信箋中國 | 探秘地球第三極
走近第二次青藏科考隊
中央紀委國家監委網站 柴雅欣
制圖：王嬋
2023年5月23日12時30分許，2023年珠峰科考13名登頂隊員成功登頂地球之巔珠穆朗瑪峰。這是我國珠峰科考繼2022年之后，再次突破8000米以上海拔高度。圖為當日，2023年珠峰科考登頂隊員在沖頂。新華社特約記者 拉巴 攝
圖為5月23日，科考登頂隊員在珠峰海拔約8830米處維護升級自動氣象站。新華社特約記者 拉巴 攝
2023年珠峰地區綜合科學考察研究，是第二次青藏高原綜合科學考察研究的一部分。今年5月，來自5支科考分隊13支科考小組的170名科考隊員，在珠峰地區探索自然，追問科學，奮勇攀登。圖為科考隊員張繼峰（左）在查看附著在石頭上的藻類生物。 新華社記者 孫非 攝
近日，第二次青藏高原綜合科學考察研究隊公布了在“巔峰使命”珠峰科考中，科考隊員利用雷達剖面測量方法測得珠峰頂部最新積雪厚度為9.5±1.2米，這也是珠峰頂部積雪厚度的最新數據。
青藏高原是世界屋脊、地球第三極、亞洲水塔，對全國、全亞洲乃至全世界氣候變化影響深遠；這里地質、地理資源獨特，被科學界稱作“天然實驗室”。2017年8月，第二次青藏科考正式啟動，習近平總書記致賀信并希望參加科學考察的全體科研人員、青年學生和保障人員發揚老一輩科學家艱苦奮斗、團結奮進、勇攀高峰的精神，聚焦水、生態、人類活動，著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，為守護好世界上最后一方凈土、建設美麗的青藏高原作出新貢獻，讓青藏高原各族群眾生活更加幸福安康。
在全球氣候變暖的大背景下，青藏高原到底發生了什么？勇攀地球之巔，科考隊員發現了哪些自然演化的蛛絲馬跡？記者近日赴中國科學院相關院所采訪了多名科考隊員，聽他們講述探秘地球第三極的故事。
珠峰科考是第二次青藏科考的標志性活動
中國科學院青藏高原研究所研究員楊威是珠峰峰頂雷達測厚項目的負責人。在2022“巔峰使命”珠峰科考中，他和隊員們采用雷達剖面測量方法，測得2022年5月珠峰頂部積雪厚度為9.5±1.2米，遠超以往測量的結果。
“相比過去頂部單點雷達測量方法，剖面測量方法可以保證積雪-基巖雷達反射界面呈現漸變趨勢，易于后期數據正確解讀。”楊威說，今年7月，這一成果作為亮點文章發表在國際冰凍圈雜志《The Cryosphere》（《冰凍圈》），為研究極高海拔冰凍圈及珠峰頂部巖石圈動態變化提供了寶貴的參考數據。
珠峰科考是第二次青藏科考的標志性活動。去年4月至5月，第二次青藏科考隊開展了2022“巔峰使命”珠峰科考，5支科考分隊16支科考小組270多名科考隊員參加。今年5月，2023“巔峰使命”珠峰科考再啟程，來自5支科考分隊13支科考小組的170名科考隊員，聚焦西風-季風協同作用及影響、亞洲水塔變化、生態系統與碳循環、人類活動變化、稀有金屬資源等方向開展綜合科學考察研究。
“珠峰地區的氣候、環境變化是長期的動態過程，對周邊地區的影響也是大范圍的，珠峰科考也應該是長期持續的。2023年珠峰科考是在2022年基礎上的進一步深化和提升。”第二次青藏科考隊隊長、中國科學院院士姚檀棟說。
