破解“第三极”环境六大难题

来源:人民日报   作者:记者 赵亚辉

阅读提示：以青藏高原为核心的世界“第三极”同南极和北极一样日益受到国际的关注。第三极地区是指青藏高原及其周边地区，它西起帕米尔高原和兴都库什地区、东到横断山脉，北起昆仑山和祁连山、南至喜马拉雅山区，面积约500万平方公里，平均海拔超过4000米。

第三极地区的环境变化将直接影响其周边国家和地区的经济社会发展，包括中国、印度、尼泊尔、塔吉克斯坦、巴基斯坦、不丹、阿富汗、孟加拉国和缅甸等，涉及超过15亿人口的生活和发展。

　　为了应对正在发生的环境变化，一个由中国科学家发起和主导的“第三极环境计划”（TPE）正在积极展开，已经有16个国家的资深科学家积极加入，携手破解关键的六大科学问题。

　　我国青藏高原研究走过60年——

　　论文发表总量和总被引用率上升到世界第一

　　在日前举行的一个学术会议上，中科院青藏高原研究所所长姚檀栋院士透露了一个数据：文献的统计调查表明，1981至2002年，我国科学家在青藏高原研究领域的论文发表数量排在世界第三位，而代表论文影响力的总被引用率也位居第三；2003至2008年，我们的论文发表总量和总被引用率均已上升到世界第一位。

　　“这个第一来之不易”，姚檀栋说：“它经历了几代科学家长达60年的努力。”上世纪50年代，我国科学家开始对青藏高原进行了一些区域性、专题性的科学考察研究。1973年至1976年，中科院组织了对西藏全面系统的专业综合考察，有400多位科学工作者参加了这项考察；1981年至1984年，组织完成横断山区综合科学考察；1987年至1992年，组织完成喀喇昆仑山和昆仑山地区的综合科学考察。这些科学考察完成了填补空白、积累基本资料的工作。

　　上个世纪90年代以来，青藏高原研究从空白区的科学考察发展到深入开展理论研究和围绕中心科学问题的多学科综合研究，这些研究成果又在青藏高原资源开发利用、生态与环境保护治理的应用方面发挥了重要作用。

　　“可以说，我国已经成为名副其实的青藏高原研究大国”，姚檀栋说：“作为这样一个大国，我们在国际第三极地区研究中，应该发挥重要的引领作用。我们要把研究尺度从局部提升到区域甚至全球，这是提高科学研究水平的必由之路，也是认识第三极地区环境变化机制的必然要求。”

　　冰川总面积30年间减少17%——

　　第三极环境变化影响15亿人生存和发展

　　“第三极地区”拥有世界上除南北极之外最大的冰储量，其冰川数量超过46000条，而且冻土面积广袤。这些冰川孕育着亚洲几大河流，成为维系十几个国家15亿人生活的重要水源。然而，对“第三极地区”的研究和高纬度地区的南北极相比依然少得多，人们对这里的环境演化知之甚少。

　 一位科学家曾从青藏高原的一座山上挖了一小块草皮，带回研究所进行分析。让他没有想到的是，几年后他再去那个地方，原本绿草覆盖的一座山，竟变成了秃山。“第三极地区集冰川、冻土、沙漠和湖泊‘四位于一体’，世上罕见。它的生态，多属于脆弱的冰冻圈结构，各个环节都是相互制约的，也都是非常敏感的。”中国科学院寒区旱区环境与工程研究所刘时银研究员说，在第三极地区，一种地理形态的变化，很容易引起其他地理形态的相应变化。

　　姚檀栋告诉记者，由于受到全球气候变化和人类活动的影响，第三极地区环境正在发生着显著变化。目前，第三极地区的冰冻圈、大气圈、水圈、生物圈和岩石圈表层的变化，正在影响这一地区社会和经济的发展。

　　科学家的调查研究证明，第三极地区的环境正在加速变化。以冰川为例，第一、第二次中国冰川编目的结果比对表明，约30年间冰川总面积减少了17%，并且许多冰川已消失。

　　“气候变化对第三极地区一些冰川的影响比之前预想的要更加严重”，青藏高原研究所田立德研究员的研究结果也表明：希夏邦马峰北坡的冰川自20世纪70年代以来已经损耗了将近一半的冰量，平均厚度减少了7.5米。

　　“如果变暖趋势继续延续，到２１００年，中国冰川面积将平均减少４５％以上”，姚檀栋说：“这将带来一系列的生态灾难。短期来看，冰川的加速退缩会使第三极地区的河流水量明显增加，甚至导致洪水泛滥频繁。长此以往，当冰川逐渐消亡时，一些冰川下游的河流也将陆续干涸。”

　　六大科学问题等待破解——

　　将组织跨国科学考察

　　正因为第三极环境变化影响的重要性及其在全球环境研究中的特殊意义，几十年来，国内外诸多研究机构及科学家进行了大量研究。目前，国际上已经开展和正在进行的相关观测研究有数十项之多。

　　“研究这一区域的科学家每个人都在做着非常重要的工作，但最重要的是如何将大家的研究工作综合集成在一起”，姚檀栋说：“最好的办法就是国际社会的通力合作，来评估和应对环境变化带来的风险。”

　　2009年8月，“第一届第三极环境资深专家研讨会”在北京举行，启动了一个长期国际科学研究计划——“第三极环境计划（TPE）”。该计划旨在通过吸引国际相关领域的杰出科研人才和研究队伍，揭示“第三极地区”的环境变化过程与机制，其与全球变化的响应机制，以期提高人类应对气候变化的适应力，实现人与自然和谐发展。

　　这届会议确定了由中国科学家联合有地缘优势的周边国家和有知识与技术优势的西方国家，以及相关国际科学计划和国际科学组织，实施区域性的国际计划“第三极环境计划”，进而引导国际第三极地区环境研究。会议提议由姚檀栋院士作为TPE科学委员会主席，美国伯德极地研究中心的朗尼·汤普森院士和德国国家自然博物馆馆长福克·莫斯布鲁格教授共同作为联合副主席。

　　2010年11月，“第二届第三极环境资深专家研讨会”在尼泊尔加德满都举行，介入第三极环境研究的16个国家的资深科学家济济一堂，确认了六个关键科学问题——

　　过去不同时间尺度上第三极地区曾发生了哪些重大生态环境变化事件，是怎样变化的？第三极地区的水循环如何与印度季风系统和西风带系统联系？全球变暖的背景下，第三极地区的生态系统将发生怎样的变化？第三极地区冰川—湖泊如何相互作用并影响环境变化？人类活动如何影响第三极地区环境变化？如何选择应对第三极地区环境变化的最佳途径和方式？

　　“这六大问题是第三极环境的核心问题”，姚檀栋透露。现在，科学家们正在编写第三极环境计划的科学计划，初步确定将在2011年秋之前定稿。该计划将发起和组织系列的跨国联合科学考察，并且建立多学科国际综合观测与研究站，以覆盖关键的地质和地理区、气候类型、生态类型以及重要的河流和湖泊流域等。