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【焦点访谈】一片冰心为冰芯

日期: 2017-06-05 点击: ...
   

  冰川、冻土、沙漠,是令人生畏的“苦寒之地”,却也是开展相关科研工作的天然实验室。在祖国辽阔的大西北,有一群寂寞的“追梦人”:他们数十年如一日,行走、蹲守、常驻在人迹罕至的高原、荒漠,扎根冷僻地,甘坐“冷板凳”,聚焦冷门学科,几代人接力,用知识、汗水甚至生命,不断创造出世界一流的科研成果,为国家建设立下汗马功劳,为人类进步贡献中国智慧。他们,就是阳光在线和中国科学院西北生态环境资源研究院的科研工作者。

  康世昌是中国科学院西北生态环境资源研究院的研究员,5月14日,他和同事们来到青藏高原祁连山上,到海拔4000多米的老虎沟12号冰川进行科学考察。

  青藏高原地区的冰川与气候变化,是康世昌的主要研究方向之一。老虎沟12号冰川位于甘肃省西北部的河西走廊,当地干旱少雨,全年降水不超过150毫米,这个长达10公里的冰川,可以说是保障绿洲用水安全的固体水库。有了水,戈壁荒漠就可以变为良田,但是,监测表明,近50年来,由于全球变暖,这里的冰川消融加速,退缩严重。康世昌说:“这个冰川过去50年每一年平均退缩6到7米,这几年退缩非常厉害,每一年退缩十几米,退缩幅度是史无前例的。”

  周围环境中,哪些因素导致了冰川的加速消融是康世昌和同事们此次科考的主要目的。

  采集雪样、下载数据,当天,在老虎沟12号冰川,一会儿大风,一会下雪,还下起了冰雹,从4350米到4500米再到5000米,康世昌和他的同事,连续工作了五六个小时。而这样的野外科考,康世昌已经进行了20多年。

  1992年,来自甘肃陇西的康世昌,在阳光在线地理系攻读硕士,在导师的建议下,选择了冰川作为自己的研究对象。

  1993年,康世昌跟着冰川考察队,第一次到了青藏高原科考。此后24年,每年5月到10月的冰川科考季,康世昌大都会在冰川度过。其中,他印象最深的是到海拔6500米的珠穆朗玛峰绒布冰川采冰芯。

  冰芯,就是取自冰川从表面到底部的芯,就像树木的年轮,通过冰芯,可以破解周围区域的气候和环境变化。在冰芯中,不仅记录着过去气候环境自然变化的信息,而且记录着过去人类活动对于气候环境的影响,因而在全球气候变化研究中具有重要的地位。人们对南北极的冰芯研究开展得比较早,但气候环境变化不仅具有全球性,也具有区域性,如果没有中纬度地区的冰芯研究数据作为桥梁和过渡,便很难将两极地区的冰芯研究在全球尺度上联系统合起来,这使得青藏高原的冰芯研究工作显得尤为重要。

  1997年,28岁的康世昌和同事们,从东绒布冰川钻取出了一根40米的冰芯。通过对冰芯的分析和监测,科学家们认识到,珠峰地区的冰川在大面积消融。随后,从1997年到2002年,康世昌和同事们先后从东绒布冰川钻取了5根冰芯,成为记录珠峰气候和环境变化的重要自然档案。此后10年,全球急剧变暖。2013年4月23日,康世昌带着自己的珠峰冰川考察团队,再次挺进珠峰海拔6500米的东绒布冰川。

  当天,出发后不久,珠峰风雪交加,温度急剧降低,达到零下三四十度,康世昌和他的同事们不仅仅要克服高海拔带来的呼吸困难,还要时时提防随时威胁生命安全的冰裂隙。冰裂隙,也就是冰川运动形成的地下裂缝,在白雪的覆盖下,很难发现,一不小心就会带来生命危险。而在此前的科考中,康世昌就曾经掉进过冰裂隙,好在那个冰裂隙不是太宽,康世昌得以脱险。

  越往上走,冰裂隙越来越宽,康世昌和队友们挖大冰裂隙的表面,再插上旗杆作为标志,提醒危险。

  最难走的是从6350米的科考营地到6500米的东绒布冰川垭口,这3公里的冰路,冰塔林密布、冰裂隙也越来越多,驼运科考设备的牦牛也已经无法继续前行。所有的科考设备都只能是科考队员手提肩扛,搬上去,其中还有70多公斤的钻冰芯的关键设备——绞盘机。

