科考人員挺進東絨布冰川,對冰川進行“體檢”。
珠峰登山大學營,科考人員檢查微波輻射計。
珠峰科考發現1500萬年前喜馬拉雅山脈植物化石。
珠峰登山大學營,科考人員放飛無線電探空氣球。
已持續5年的第二次青藏高原綜合科學考察研究,今年開啟了“巅峰使命”2022——珠峰極高海拔地區綜合科學考察研究。
為何如此重視對青藏高原和珠穆朗瑪峰的保護和研究?相關研究打破了哪些世界紀錄?
發現
距今1500萬年植物化石
這次“巅峰使命”珠峰科考,已經取得了多項發現,來自中科院的古植物科考隊就在珠峰地區發現了距今1500萬年的植物化石。1500萬年前喜馬拉雅山脈地區的葉子長什麼樣呢?
這些1500萬年前的葉子,是科考團隊在珠峰附近海拔5800米的區域發現的,分别為高山栎葉片和木賊地下塊莖化石,而現今這些植物不可能分布在那樣的高海拔地區,這對于認識珠峰地區的擡升曆史和植物多樣性演化過程都具有重要意義。
中國科學院西雙版納熱帶植物園研究員蘇濤介紹,此次科考繼續關注珠峰地區新生代的植物多樣性演化與環境變化曆史,科考隊員們實地勘測了珠峰五條不同地質時期的地層剖面,并采集到大量植物化石、孢粉和岩石樣品。
2億多年前,喜馬拉雅山脈還被特提斯海覆寫,由于印度洋闆塊和歐亞闆塊的碰撞,導緻地殼上升,海底變成了如今地球上最高的山脈——喜馬拉雅山脈。這些化石正是喜馬拉雅山脈劇烈地殼運動的見證。
在“巅峰使命”珠峰科考活動中,中國科學院西雙版納熱帶植物園的科考隊,還深入到日喀則市的亞東溝、陳塘溝、樟木溝以及吉隆溝等地,考察了現代植物多樣性垂直梯度分布,采集到海拔1650米至5500米的表土孢粉樣品和現生植物标本,将為珠峰地區地質時期的植物多樣性和環境提供參照依據。
科考使命
A
完成污染物、絨布冰川和冰湖變化監測
5月1日,冰川與污染物科考分隊挺進東絨布冰川,攜帶先進科學儀器對冰川進行全面“體檢”。冰川與污染物科考分隊将覆寫珠峰大學營至東絨布冰川的高海拔區域,進行為期一個月的科考工作,主要完成污染物監測、絨布冰川和冰湖變化監測、河流湖泊溫室氣體通量監測等科考工作。
科考隊員們要登上海拔5800米到6700米的高度進行鑽取冰芯、冰雷達測厚、采集雪樣等科考工作。從海拔5800米向上的東絨布冰川冰塔林之路,是極高海拔科考團隊必須共同經曆的路途。這一路上是東絨布冰川冰塔林分布最密集的地方。
科考組成員、青藏高原研究所冰芯組教授李真介紹,冰川,就是河流的意思,冰川也是流動的,在流動的過程中,在曆史上的某個時期,溫度突然升高,下面流動速度快,冰就斷開了,拉開了,就形成了一個一個的截面。
B
采集高海拔PM2.5顆粒物
此次珠峰科考有一項任務,就是在海拔5200米的珠峰大學營,采集大氣氮氧化合物和PM2.5顆粒物,這項任務5月5日完成。樣本會送進實驗室,進行同位素分析,能夠從中發現珠峰大氣超強自我淨化能力的來源和奧秘。本次珠峰科考,為什麼要采集這些大氣成分?
