近日，中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所研究團(tuán)隊(duì)建立了青藏高原納木錯(cuò)區(qū)域537年（1479年至2015年）的灌木年輪寬度年表。這是我國(guó)迄今最長(zhǎng)灌木年輪寬度年表，揭示了該區(qū)域春季氣候干濕變化狀況，這一成果日前在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《地球物理研究快報(bào)》發(fā)表。
據(jù)了解，青藏高原的森林主要分布于東部、東南部和喜馬拉雅山南坡等邊緣山地，在青藏高原內(nèi)陸難以開(kāi)展樹(shù)輪研究。灌叢在青藏高原分布更為廣泛，是拓展研究以喬木為主的樹(shù)輪網(wǎng)絡(luò)至高原內(nèi)部唯一途徑。納木錯(cuò)位于青藏高原西風(fēng)、季風(fēng)過(guò)渡區(qū)，屬于高寒荒漠植被區(qū)域，香柏灌叢分布于海拔4740米至4920米的陽(yáng)坡。中科院青藏高原所博士后蘆曉明介紹，“在極端寒冷和干旱環(huán)境中，香柏灌木生長(zhǎng)緩慢，平均年輪寬度約0.3毫米。然而，我們不清楚香柏灌木年輪可否像樹(shù)木年輪一樣指示過(guò)去幾百年生存環(huán)境變化”。
△科研人員在納木錯(cuò)周邊開(kāi)展香柏灌叢分布調(diào)查
科研團(tuán)隊(duì)圍繞納木錯(cuò)周邊香柏灌叢開(kāi)展野外調(diào)查，發(fā)現(xiàn)了死亡的香柏植株和部分殘留莖干。通過(guò)與活的香柏灌木年輪序列之間的交叉定年，科研人員建立了537年來(lái)的灌木年輪寬度年表?；诳煽康臉颖玖?，科研團(tuán)隊(duì)重建了該區(qū)域406年（1605年至2010年）來(lái)春季氣候干濕變化狀況。
科研人員介紹，“我們發(fā)現(xiàn)，高海拔香柏灌叢的生長(zhǎng)受到生長(zhǎng)季早期水分條件的限制，而高溫會(huì)加劇水分脅迫，反而不利于香柏的生長(zhǎng)”。研究發(fā)現(xiàn)納木錯(cuò)區(qū)域經(jīng)歷了1637年至1683年和1708年至1785年兩個(gè)較長(zhǎng)時(shí)段的干旱期，說(shuō)明小冰期期間極端寒冷條件可能導(dǎo)致水循環(huán)的降低，進(jìn)而引發(fā)干旱。
“樹(shù)語(yǔ)者”朱海峰：冰川密語(yǔ)，藏在樹(shù)木年輪里
△朱海峰在西藏科考時(shí)鉆取樹(shù)木年輪的樣本
今年42歲的朱海峰滿(mǎn)臉胡子，從外表幾乎看不出年齡。他是中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所的一名科研人員，也是一名“樹(shù)語(yǔ)者”。不憑借精密儀器，而是依靠樹(shù)木年輪，不斷地“讀取”青藏高原上的冰川變化。
由于地處偏遠(yuǎn)，氣候惡劣，冰川觀測(cè)途徑稀缺，目前大多數(shù)研究都是基于衛(wèi)星數(shù)據(jù)，只能提供近30年的短暫記錄。而在朱海峰看來(lái)，幾十年乃至幾百年尺度的冰川變化，才是關(guān)乎地球歷史與未來(lái)的關(guān)鍵要素，要想了解它們，就需要樹(shù)木的幫助。
樹(shù)墩上的同心圓環(huán)，植物學(xué)上稱(chēng)為年輪。一年產(chǎn)生一環(huán)，最靠近樹(shù)皮的圓環(huán)是最新形成的。
朱海峰：年輪不光能反映樹(shù)木年齡，還能反映樹(shù)木生長(zhǎng)的氣候條件。氣候寒冷的時(shí)期，年輪長(zhǎng)得會(huì)比較窄，氣候溫暖的時(shí)期就比較寬。年輪長(zhǎng)勢(shì)，能夠幫助判定氣候的冷暖變化。如果有石頭砸中一棵樹(shù)，樹(shù)上就會(huì)留下一個(gè)傷疤，而通過(guò)樹(shù)輪就知道傷疤是何時(shí)形成的。