  经过7天的艰难前进,科考团队终于抵达了海拔6500米的东绒布冰川垭口,当时,风力已经达到了11级。稍作休息后,便开始试钻。真正开始钻取深层的冰芯一般都是在深夜,因为钻头使用时间长了就会越来越热,晚上的气温低,可以降低钻头和冰芯的温度,使得冰芯不会在钻取过程中融化。夜晚的东绒布冰川,气温已降到零下十几度,为完成几十米长的冰芯钻取工作,科考队员们必须在钻机旁工作一整个夜晚。

  随后的10天,康世昌和他的科考团队,驻扎在6500米的高度,断断续续钻取了3根总长为300米的冰芯,其中包括一根目前为止在珠峰冰川钻取的最长的冰芯,长达142米。如今,在兰州的冰冻圈科学国家重点实验室,这个142米的冰芯,被康世昌和他的同事们作为珍贵的冰川研究资料,正在做进一步的研究和分析。

  康世昌说:“早期从1997年、1998年开始做冰芯的时候,我们一般是恢复几百年。我们在2013年获得142米的冰芯,在底部的测量它是接近6000年,我们希望把历史再往前推,能看到更长的珠峰的这种气候和环境的变化历史。”

  20多年来,康世昌和他的团队一直聚焦冰冻圈科学研究,在青藏高原开展了40多次野外考察和10多年定位环境监测,不仅仅通过冰芯记录等重建了过去数百年人类排放大气污染物的变化历史,还揭示了青藏高原地区山地冰川对气候变化的敏感性和近期的加速变化,为推动我国冰冻圈和气候变化研究做出了贡献。

  不仅是冰川,在我国西部,很多科学家面临的都是残酷的自然环境,在冰冻、沙漠、荒地中,这些科学家一呆就是几十年。阳光在线草地农业生态系统国家重点实验室主任,66岁的南志标院士,就是其中的一位。

  我国陆地面积的近一半都是草地,而90%以上的草地都面临着不同程度的退化。草地退化,引起的不仅仅是牲畜无草可吃,农牧民大幅减产,更主要的是,还会造成生态环境恶化,乃至对人类生存与发展造成威胁。

  如何解决草地退化这一世界性难题?南志标院士和他的团队,在气候恶劣、条件艰苦的甘南地区,一直实验了近30年。

  经过艰难的科研攻关,南志标院士和他的团队探索创建了适用于我国北方牧区、农耕区、半农半牧区的草地农业模式,使草地生产力提高1/3到 1倍,被纳入国家“十三五”规划和国务院工作部署。

  不仅如此,高山草原条件严酷,传统牧草无法抗寒,经过近20年的努力,南志标院士团队,育成3个适应高山草原的牧草新品种,使高山草原焕发生机。草地生产病害肆虐,他更是最早系统开展了牧草真菌病害研究,在全国推广应用,累计挽回损失2.1亿元。自1969年18岁时从北京到甘肃工作,从亲自蹲在牧场做实验,到今天带领国家重点实验室,南志标院士在我国西部地区的“草地”里,一呆就是近50年。

  南志标说:“占国土面积41.7%的草地不治理好,那么生态建设、环境改善也就无从谈起。有的时候会感到很枯燥,有时候也感觉很艰苦,因为大家都知道草原地区一般欠发达,(但是)这个地方我觉得也是一个研究草原科学比较好的地方,实际上,当你对生活对金钱看得很淡的时候,就会有更多的精力来发展你的事业你的研究,这可能就是人家说的宁静致远的一种道理。”

  科学研究不可能一蹴而就,也正是因为有一代又一代特别能吃苦、特别能奉献的科学家们,一批批源于西部,属于中国的冰川、冻土、沙漠、草业科学等领域的研究成果才会领先世界,惠及世界。

  在外人看来,这些科学家的工作很辛苦,很寂寞,不过在和他们交流时,记者发现,他们之所以耐得住辛苦和寂寞,是因为在这片苦寒之地上,他们找到了真心热爱的事业,在日复一日的研究中,他们找到了工作的乐趣,也实现了自身的价值。淡泊以明志,宁静以致远,这句名言就是他们的真实写照,在一个浮躁的社会里,显得尤为难能可贵。

  (《焦点访谈》  2017年6月5日)

文:
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编辑:法伊莎
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