第三次新疆綜合科考專家解密塔克拉瑪干沙漠前世今生
中國(guó)網(wǎng)/中國(guó)發(fā)展門戶網(wǎng)訊 (記者 王振紅) 8月初,記者隨中國(guó)科學(xué)院第三次新疆綜合科學(xué)考察團(tuán)驅(qū)車來(lái)到位于新疆南部塔里木盆地中心的塔克拉瑪干沙漠,“生命禁區(qū)”“死亡之海”這些稱呼讓大家對(duì)這個(gè)世界第二大流動(dòng)沙漠充滿了探索的向往和敬畏。
“哐當(dāng),哐當(dāng),哐當(dāng)……”一聲聲巨響吸引了考察團(tuán)的注意,放眼望去,在浩瀚無(wú)際的“沙海”中,矗立著一座高達(dá)23米的四角形鉆塔,科研人員們頂著烈日的暴曬正在塔上忙碌著。
圖為沙漠巖芯鉆塔。謝震霖?cái)z
這座塔提升重達(dá)25噸,適配于1000-3000米巖芯鉆機(jī),在沙漠中隨建隨拆,主要作用是通過(guò)環(huán)境科學(xué)鉆探,獲取連續(xù)的沉積巖芯,為研究沙漠的形成演化歷史提供一手資料。
“我們現(xiàn)在做的塔里木河流域干旱與風(fēng)沙災(zāi)害調(diào)查和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估項(xiàng)目,面向新疆社會(huì)穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展的重大需求,以為南疆戰(zhàn)略布局提供生態(tài)、資源、環(huán)境保障為指向,以塔克拉瑪干沙漠和環(huán)塔里木盆地為重點(diǎn)考察區(qū),利用‘空-天-地’一體化技術(shù)手段,集成‘點(diǎn)-線-面’多尺度研究方法,融合‘過(guò)程-格局-狀態(tài)’多維度研究思路,開(kāi)展以塔克拉瑪干沙漠沙物質(zhì)特征、沙丘形態(tài)特征及空間組合模式調(diào)研,查明不同時(shí)間尺度下塔克拉瑪干沙漠形成演化的主要環(huán)境事件;開(kāi)展以鹽堿化、沙漠化為重點(diǎn)的荒漠化類型、程度和時(shí)空特征的調(diào)查,探究氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)荒漠化的影響;最后開(kāi)展風(fēng)沙災(zāi)害致災(zāi)環(huán)境、受災(zāi)對(duì)象的本底及致災(zāi)過(guò)程的動(dòng)態(tài)調(diào)查,綜合評(píng)估塔里木盆地風(fēng)沙災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)特征,提出風(fēng)沙災(zāi)害的科學(xué)防控方案。”中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所研究員、國(guó)家荒漠-綠洲生態(tài)建設(shè)工程技術(shù)研究中心副主任高鑫向記者介紹說(shuō),“基于這些內(nèi)容,項(xiàng)目計(jì)劃編制基于知識(shí)圖譜的塔里木盆地景觀大地圖,建立塔里木河流域干旱與風(fēng)沙災(zāi)害調(diào)查大數(shù)據(jù)庫(kù)。整個(gè)研究對(duì)于科學(xué)認(rèn)識(shí)塔克拉瑪干沙漠,支撐沙漠資源開(kāi)發(fā)利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù),具有現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略意義。”
圖為中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所研究員、國(guó)家荒漠-綠洲生態(tài)建設(shè)工程技術(shù)研究中心副主任高鑫(右一)介紹情況。謝震霖?cái)z
