可可西里湖泊面積、水量和水質(zhì)野外調(diào)查工作完成
青藏高原被稱為亞洲水塔,是“我國(guó)重要的生態(tài)安全屏障、戰(zhàn)略資源儲(chǔ)備基地,是中華民族特色文化的重要保護(hù)地”(習(xí)近平語(yǔ))。冰川、湖泊和河流是亞洲水塔的重要組成部分。青藏高原下墊面中,超過(guò)1.4%面積是湖泊,數(shù)量超過(guò)3萬(wàn)個(gè),面積超過(guò)4萬(wàn)平方公里,面積占全國(guó)湖泊總面積的一半以上。其中面積大于50平方公里的湖泊有155個(gè),面積占高原湖泊面積的3/4。
可可西里是青藏高原這片凈土中最為神秘和最難以到達(dá)的區(qū)域。地理上的可可西里是以可可西里山為主體的鄰近山原湖盆地區(qū),位于喀喇昆侖山以東,青藏公路以西,唐古拉山以北,昆侖山以南,面積約23.5萬(wàn)平方公里。可可西里橫跨我國(guó)的青海省和西藏自治區(qū),包括格爾木、治多、班戈、尼瑪和改則等市(縣)部分區(qū)域。然而事實(shí)上一般人們認(rèn)為的可可西里地區(qū)要比地理上的可可西里小得多,大體上是地理上可可西里青海省的部分,即可可西里自然保護(hù)區(qū)的范圍(圖1),面積約4.5萬(wàn)平方公里,這也是本文所要講述的可可西里。
可可西里地勢(shì)高亢,平均海拔4860米。受地質(zhì)構(gòu)造控制,區(qū)內(nèi)山地、寬谷和盆地呈北西西-南東東方向帶狀相間排列。自北向南,分別是昆侖山東段博卡雷克塔格山,包括把布喀達(dá)坂峰、馬蘭山、大雪峰組成的大、中起伏的高山和極高山;勒斜武擔(dān)湖-可可西里湖-卓乃湖、庫(kù)賽湖高海拔湖盆帶;可可西里山中小起伏的高山帶;西金烏蘭湖--楚瑪爾河高海拔寬谷湖盆帶;冬布勒山-烏蘭烏拉山中小起伏的高山帶。
水文上,青海可可西里國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)是羌塘高原內(nèi)流湖區(qū)和長(zhǎng)江北源水系交匯地區(qū)。可分為三個(gè)水系:東部為楚瑪爾河水系組成的長(zhǎng)江北源外流水系,以雨水、地下水補(bǔ)給,水量較小,以季節(jié)性河流為主:西部和北部是以湖泊為中心的東羌塘內(nèi)流水系,處于羌塘高原內(nèi)流湖區(qū)的東北部;北部中段為柴達(dá)木盆地內(nèi)流水系,以紅水河為主,穿越昆侖山流入柴達(dá)木盆地。超過(guò)10平方公里的湖泊有21個(gè),面積超過(guò)3300平方公里。超過(guò)200平方公里的湖泊有6個(gè),其中兩個(gè)湖泊面積超過(guò)500平方公里。

深入了解青藏高原,才能更好地保護(hù)好這世界上最后一方凈土。自20世紀(jì)70年代開始,國(guó)家對(duì)青藏高原實(shí)施了大規(guī)模綜合科學(xué)考察,簡(jiǎn)稱“第一次青藏科考”。可能是由于自然條件過(guò)于惡劣,“第一次青藏科考”對(duì)可可西里的考察直到1989-1990年才開始。在1989年預(yù)考察的基礎(chǔ)上,1990年5月21日-8月23日,由34個(gè)單位共68人組成的科考隊(duì),19臺(tái)車對(duì)可可西里開展了涵蓋20多個(gè)專業(yè)的綜合科學(xué)考察。“第一次青藏科考”揭開了可可西里的神秘面紗。就湖泊考察來(lái)說(shuō),可可西里的成果集中表現(xiàn)在《中國(guó)湖泊志》中。這些成果是后來(lái)科研工作者了解青藏高原湖泊狀況的重要基礎(chǔ)。
自第一次青藏科考開展以來(lái)的近50年(可可西里30年),青藏高原自然與社會(huì)環(huán)境發(fā)生了劇烈變化,氣候變暖幅度是同期全球平均值的2倍,是全球變暖背景下環(huán)境變化不確定性最大的地區(qū);青藏高原生態(tài)環(huán)境和水循環(huán)格局的重大變化,如冰川退縮、凍土退化、冰湖潰決、冰崩、草地退化、泥石流頻發(fā)等對(duì)人類生存環(huán)境和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展造成了重大影響。青藏高原作為“一帶一路”環(huán)境變化的核心驅(qū)動(dòng)區(qū),將對(duì)“一帶一路”沿線20多個(gè)國(guó)家和30多億人口的生存與發(fā)展帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。就湖泊來(lái)說(shuō),受科考條件所限,“第一次青藏科考”關(guān)于湖泊水深和水質(zhì)的資料僅限于近岸湖區(qū),其代表性不足。完整的水下地形測(cè)量基本沒有,留下了大量的空白區(qū)域,大大限制了對(duì)青藏高原湖泊水文狀況的研究。近些年來(lái),隨著國(guó)家不同層面對(duì)高原湖泊沉積與環(huán)境變化研究的支持,零星的湖泊水文狀況調(diào)查也得以開展,然而數(shù)量比較有限且精度也有待提高。因此國(guó)家啟動(dòng)了第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究(以下簡(jiǎn)稱“第二次青藏科考”)。