夏天,上冰川

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  • 创建于 2022-05-31
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  你脑海中的冰川(glacier),想必大都是洁白无瑕、晶莹如玉的吧?

  然而,中国乃至世界上很多的冰川,既不是《冰河世纪》中一望无际的纯白,也不是《冰雪奇缘》中如梦如幻的湛蓝——它们是灰黑色的、或是灰中夹着白、灰中夹着蓝……

  为什么会呈现这样的颜色?原来,冰川的消融区表面覆盖着一层黑灰色的表碛物,这种类型的冰川被称为Debris-covered glaciers(DCGs)——表碛覆盖型冰川。

西藏察隅县阿扎冰川

西藏波密县米堆冰川  

  2020年难忘的7月,我跟随刘巧老师团队,踏上了青藏高原东南缘的贡嘎山(四川省西部,甘孜藏族自治州),开启第一次考察冰川之行。

  贡嘎山坐落于横断山系大雪山中段,主峰海拔7756米,被誉为蜀山之王。受来自太平洋的东南季风和来自印度洋的西南季风的影响,它成为了我国最重要的海洋型冰川发育中心之一。据中国科学院贡嘎山高山生态系统观测试验站常年监测,贡嘎山东坡海螺沟冰川末端附近(海拔3000米)年均温4℃左右,西坡的大贡巴冰川末端附近(海拔3700米)年均温2.2℃左右。我们徒步于贡嘎东坡的海螺沟冰川和西坡的大贡巴冰川,布设花杆调查冰川运动,实地测量冰川表碛厚度,采集表碛样品。

国科大2018级自然地理学专业硕士生廖海军(左)和2019级自然地理学专业硕士生钟妍(右)在布设花杆

胡扬采集表碛(上)和冰川湖塘水体(下)样品

  带队的刘巧老师,从2003年便开始从事冰川监测研究,徒步考察过国内外20余条山地冰川,如著名的贡嘎山海螺沟冰川、梅里雪山明永冰川、喜马拉雅山龙巴萨巴冰川、天山科其卡尔冰川、西昆仑山崇测冰川、藏东南阿扎冰川、尼泊尔雅拉冰川(Yala)、阿尔卑斯山韦尔纳格冰川(Vernagtferner)等,积累了丰富的冰川野外科学考察经验。

  得知要近距离考察接触冰川,只有四个字可以形容我的心情:欣喜若狂。冰川科学考察是最危险的科考之一,要面对高海拔缺氧、严寒气候,以及陡坡、断崖、冰裂隙等险恶的地面环境。出发之前,一定要做好万全的准备工作。

  1)锻炼身体,增强体魄;

  2)预先了解目的地的天气、地质、地貌等情况;

  3)根据需要准备好相关的野外设备,如GPS、卫星电话、地图、氧气瓶、药品、安全绳、帐篷等。

  本次科考的团队中的廖海军、蒋洪毛两位师兄,已经不止一次徒步冰川了。虽然到冰川前,我心里万般忐忑与焦虑,但有经验丰富的刘老师和师兄们带队,心里顿感安定。
  2020年7月,科考团队在海螺沟大冰瀑布前合影(从左往右依次是蒋洪毛、胡扬、钟妍、刘巧和廖海军)

  直到初次踏上海螺沟冰川那一刻,我才知道,冰川原来还可以是这个样子。

  它没有完全洁白的冰川那么耀眼,也没有完全湛蓝的冰川那么漂亮,但它依然令人震撼。尤其对于搞冰川科学研究的人来说,它很特别,十分有吸引力。

海螺沟冰川

  为什么吸引我们?

  首先,地球上44%的冰川都有表碛物覆盖,尤其是在高山地区。

  表碛覆盖型冰川的消融区冰舌上,有连续或部分的岩屑层覆盖,强烈影响着冰川与大气间的能量交换,非常薄的表碛会降低冰川反照率,加速冰川融化,而超过几厘米后的表碛就像是给冰川盖了一层被子,隔绝了来自太阳的热量,会减缓冰川融化。在大贡巴冰川,表碛平均厚度甚至达到了2米之多。

  表碛随着冰川流动缓慢地向下游输送,通常越靠近冰川下游表碛层越厚。在喜马拉雅山南坡,部分冰川的消融区冰舌因被巨厚表碛覆盖而处于停滞状态。因此,表碛厚度的精确测量在冰川消融率估算、物质平衡模拟、区域水资源评估乃至冰川灾害演化研究等方面具有重要意义。

贡嘎山西坡大小贡巴冰川

  其次,表碛是冰雪崩、内碛融出、周围山体岩崩滑坡和大气沉降等各种来源物质的混杂堆积体,由漂砾、块石、碎石、砾石、粉土和黏土等组成,其结构疏松、无分选、粒级悬殊和矿物质含量丰富,在一定程度上类似于冰川退缩后形成的贫瘠土壤。因此,表碛覆盖型冰川不同于极地冰盖和高原内陆的非表碛覆盖冰川,它是典型的“污化冰川”,被认为是陆地冰川环境中生物多样性较高的地区之一。

海螺沟冰川表面景观

  最先吸引我的,是冰面大大小小漂砾上附着的橘色藻,它们颜色鲜红艳丽,第一眼看上去会以为是油漆或者是岩石本身的颜色,但其实这是其细胞内类胡萝卜的颜色,可抵御高海拔高紫外线带来的损伤。

  它们那博人眼球的色彩,是在极端低温、高紫外线的恶劣环境中诉说着精彩生命的故事。表碛上的先锋植物们更是令人惊叹不已,它们大多是具有强固氮能力且耐寒的植物,如沙棘、黄芪、绿绒蒿、红景天和报春花等。它们那随风摇曳的身姿,是在人迹罕至、遥远荒凉的冰川表面唱响着顽强生命的战歌。

附着在漂砾上的橘色藻

冰川表碛上生长的绿绒蒿

冰川表碛上生长的红景天

  除了植物,还有一些动物也栖息于表碛上,包括冰虫、轮虫、冰跳蚤等。

  这一次冰川科考之行,我主要负责采集冰川表碛物、融水等样品进行微生物生态学方面研究。在冰川生态系统,极端低温、低氧、低营养等恶劣环境条件不利于高营养级生物存活,所以细菌、真菌、病毒等微生物群落占了“优势”。在团队中,我主要关注冰川环境中的微生物及其介导的元素循环过程。表碛覆盖型冰川相较于干净冰川,微生物数量更多、活性更高,因此具有很高的微生物生态学研究价值。

  近年来,地球上的冰川都在规模性退缩。研究表碛覆盖型冰川上的生物,对于发掘冰川特殊生物资源、认识极端环境生物地球化学循环过程、维护冰川及其相关生态系统稳定具有重要意义。

团队成员采集样品

  山地冰川,人迹罕至、气候严寒、行动不便和充满危险,取样工作十分困难。尽管如此,我们依然乐在其中,精诚团结,顺利完成贡嘎山地区冰川野外考察取样工作。  2022年5月4日青年节这天,喜马拉雅雪山之巅传来捷报,我国科考人员克服无数艰难险阻,登顶珠穆朗玛峰,在世界之巅完成了架设气象站、测量冰雪厚度、取样等一系列的科学壮举。

责任编辑:刘虹洁