冰川總是沉默，樹(shù)木卻有語(yǔ)言。年輪就是樹(shù)的語(yǔ)言。隨著冰川融化，冰河床上的沉積物逐漸暴露，就會(huì)有新的樹(shù)木開(kāi)始生長(zhǎng)。科學(xué)家可以通過(guò)地上樹(shù)木的更新，來(lái)推斷幾十年甚至上百年前冰川退縮的時(shí)間。
冰川儲(chǔ)存了全球約69%的淡水。被稱(chēng)為“世界第三極”的青藏高原，擁有上萬(wàn)條冰川，孕育了大江大河，它們的融水直接灌溉了下游的土地，滋養(yǎng)著數(shù)國(guó)民眾。但隨著氣候變暖，它們正在消融。
自2009年以來(lái)，朱海峰一直用樹(shù)輪來(lái)尋找冰川的歷史痕跡。對(duì)他來(lái)說(shuō)，樹(shù)木的年齡和生死反映著冰川的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。它們就像照相機(jī)的底片，既隱藏著冰川的過(guò)往，也隱藏著預(yù)知冰川未來(lái)的密碼。
朱海峰：讀懂了樹(shù)，就讀懂了冰川，而這正是看清人類(lèi)生存環(huán)境變化的指針。冰川和人類(lèi)的命運(yùn)是緊密聯(lián)系在一起的，預(yù)知它的未來(lái)，其實(shí)就是預(yù)知我們的未來(lái)。
每年，朱海峰和他的同事們都會(huì)花兩三個(gè)月時(shí)間，在氣候寒冷的青藏高原上開(kāi)啟一場(chǎng)尋樹(shù)之旅。他們?cè)谘┥街性鸂I(yíng)，被冰風(fēng)吹打，在稀薄的空氣中喘著粗氣捕捉著氧氣。
朱海峰：作為研究者，我們不僅需要徒步幾十公里，還要攀巖爬山，有時(shí)候還要在崇山峻嶺中溜鐵索跨江過(guò)河。
做研究并不需要砍伐樹(shù)木，而是通過(guò)鉆取木芯樣本的方式來(lái)獲得樹(shù)木年輪的截面。我們通常用生長(zhǎng)錐，即一根空心鋼管，在樹(shù)干底部選取一個(gè)位置進(jìn)行鉆取?？蒲腥藛T會(huì)把生長(zhǎng)錐旋轉(zhuǎn)幾圈，再把里邊的芯捻斷，然后就可以把木芯取出來(lái)。這種方法給樹(shù)木留下的傷口只有鉆孔大小，對(duì)樹(shù)的影響很小，它很快就會(huì)通過(guò)分泌油脂把傷口堵上。
△2018年7月，朱海峰在西藏波密嘎瓦龍冰川前留影
2013年至2017年，由朱海峰帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)，在中國(guó)、尼泊爾和巴基斯坦境內(nèi)冰川附近研究樹(shù)種。這些冰川分布在青藏高原南緣喜馬拉雅山、念青唐古拉山和橫斷山一帶，該區(qū)域有2.7萬(wàn)多條冰川，其中有1.8萬(wàn)條位于喜馬拉雅山脈。
在他看來(lái)，尋找一棵適合的樹(shù)，不僅需要專(zhuān)業(yè)的知識(shí)，更需要執(zhí)著的精神，因?yàn)椴⒉皇敲靠脴?shù)都能代表冰川說(shuō)話(huà)。只有最古老、受傷或枯死的樹(shù)木才具有記錄意義。
朱海峰：我們會(huì)把鉆取的木芯送到實(shí)驗(yàn)室，用特殊的技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行檢查和分析。木芯上一圈年輪代表一年，這樣我們一層一層往里數(shù)，就可以知道這棵樹(shù)的年齡了。通過(guò)樹(shù)齡，我們就知道冰川在何時(shí)從這個(gè)地方開(kāi)始退縮了。
樹(shù)木寧?kù)o安詳，研究人員卻常面臨險(xiǎn)境
2011年，在一次西藏科考中，朱海峰和同事在鉆取樹(shù)芯時(shí)被當(dāng)?shù)卮迕癜l(fā)現(xiàn)并遭到圍攻。村民的普通話(huà)說(shuō)得不好，他們看著滿(mǎn)臉胡子的朱海峰不像是科學(xué)家，倒像是破壞森林的非法商人，說(shuō)什么也不讓他離開(kāi)。最后，朱海峰只得叫來(lái)警察才得以解釋清楚。