亞洲水塔變化是“巔峰使命”系列科考的五個重要方向之一。“今年我們主要在海拔5800米到6000米左右，采用三維激光掃描、無人機航測等先進技術，對珠峰北坡東絨布冰川冰塔林開展三維立體精細科學觀測，探究珠峰冰川消融的動態過程和變化機理。”楊威告訴記者。
楊威團隊為冰川做“體檢”，來自中國科學院古脊椎動物與古人類研究所的科考隊員則在珠峰尋覓化石。今年1月30日，大年初九，該所集合不同研究方向的20多名科研人員，開啟了特提斯喜馬拉雅區古生物考察與尋找珠峰地區中生代海生脊椎動物科考之旅。
這是一次驚喜之旅。在該所所長鄧濤、研究員倪喜軍的帶領下，考察隊在西藏自治區定日縣崗嘎鎮南部“三疊紀曲龍共巴組”的至少三個層位的巖層中發現了距今已有2億多年的脊椎動物化石骨骼——喜馬拉雅魚龍化石。
化石見證滄海巨變。“印度板塊和歐亞板塊的碰撞是約5500萬年以來地球歷史上發生的最重要的造山事件，由此導致青藏高原隆升，化石也從汪洋大海被‘抬’到了世界之巔。”鄧濤告訴記者，喜馬拉雅魚龍在20世紀60年代被首次發現并命名。它身長十余米，是生活在中生代海洋的巨型水生爬行動物。
青藏高原的強烈隆升深刻影響了高原和周緣的氣候環境與生態系統，對生物的演化產生了強力驅動。“化石正處于實驗室修復階段，研究才剛開始，后續將會有更多發現。”鄧濤說，與魚龍化石相伴生的大量菊石、雙殼等化石，將為了解三疊紀古海洋生態系統提供更多信息。此外，科考隊員還在剖面上系統采集了巖石樣品，以期開展沉積學和地球化學分析，了解更多特提斯喜馬拉雅古海洋環境信息。
青藏科考每一項重大發現和成果背后都是數年乃至數十年的探尋和積淀
冰塔林如丘如峰，冰洞深邃晶瑩；冰面泛著淡淡的藍色，陽光灑下蔚為壯觀……在中國科學院西北生態環境資源研究院副院長康世昌的鏡頭里，珠峰東絨布冰川是一片“藍冰仙境”。
科考途中，康世昌喜歡拍科普視頻，分享冰川見聞。從他的視頻里，不少人第一次見到珠峰極高海拔冰川的樣子。
為了精準獲取珠峰冰川表面形貌，去年，康世昌和他的科研團隊對海拔5200米至6500米之間的冰川進行高分辨率掃描，累計掃描面積達22平方公里，創造了東、中、西絨布冰川高分辨率掃描面積紀錄。“今年在珠峰待了三周時間，工作內容與去年相似，包括冰川表面形態三維激光掃描、無人機航測、冰川厚度雷達觀測等，由此觀測冰川一年的變化。”康世昌說。
冰川是地球的年輪。降雪一年年沉積落下，凝結成冰，也將“自然檔案”封存其中。從冰川頂部自上而下打鉆得到的圓柱狀冰樣叫做冰芯，記錄著不同年代青藏高原氣候和環境變化等珍貴信息。
“今年我們在東絨布冰川海拔6500米處鉆取了2支透底冰芯，分別為118.72米和115.08米。還有1支長20.40米的淺冰芯。”康世昌告訴記者，冰芯里面的化學成分都是研究對象，數據分析量大，研究預計持續三到四年時間。
康世昌的青藏高原野外考察始于1993年。30年間，他經歷過高原反應的頭痛欲裂、徹夜無眠，也經歷過狂風暴雪、迷路、掉入冰裂隙，風餐露宿、爬冰臥雪更是常態。
“有一次珠峰考察，我在6300米的遠東絨布冰川住了1個月，拆掉帳篷離開冰川，睡墊下的冰面居然烙著一個完整的‘人形’冰印。”康世昌說，在極高海拔地區不僅缺氧，而且受地形環境限制，工作都要靠人力，極大地考驗著隊員們的體力和毅力。
