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冰凍圈儲存地球淡水資源?75% 科學(xué)體系的建立及發(fā)展

發(fā)布時間:2020-04-16 14:14:03  |  來源:中國網(wǎng)·中國發(fā)展門戶網(wǎng)  |  作者:秦大河 姚檀棟等  |  責任編輯:楊霄霄
關(guān)鍵詞:冰凍圈,冰凍圈科學(xué),氣候,環(huán)境,氣候系統(tǒng),生態(tài)系統(tǒng),可持續(xù)發(fā)展,生態(tài)

冰凍圈變化的適應(yīng)

為應(yīng)對冰凍圈變化及其影響,應(yīng)在冰凍圈未來變化預(yù)測的基礎(chǔ)上,通過自然科學(xué)和社會科學(xué)的交叉融合,分析冰凍圈變化的風險和脆弱性,結(jié)合區(qū)域社會經(jīng)濟現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,建立不同區(qū)域冰凍圈變化適應(yīng)性的評估方法,提出冰凍圈變化的適應(yīng)性和減緩對策,為全球和區(qū)域社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供科技支撐。

我國是中低緯度冰凍圈最發(fā)育的國家,但冰凍圈大多分布于經(jīng)濟發(fā)展相對落后和生態(tài)環(huán)境脆弱之地。同時,我國也是近北極國家,北極地區(qū)冰凍圈變化的影響也波及我國。南極地區(qū)不僅是國際科技競技場,也是國際戰(zhàn)略爭奪的重要區(qū)域。因此,我國不僅需要對國內(nèi)冰凍圈影響的提出區(qū)域尺度適應(yīng)方案,如制定“亞洲水塔”水安全戰(zhàn)略、推動水合作、建立科學(xué)的利益分享與補償機制、完善跨境河流水爭端解決機制、加強凍土區(qū)生態(tài)恢復(fù)和保護措施及冰凍圈災(zāi)害風險和管控方案等,還要大力提升南、北極冰凍圈變化的適應(yīng)對策研究。

總之,冰凍圈變化不僅影響自然系統(tǒng),也影響人文經(jīng)濟社會和國家關(guān)系。冰凍圈變化適應(yīng)研究不僅要著眼于區(qū)域社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展,也要聯(lián)系聯(lián)合國《2030?可持續(xù)發(fā)展議程》17?項目標,從全球視野建立基于恢復(fù)力的冰凍圈變化—影響—適應(yīng)研究體系(圖?5)。

圖 5 全球冰凍圈的變化—影響—適應(yīng)框架

為健康地球和人類福祉服務(wù)

冰凍圈服務(wù)

冰凍圈變化對自然和社會經(jīng)濟系統(tǒng)既有負面效應(yīng),也有正面效應(yīng)。例如,冰凍圈災(zāi)害、風險評估等負面效應(yīng)已有深入研究。近年來,我們將冰凍圈的服務(wù)與社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展以及人類福祉緊密結(jié)合,聯(lián)系聯(lián)合國《2030?年可持續(xù)發(fā)展議程》的?17?個目標,發(fā)展了冰凍圈功能和服務(wù)理論與方法體系。

冰凍圈的服務(wù)是基于冰凍圈在氣候、水資源、生態(tài)、工程、旅游和休閑、探險和體育、資源利用及特色人文等領(lǐng)域,產(chǎn)生可觀的服務(wù)價值。冰凍圈服務(wù)指人類社會從冰凍圈獲取的各種惠益,包括直接或間接從冰凍圈系統(tǒng)獲得的資源、產(chǎn)品、福利和享受等。對人類生存與生活質(zhì)量有貢獻的所有冰凍圈產(chǎn)品和服務(wù)都是冰凍圈服務(wù),包括供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、文化服務(wù)、承載服務(wù)和支持服務(wù)?5?個方面(圖?6)。

圖 6 冰凍圈服務(wù)框架

冰凍圈供給服務(wù)是指冰凍圈本身能夠給人類提供的各種產(chǎn)品或服務(wù),包括淡水資源、天然冷能、種質(zhì)資源、天然氣水合物和冰(雪)材等供給服務(wù);冰凍圈調(diào)節(jié)服務(wù)是指人類從冰凍圈過程和功能的調(diào)節(jié)中獲得的惠益,包括氣候調(diào)節(jié)、徑流調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)、生態(tài)調(diào)節(jié)和陸表侵蝕調(diào)節(jié);冰凍圈文化服務(wù)指人類能夠從冰凍圈獲得的精神滿足和發(fā)展認知等非物質(zhì)性收益,包括美學(xué)、靈感、宗教、知識與教育、休閑與旅游、文化多樣性等;冰凍圈承載服務(wù)是指在一定時期的陸地或海洋表層的冰凍圈作為天然冷凍固態(tài)介質(zhì),可為大規(guī)模人類遷徙、跨河道(湖泊)行進等特殊活動,以及人們所需的物質(zhì)運輸和工程建設(shè)提供重力支撐,包括特殊交通通道服務(wù)和設(shè)施承載服務(wù);冰凍圈支持服務(wù),專指人類從冰凍圈支持或主導(dǎo)的特殊環(huán)境中獲得的惠益,包括生境支持服務(wù)、資源生成服務(wù)及地緣政治和軍事服務(wù)。

在全球變暖背景下,冰凍圈退縮使其特有的服務(wù)趨于減弱。因此,需要研究冰凍圈變化與冰凍圈服務(wù)之間的定量關(guān)系,確定不同時空尺度上冰凍圈變化與服務(wù)功能強弱、盛衰之間的關(guān)聯(lián),特別是某些關(guān)鍵特征值,如功能增強期、平臺期、拐點、衰退期乃至喪失期。此外,冰凍圈的不同服務(wù)之間也可能存在此消彼長的關(guān)系。例如,對于融水服務(wù),如果過多強調(diào)其經(jīng)濟社會服務(wù),則可能削弱其生態(tài)服務(wù)。

隨著冰凍圈變化影響的級聯(lián)效應(yīng)不斷擴展,冰凍圈與生態(tài)、經(jīng)濟、社會問題之間的銜接既是學(xué)科發(fā)展的必然趨勢,也是延伸冰凍圈科學(xué)應(yīng)用價值的必然要求。冰凍圈服務(wù)功能價值評估研究可為冰凍圈服務(wù)與市場價值體系之間架起一座橋梁,為決策者提供冰凍圈服務(wù)功能及其價值信息,對于促進以“寒”“旱”為特征的經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)的社會、經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、加強生態(tài)環(huán)境建設(shè)與保護有重要科學(xué)意義和長遠戰(zhàn)略意義。

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