朱海峰：尋找樹(shù)木并不容易。研究人員會(huì)走彎路，遇險(xiǎn)阻，撥開(kāi)重重迷霧，忍受高原反應(yīng)。我們找到1000棵樹(shù)，可能最后只有十幾棵對(duì)科研有用。
2014年，朱海峰的團(tuán)隊(duì)在巴基斯坦境內(nèi)喜馬拉雅山最西端的南加帕爾巴特峰發(fā)現(xiàn)了一條冰川。根據(jù)史料圖片，朱海峰判斷它于1934年開(kāi)始退縮。經(jīng)過(guò)一系列樹(shù)種的選擇和取樣，科研人員終于在冰川遺跡上找到了年齡最大的一棵沙棘樹(shù)。
朱海峰：我們通過(guò)年輪計(jì)算出這棵樹(shù)的樹(shù)齡始于1945年，減去1934年就是11年。于是我們就知道在冰川退縮后，經(jīng)過(guò)11年，沙棘樹(shù)就可以生長(zhǎng)。有了這樣的時(shí)間數(shù)據(jù)，研究人員就可以采樣相同的物種來(lái)計(jì)算青藏高原地區(qū)其他冰川消退的時(shí)間。
我們?cè)谘芯恐羞€發(fā)現(xiàn)，樹(shù)輪的采樣距地面越近，準(zhǔn)確度越高，冰川退縮的時(shí)間計(jì)算就會(huì)越準(zhǔn)確。如果在距地面100厘米的位置進(jìn)行木芯取樣，那么樹(shù)齡估算的誤差可能在20年左右。如果從距地面不到20厘米的位置取樣，則誤差會(huì)在5年之內(nèi)。
△朱海峰團(tuán)隊(duì)在冰川中行走
科學(xué)研究既需要理性也需要感性。在同事眼中，留著大胡子的朱海峰，很有“文藝范兒”。他喜歡攝影，已拍攝了上百幅冰川的美景照片，并制作成掛歷送給親友;他還是一位頗有文采的詩(shī)人，每每在高原快要堅(jiān)持不下去的時(shí)候，朱海峰就會(huì)用寫(xiě)詩(shī)唱歌的方式為團(tuán)隊(duì)打氣加油。
朱海峰：2016年11月的一次考察中，我和團(tuán)隊(duì)成員在行程最后一天考察了安娜普納冰川。我在冰川谷底走，就感覺(jué)有東西想要從腦子里流出來(lái)一樣，我想快點(diǎn)把它寫(xiě)出來(lái)。寫(xiě)著寫(xiě)著我就唱出來(lái)了，我拿出手機(jī)錄音，結(jié)果一陣?yán)滹L(fēng)襲來(lái)，手機(jī)被凍沒(méi)電了。我只好一遍一遍地唱，最后把它印在腦子里?；氐奖本?，在我夫人和女兒的幫助下，我們給詩(shī)譜了曲子：
“在世界的中間，有一群高山。它們環(huán)繞著，青藏高原。
南有喜馬拉雅，北有萬(wàn)山之祖，西有喀喇昆侖，東有大山橫斷。
唐古拉山，雄亙中間，捧起了白云，灑滿(mǎn)了藍(lán)天。
如果來(lái)到這里，請(qǐng)你不要著急，調(diào)整你的氣息，感受這份安寂……”
研究很難，卻無(wú)比值得。十年時(shí)間，朱海峰拜訪(fǎng)了青藏高原上數(shù)千棵樹(shù)，終于拼起三十多條冰川的過(guò)往。他的研究結(jié)果已在多個(gè)國(guó)際科學(xué)期刊上發(fā)表。
全球氣候變暖令冰川退縮日漸加劇，成為青藏高原最大的威脅。根據(jù)相關(guān)科考成果，青藏高原及其相鄰地區(qū)的增溫速度是全球平均值的兩倍，冰川面積退縮了15%。冰川退縮面積與地區(qū)產(chǎn)水總量間的動(dòng)態(tài)平衡被打破，一些災(zāi)害如冰崩、洪水等也會(huì)隨之而來(lái)。
朱海峰：女兒曾經(jīng)問(wèn)我，北京那么多樹(shù)，為什么非要到高原上去找?我告訴女兒，高原上的樹(shù)會(huì)說(shuō)話(huà)，會(huì)說(shuō)冰川的故事。而冰川的故事，那是一個(gè)人類(lèi)必須傾聽(tīng)的很大很大的故事。
（責(zé)任編輯 王順利）
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