塔克拉瑪干沙漠是北半球最重要的粉塵源區(qū)之一,對(duì)全球氣候和人的生活影響很大。項(xiàng)目第二課題組塔克拉瑪干沙漠形成演化環(huán)境事件調(diào)查負(fù)責(zé)人、蘭州大學(xué)教授王鑫補(bǔ)充道,”我們課題的目標(biāo)更多側(cè)重于科學(xué)發(fā)現(xiàn)三個(gè)核心的科學(xué)問(wèn)題。一是沙漠最早是什么時(shí)候形成的;二是現(xiàn)代沙漠什么時(shí)候形成的;三是總結(jié)規(guī)律,沙漠腹地的環(huán)境變化與全球氣候變化是什么關(guān)系。現(xiàn)在塔克拉瑪干沙漠的風(fēng)沙活動(dòng)受自然變化和人類活動(dòng)共同影響,只有知道自然變化如何影響它,才能科學(xué)評(píng)估人類活動(dòng)對(duì)它的影響,進(jìn)而針對(duì)性提出應(yīng)對(duì)風(fēng)沙災(zāi)害的科學(xué)方案。“
圖為塔里木河流域干旱與風(fēng)沙災(zāi)害調(diào)查和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估項(xiàng)目第二課題組塔克拉瑪干沙漠形成演化環(huán)境事件調(diào)查負(fù)責(zé)人、蘭州大學(xué)教授王鑫(右一)介紹情況。孫自法攝
王鑫介紹說(shuō),“以前這個(gè)地區(qū)油田上的工程鉆很多,但是通常不取2000米以上的表層巖芯。第三次新疆綜合科學(xué)考察項(xiàng)目首次在該地區(qū)布局科學(xué)鉆探,通過(guò)連續(xù)取芯,獲得沙漠形成演化的一手資料。鉆探點(diǎn)位選在沙漠正中間的位置,這里受河流影響最小,最能代表沙漠,因而可以為研究沙漠的形成演化提供最直接的證據(jù)。“
鉆探取芯深度是多少呢?王鑫說(shuō),“我們的目標(biāo)是1000米左右,取芯直徑約80多毫米,為確保取芯率,每回次進(jìn)深2-4米,遇到含水多的層位,進(jìn)深只有幾十公分。在如此艱苦的地區(qū)實(shí)施科學(xué)鉆探,難度還是比較大的,第一期鉆探持續(xù)了190多天,因塌孔被迫中止。這次是第二期鉆探,已持續(xù)40多天,已打到670米。”
沙漠環(huán)境的變化歷史是什么?
通過(guò)沙漠巖芯鉆探有什么新發(fā)現(xiàn)?王鑫興奮地說(shuō),“以前大家認(rèn)為,現(xiàn)代茫茫的沙漠景觀沒(méi)有什么變化,我們通過(guò)環(huán)境科學(xué)鉆探發(fā)現(xiàn),在地質(zhì)歷史時(shí)期,沙漠腹地的環(huán)境有著顯著的干濕變化規(guī)律,初步結(jié)果表明,在全球變暖的間冰期,河流綠洲發(fā)育、風(fēng)沙活動(dòng)減弱;在全球變冷的冰期,河流綠洲消亡、風(fēng)沙活動(dòng)增強(qiáng)。第二個(gè)就是地下水,我們?cè)阢@探時(shí)意外發(fā)現(xiàn)沙漠之下有多個(gè)含水層,比如說(shuō)鉆探到40多米的時(shí)候,巖芯中的含水量很高,值得深入研究。”
圖為沙漠巖芯鉆塔。謝震霖?cái)z
塔克拉瑪干沙漠沙塵能否到北京?
談及新發(fā)現(xiàn),高鑫向記者講解道,”塔里木盆地約55平方公里,而塔克拉瑪干沙漠33.76萬(wàn)平方公里,位于塔里木盆地中央,流動(dòng)性是世界最強(qiáng)的,任何一個(gè)沙丘類型在塔克拉瑪干沙漠里都能找到,號(hào)稱是世界沙丘博物館。通過(guò)科考,我們發(fā)現(xiàn)了前人沒(méi)有發(fā)現(xiàn)的新的沙丘類型。“
“還有一個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)是,我們又印證一個(gè)觀念是塔克拉瑪干沙漠的沙塵到底能不能到北京到華北平原,以前一直很難回答這樣的問(wèn)題,通過(guò)這次整個(gè)塔里木盆地風(fēng)沙環(huán)境的形成調(diào)查,我們發(fā)現(xiàn)塔克拉瑪干沙漠沙塵可以到南邊的青藏高原,東部的太行山,是否能到北京我們還要做進(jìn)一步的深入研究。”高鑫說(shuō)。
圖為中國(guó)科學(xué)院第三次新疆綜合科考塔里木河流域干旱與風(fēng)沙災(zāi)害調(diào)查和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估項(xiàng)目組科研人員。謝震霖?cái)z
沙漠能被消滅掉嗎?