有的失溫后與死神擦肩，有的患肺水腫命懸一線，有的與野狼、野牦牛不期而遇，有的險些被冰縫吞噬……對于青藏科考的艱辛，隊員們都有切身體會。
倪喜軍主要從事新生代早期哺乳動物演化與靈長類研究工作，已有20多年青藏科考野外經驗。走進他的辦公室，只見置物架上碼放著各種骨骼標本，一臺顯微鏡和大大小小的化石標本擺放在中間的工作臺上。“這些不到巴掌大小的盒子里的骨骼碎片、小哺乳動物牙齒，都是我們從野外扛回來的上百噸巖石樣本里篩洗分選出來的。”倪喜軍說。
青藏科考是一項長期事業，每一項重大發現和成果背后都是數年乃至數十年的探尋和積淀。這次發現三疊紀喜馬拉雅魚龍化石，距離劉東生院士、邱占祥院士等老一輩青藏科考人首次發現化石已有近60年。
“在高原大山深處、在上千平方公里的區域尋找化石，是曠日持久的辛苦活，更是經驗活、技術活。”倪喜軍說，這些年來，多支科考分隊先后在定日地區和聶拉木地區進行野外考察，重點對晚三疊世含魚龍化石地層進行詳細踏勘，陸續發現一些線索。鄧濤也坦言，這次能發現魚龍化石，不是偶然運氣好，而是前期多次野外踏勘工作的積累，以及多個方向的研究力量聯合起來才獲得的突破。
從征服到了解，再到保護
“為什么要去珠峰科考？”
面對記者的提問，康世昌展示了三張照片：“第一張照片是1921年英國登山家喬治·馬洛里在珠峰北坡拍攝的中絨布冰川冰塔林分布，第二張是2007年一名美國記者在相同位置拍攝的，第三張是今年5月我們團隊在相同位置拍攝的。百年來，冰塔林朝高海拔退縮，珠峰冰川的消融變化肉眼可見。”
而這，只是青藏高原被全球變暖影響的“冰山一角”。
“我們常說‘春江水暖鴨先知’，全球變暖是冰先知。道理很簡單，溫度超過0攝氏度，冰就要融化。”康世昌說，過去100年來，特別是最近幾十年的快速升溫，導致地球三極的冰川、冰蓋和海冰大面積退縮。
溫室氣體和污染物排放亦在冰芯里留下了痕跡。“冰芯中一些重金屬和持久性有機污染物近百年來迅速升高，反映了工業革命以來排放的污染物通過大氣環流傳輸到冰川上并保存下來。”康世昌說，今年會使用新的測量方法研究冰芯，并增加對一些同位素和新型污染物微塑料變化的歷史研究。
探秘青藏高原，了解巍巍珠峰，對揭示環境變化機理、促進全球生態環境保護具有重要意義。科學家們正試圖搞清，在全球氣候變暖的大背景下，青藏高原到底發生了什么，將來又會沿著怎樣的趨勢演變。
因板塊碰撞逐步造就的地球上最高、最年輕的高原青藏高原，極大影響了世界范圍內的地理和氣候格局，對植物多樣性的分布和演化，以及動物環境適應和遷徙等也產生了深遠影響。青藏高原經歷了怎樣的隆升過程？它怎樣影響高原和周邊地區的生態環境？生物又如何響應如此重大的地質、環境事件而演化？……這些科學問題吸引著鄧濤和倪喜軍，吸引著一批批古生物研究者孜孜以求尋找答案。
青藏高原正成為科學考察研究的“新高地”。新中國對青藏高原的科學研究始于上世紀50年代，并在上世紀70年代開展了歷時20余年的第一次大規模的青藏科考。從第一次青藏科考的“摸家底”到第二次青藏科考的“看變化”，青藏科考始終圍繞國家需求來開展。
