嗦了半個小時,才緩了過來?!彼貞浀?。
人們印象里靜謐的高原湖泊,竟如此兇險。朱立平的開船技能,在20多年的乘風破浪中,變得愈發熟練。
研究古氣候和現代湖泊
取之不易的巖芯,就像塵封在湖底的年輪,記錄著滄海桑田的變遷。
“把巖芯縱向剖開,先觀察它的顏色、紋理等,做一個巖性的初步判斷。然后進行X光掃描,看它的密度、元素含量、磁化率等。磁化率高的部分一般表示當時的氣候偏溫暖,磁化率低就表示偏寒冷?!敝炝⑵秸f,一般我們還要做孢粉、生物標志化合物等指標分析,如果巖芯的某段掃描指標呈現出比較明顯的變化,就在該段加大樣品的取樣間隔、提高時間分辨率。
青藏高原的湖泊沉積物有著自身的特殊性。朱立平說,冰川融水等過程,可能把更古老的碳搬運到湖底沉積下來,所以用常規碳14方法測年后,還要用銫137和鉛210兩種放射性同位素測年,進行矯正,排除老碳效應。
從巖芯中尋找證據、利用“蛛絲馬跡”做古氣候研究,現在這只是朱立平科研工作的一部分。在第二次青藏科考中,一個關鍵任務是回答被稱為“亞洲水塔”的青藏高原有多少水。“亞洲水塔”的水有三種相態,固態的冰川、氣態的水汽和液態的湖泊。朱立平的測湖工作也由此展開。
青藏高原湖泊面積47600多平方公里,占到全國湖泊面積的一半以上。朱立平說,用遙感技術可以知道湖面有多大,但湖水多深不知道,湖水是淡還是咸也不知道。所以,就要測量這些湖泊,進而掌握儲水量、水質等數據;再通過進一步的研究,就能夠預測這些湖泊未來的變化。
目前,第二次青藏科考的測湖工作已經實測湖泊32000多平方公里,測得儲水量8000多億立方米,其中淡水只有10%左右,大部分是微咸水。納木錯是青藏高原上儲水量最大的湖泊,相當于兩個半三峽水庫。
“那最深的湖在哪兒呢?現在類似這些‘之最’問題都可以回答了。”朱立平告訴科技日報記者,青藏高原上最深的湖是位于西藏那曲地區尼瑪縣的當惹雍措,深度為214米。
受全球變化影響,青藏高原上的湖泊正在擴張。“我們的同事曾在2016年預測,到2025年青藏高原湖泊面積將增加4000平方公里,現在它已經增加了近2000平方公里,預測基本準確。”朱立平說,到本世紀中葉,這些湖泊仍存在擴張趨勢。這種擴張改變了水循環,對我國東部降水格局有很大影響。
因一本科普書走近地理
朱立平深深熱愛著這份能與大自然親密接觸的工作,盡管所學的地理專業并非高考第一志愿。1984年,距離清華大學汽車工程專業錄取分數線僅5分的他,被調劑到南京大學地貌與第四紀專業。
“剛入學的半年,我有些抵觸,那時候地理專業比較冷門。直到偶然逛書店買了本科普書《漂移的大陸》,這是本由同濟大學教授金性春編寫的200多頁的小冊子。我從下午一口氣讀到晚上,熄燈后還打了2小時手電把它全部讀完了。”朱立平說,這本書激發了他對地理的興趣,所以他一直特別重視科普。
朱立平還記得,大學4年他每年都出去實習——去宜興看喀斯特地貌、去太湖看湖泊地貌、去三峽看斷裂活動構造、去廬山進行綜合自然地理實習看土壤和植被……在實地野外考察中,朱立平愈發被大自然的鬼斧神工所吸引。
1988年,朱立平進入中國科學院地理科學與資源研究所攻讀研究生學位,他的導師是我國去南極考察的第一位中國科學家張青松。“讀研第二年,我就去了喀喇昆侖山出野外67天,那是我第一次見到雪山、冰川,第一次跟外國科研人員合作,第一次接觸在湖里采集巖芯的工作,當時覺得這種方法真先進?!彼貞浀?。
在這次出野外中,朱立平經歷了至今令他難忘的一次感冒。在海拔約5000米的龍木措,一個被叫作“死人溝”的地方,因為白天天氣熱,他興奮地去水里洗了個澡,但這個地方晝夜溫差很大,太陽落山后他馬上就感冒了。他至今也想不起來自己是怎么從一個營地轉移到另一個營地的,反正一路昏昏沉沉,然后住進隊友給搭好的帳篷里,一躺就是兩三天。期間,他吃不下飯、起不來身,后來他才知道,這是感冒導致的高原反應。
朱立平說,出野外盡管辛苦也很危險,但收獲極大,是科研生涯的寶貴經歷。在綜合考察隊中,往往有氣象、地質、地球物理、地理、動植物等不同專業的隊員,和他們開交流會特別能擴展自己的知識面。野外工作任務重,工作類型也雜,隊友們得互相協助,這些歷練對以后的成長非常有幫助。
編輯:魯雅靜
關鍵詞:朱立 立平 湖泊