河西走廊—塔克拉瑪干沙漠邊緣阻擊戰(zhàn)的戰(zhàn)略區(qū)位于我國(guó)西北干旱區(qū)的核心區(qū)域,是古代“絲綢之路”和現(xiàn)代“歐亞大陸橋”的咽喉通道,是我國(guó)最強(qiáng)烈的風(fēng)沙活動(dòng)線和最嚴(yán)重的風(fēng)沙災(zāi)害區(qū),也是全力打好防沙治沙三大標(biāo)志性戰(zhàn)役的主戰(zhàn)場(chǎng)和筑牢北方生態(tài)安全屏障的關(guān)鍵區(qū)。什么叫“邊緣阻擊戰(zhàn)”,高鑫解釋道,“我們不能把沙漠消滅掉,整個(gè)塔克拉瑪干沙漠擁有極端干旱的沙漠氣候,降水量只有十幾毫米。我們要阻止流沙向外擴(kuò)散,同時(shí)沙塵得到有效控制,比如到北京、青藏高原,甚至到河西走廊、內(nèi)蒙古的沙塵得到有效控制。更重要的是通過(guò)防護(hù)林的建設(shè),使風(fēng)速得到一個(gè)有效的減弱,我認(rèn)為這是阻擊戰(zhàn)的核心思想。“
圖為中國(guó)科學(xué)院第三次新疆綜合科考塔里木河流域干旱與風(fēng)沙災(zāi)害調(diào)查和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估項(xiàng)目組科研人員。謝震霖?cái)z
風(fēng)沙災(zāi)害由什么造成?
塔克拉瑪干沙漠是亞洲最大的塵源區(qū),高鑫表示,“我們以前認(rèn)為沙漠東部釋放沙塵很多,通過(guò)科考初步結(jié)論發(fā)現(xiàn)高大沙山的丘間地是交替的,反而抑制了塵的釋放,東部釋放量不是特別多。更重要的一個(gè)結(jié)論是,初步發(fā)現(xiàn)整個(gè)風(fēng)沙災(zāi)害,包括風(fēng)沙地貌不同形態(tài)的塑造,80%以上是由大風(fēng)沙塵暴事件造成的,針對(duì)大風(fēng)沙塵暴我們也做了一些預(yù)警、防護(hù)等一體化的防護(hù)模式。”
圖為中國(guó)科學(xué)院第三次新疆綜合科考塔里木河流域干旱與風(fēng)沙災(zāi)害調(diào)查和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估項(xiàng)目組科研人員。謝震霖?cái)z
“近些年塔克拉瑪干沙漠沒(méi)有變化,唯一的變化就是沙漠從南到北綠洲擴(kuò)張了很多,尤其是南疆,鹽堿地通過(guò)治理得到了很好的改善,設(shè)施農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等處在非常良性的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。”高鑫說(shuō),”光伏、沙漠油氣田、公路、鐵路也增加了很多,目前整個(gè)塔克拉瑪干沙漠被鐵路包圍,這些鐵路也做了很多災(zāi)害的防護(hù)。鐵路、公路的建設(shè)對(duì)塔克拉瑪干沙漠生態(tài)環(huán)境影響微乎其微,但是可以帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。“
圖為塔克拉瑪干沙漠中的植物。謝震霖?cái)z
圖為塔克拉瑪干沙漠中的植物。謝震霖?cái)z