在海拔5200米的珠峰大學營附近,放着兩個黃色小帳篷和再遠一些的金屬箱,就是來自中國科學技術大學的科考隊員,采集二氧化氮和PM2.5顆粒物的“利器”。每天早晨8點、下午2點和晚上9點,在這3個固定的時間,科考隊員風雪無阻,要收走儀器采集的樣本,并更換新的采集容器。
收集氮氧化合物樣本,科考隊員要在僅容一人的小帳篷内,全過程蜷縮着完成,極高海拔的缺氧環境,常常讓他們感到暈眩窒息。而回收采集PM2.5顆粒物的濾膜,則要求科考隊員動作越快越好,通常控制在1分鐘以内,因為光照會分解掉樣本中最關鍵的硝酸根等成分。據介紹,采集的氮氧化合物和PM2.5顆粒物等樣本進入實驗室,預計最快可在半個月内完成分析。
C
親測極高海拔對人體影響
5月1日,為探尋高原反應對人體産生的影響并擷取一手資料,中科院院士、北京大學環境科學與工程學院院長朱彤和部分科研人員,以自己的身體作為實驗對象,佩戴測量血氧、心電監測的傳感器,在珠峰登山大學營和絨布冰川之間來回徒步穿梭。
科考隊員要收集自身血樣、尿樣、唾液、糞便等樣本,還要測量血壓、監測脈搏波傳導速度,為後續研究提供樣本支撐。
為了擷取更多資料,科考分隊将追蹤在海拔5200米、5800米、6350米、8848米這4個高度活動的人群,開展高海拔缺氧的人體健康效應等科學問題研究。這也是第二次青藏高原科學考察“巅峰使命——珠峰極高海拔地區綜合科學考察研究”的重要項目之一。
珠峰科考百科
為何如此重視珠峰科考?
“守護好世界上最後一方淨土”
第二次青藏高原綜合科學考察研究隊隊長、現場總指揮、中國科學院院士姚檀棟介紹,青藏高原是世界屋脊、亞洲水塔,是地球第三極,是大陸重要的生态安全屏障、戰略資源儲備基地,是中華民族特色文化的重要保護地。
新中國對青藏高原的科學研究從20世紀50年代就開始了。20世紀70年代初,在我們國家還很困難的時候,就啟動了第一次青藏高原綜合科考。2003年12月,中國科學院青藏高原研究所成立,專門從事青藏高原綜合科學研究。
國家第二次青藏高原綜合考察研究的使命,聚焦水、生态、人類活動,着力解決青藏高原資源環境承載力、災害風險、綠色發展途徑等方面的問題,為守護好世界上最後一方淨土、建設美麗的青藏高原作出新貢獻,讓青藏高原各族群衆生活更加幸福安康。
青藏高原綜合科考,第一次主要是“摸家底”,第二次則要“看變化”。我們要努力取得重大科研突破,為青藏高原經濟社會發展和生态環境保護提供決策依據。
為何鎖定珠穆朗瑪峰?
“揭秘氣候變暖背景下珠峰環境變化規律”
今年科考任務目标為何鎖定珠穆朗瑪峰?姚檀棟介紹,珠峰是青藏高原的标志,從科學角度來講,青藏高原氣候環境變化對世界其他地區而言,可謂牽一發而動全身。
首先,青藏高原是亞洲水塔,世界上很多重要江河都從這裡發源,進而造福人類。
第二,從生态角度看。從珠峰往南走,下面就是恒河平原,海拔接近零米。也就是說,直線距離僅兩三百公裡,海拔落差就超過八千米。這裡的動植物分布、生态系統變化就相當于一個微縮的地球景觀,這也是珠峰最大的魅力之一。
第三,從氣候角度看。青藏高原是季風和西風的巨型調節器,對全球氣候變化具有重要影響。
大陸科研地位如何?
“某些研究領域已處于國際第一方陣”
圍繞青藏高原的科學研究備受世界關注,大陸科學家的相關科研在國際上是否處于領先地位?姚檀棟介紹,從20世紀50年代至今,大陸在青藏高原進行了多次專項和綜合科考,中科院在青藏高原建立了多個觀測台站,包括西藏的珠峰站、納木錯站、藏東南站、阿裡站等等,持續開展相關科學研究。
青藏高原研究範圍很廣泛,包括地球實體、地質構造、生态、環境等等。大陸科學家的研究,特别是近二三十年在國家對重大基礎研究項目的支援下,某些領域已經在國際上處于第一方陣,例如,包括冰川變化等氣候變化領域,以及生态領域等。随着研究的推進,相信我們會在國際上展示更多新發現和新進展,将在相關科研領域擁有更多國際話語權。
背景
自20世紀50年代起,大陸開展了超過6次的珠峰科考活動。此次“巅峰使命”首次突破8000米以上海拔高度并完成珠峰峰頂的綜合科學考察任務,是第二次青藏科考自2017年啟動以來學科覆寫面最廣、參加科考隊員最多、采用的儀器裝置最先進的一次綜合性科考,是人類在珠峰地區開展極高海拔綜合科學考察研究的一次壯舉。