2017年8月19日,習(xí)近平總書記就第二次青藏科考專門發(fā)賀信,明確指出“聚焦水、生態(tài)、人類活動(dòng),著力解決青藏高原資源環(huán)境承載力、災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)、綠色發(fā)展途徑等方面的問(wèn)題,為守護(hù)好世界上最后一方凈土、建設(shè)美麗的青藏高原作出新貢獻(xiàn),讓青藏高原各族群眾生活更加幸福安康”。為加強(qiáng)對(duì)第二次青藏科考的指導(dǎo),保證科考的順利進(jìn)行,2019年3月12日,國(guó)務(wù)院正式發(fā)文成立第二次青藏科考領(lǐng)導(dǎo)小組,并在西藏和青海省分別設(shè)立領(lǐng)導(dǎo)小組和辦公室。第二次青藏科考開展亞洲水塔動(dòng)態(tài)變化與影響等10大科學(xué)考察研究任務(wù),組建若干個(gè)專題科考分隊(duì)。
基于以上背景,為調(diào)查青海可可西里地區(qū)湖泊水量及其動(dòng)態(tài)變化,闡明湖泊對(duì)氣候變化的響應(yīng),在青海省第二次青藏高原綜合科學(xué)考察領(lǐng)導(dǎo)小組的協(xié)調(diào)和支持下,由中科院青藏高原所組隊(duì),鄭州大學(xué)、安徽師范大學(xué)、北京大學(xué)、南京大學(xué)和三江源國(guó)家公園管理局可可西里管理處5家單位參與,成立了共約30人的第二次青藏科考亞洲水塔動(dòng)態(tài)變化分隊(duì)。青藏高原所副所長(zhǎng)朱立平研究員為隊(duì)長(zhǎng),鞠建廷助理研究員為執(zhí)行隊(duì)長(zhǎng)。考察隊(duì)于2019年10月8日-11月20日對(duì)可可西里特拉什湖、烏蘭烏拉湖、西金烏蘭湖、勒斜武擔(dān)湖、太陽(yáng)湖、可可西里湖、卓乃湖、鹽湖8個(gè)湖泊進(jìn)行水量、水質(zhì)或沉積物以及流域河流水質(zhì)和流量、土壤和地形綜合科學(xué)考察。
考察隊(duì)于2019年10月15日在沱沱河二道溝附近進(jìn)入無(wú)人區(qū),11月17在鹽湖附近出無(wú)人區(qū)。34天時(shí)間里,考察隊(duì)共扎營(yíng)11次,考察里程近1400公里(路線圖見圖1),考察湖泊面積近2200平方公里。考察隊(duì)克服了重重困難。根據(jù)隊(duì)員陳浩博士的統(tǒng)計(jì),考察期間翻越大小山近百座,強(qiáng)渡河流近20條,陷車上百次(其中嚴(yán)重陷車近10次,被迫卸車解困3次),爆胎6次。嚴(yán)重?fù)p傷車輛1部,顯著損傷車輛4部。
初步考察結(jié)果顯示,與第一科考相比,隨著降水的增多,除卓乃湖外,所考察湖泊均有不同程度的擴(kuò)張;相應(yīng)地,不少湖泊鹽度也隨之下降(表1)。以永紅-西金烏蘭湖為最甚:第一次科考時(shí),永紅湖和西金烏蘭湖面積共416.1平方公里,礦化度達(dá)256.7g/L之多;本次科考發(fā)現(xiàn),該湖面積已達(dá)553.6平方公里,增大了1/3,鹽度降到了66.2g/L。所考察湖泊中,面積最大的是烏蘭烏蘭湖,鹽度最大的是西金烏蘭湖。湖泊最大深度15-65米不等,最深湖泊為太陽(yáng)湖,最大深度為65米;西金烏蘭湖最淺,最深不過(guò)15米。考察隊(duì)還采集了沿途土壤樣品和湖泊沉積物樣品,其中湖泊巖芯可用來(lái)恢復(fù)過(guò)去一萬(wàn)年左右湖泊的水量變化。
表1 可可西里湖泊水深及其面積變化
考察成果還在繼續(xù)整理中。最終會(huì)繪制湖泊水下地形圖,在此基礎(chǔ)上計(jì)算湖泊水量。考察成果將填補(bǔ)該區(qū)域水量測(cè)量的空白,為亞洲水塔的動(dòng)態(tài)變化及其對(duì)氣候變化的響應(yīng)機(jī)理研究提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ),為三江源國(guó)家公園的建設(shè)提供更多的科學(xué)建議。
第二次青藏高原綜合科學(xué)考察領(lǐng)導(dǎo)小組的成立,為第二次青藏科考提供了極大的便利。從我們提出考察申請(qǐng)到拿到三江源國(guó)家公園的考察許可,第二次青藏高原綜合科學(xué)考察領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室(以下簡(jiǎn)稱“省科考辦”)只用了3天的時(shí)間,并且協(xié)調(diào)了地方政府、公安部門和軍區(qū)。我們野外進(jìn)行期間和野外結(jié)束后,省科考辦老師們多次噓寒問(wèn)暖,詢問(wèn)工作中有沒有困難需要辦公室協(xié)調(diào)。暖意陣陣襲來(lái),吹走了考察隊(duì)34天的饑寒疲憊。再次感謝省科考辦馬本元老師和魏瑜杰老師對(duì)本次科考的大力支持。三江源國(guó)家公園生態(tài)處的王向宇老師和可可西里管理處布周局長(zhǎng)也積極配合我們的工作,對(duì)我們有求必應(yīng),積極幫忙解決工作中出現(xiàn)的問(wèn)題。在次一并致謝!最后感謝參加此次野外所有隊(duì)員的辛苦付出,相信我們的努力會(huì)被記入史冊(cè)。