今年4月，十四屆全國人大常委會第二次會議表決通過青藏高原生態保護法，其中提出：“國家鼓勵和支持開展青藏高原科學考察與研究”“掌握青藏高原生態本底及其變化”“發揮科技在青藏高原生態保護中的支撐作用”等，生態保護是核心內容。這給青藏科考也提出了新要求。
“2022年，我們實現了從登山科考到科考登山的登山模式轉變，實現了從‘我要征服你’到‘我要了解你’的登山思路的轉變，在此基礎上，今后就更要突出‘我要保護你’。”姚檀棟表示，今年珠峰科考在持續做好揭示環境變化機理基礎上，致力于為青藏高原地區國家公園建設提供更多支持，更好服務區域生態環境保護、流域治理等工作，力爭在全球生態環境保護科考工作中起到示范帶動作用。
哪里有未解之謎，科學家就向哪里進發
“很幸運，相比第一次青藏科考，我們這次新發現的魚龍脊椎骨、肋骨化石保存更加完整，研究手段也更豐富，后續將借助高精度CT、結構光成像等新裝備，通過計算機成像建模等方法開展精細化研究。”鄧濤說，這為了解地殼板塊運動和兩億年來高原地質和生命演化歷史打開了新窗口。
“以前靠肉眼觀測，現在借助先進設備，科學考察的精度提升了，科學認知也更深刻。”康世昌說。
幾十年來，國家綜合實力提升和科技進步支撐了科考裝備升級和科研技術進步。姚檀棟回憶，十年前的野外科考，學生用的是地質錘、羅盤、筆記本“三大件”，地質錘用來敲打巖石觀察風化等情況，羅盤用來辨別方向，筆記本用來畫素描。當時，只有老師能有照相機和氣壓表。
從2005年跟隨姚檀棟院士攻讀博士研究生至今，楊威從事冰川考察研究已有18年。“原來不能做的研究，現在能做了；原先能做的研究，現在做得更加高效和精細了。”楊威說，在野外科考中，亞米級的高分辨率衛星、北斗衛星短報文功能也都派上了用場。
見到康世昌時，他正在做一場線上講座。與大學生們交流時，他說：“研究冰川三十載，我越來越熱愛這份事業，現在我去珠峰的感覺就像回家一樣。”
康世昌先后12次到珠峰開展科學考察研究，珠峰也見證了他從青年到中年的科研之路。今年，康世昌的臉被曬傷了，黝黑的臉頰和鼻子蛻皮發紅。“我知道這很苦，但還是想去做。這是使命，更是情懷。”
腳踏實地，勇于探索，協力攻堅，勇攀高峰——歷經半個多世紀的風雪，青藏科學精神薪火相傳。踏著老一輩科學家的足跡，新時代青藏科考人跋涉在這片250多萬平方公里的廣袤高原，追問著千萬年乃至更久遠的時空歲月，向著一座座科學高峰奮力攀登。
冰凍圈是氣候系統中變化最敏感、反饋最直接的圈層。受氣候變暖影響，冰崩、冰湖潰決的風險不斷升高，威脅當地群眾生產生活。“我原來只做冰川變化基礎理論研究，但是第二次青藏科考帶來新的命題方向，我對冰川冰崩災害問題的關注日益深入。這完全是新挑戰，但非常有現實意義。”楊威說，作為青年科學工作者，青藏科考帶來的成長是一生的財富。
青藏高原氣候和環境變化是動態的長期過程，不是一次性考察結束后使命就完成了；近300個科研單位、7000多名科考隊員參加十大科考任務，預計持續十年時間，“巔峰使命”珠峰科考只是其中一個段落。
希夏邦馬峰是唯一一座完全在中國境內的海拔8000米以上的高峰。上世紀60年代，科考人員在希夏邦馬峰北坡海拔6000米左右、距今約300萬年的砂巖中發現了高山櫟的古植物化石。高山櫟大多生長在海拔2500米到4000米的山區，以此推斷，喜馬拉雅地區在近300萬年內還經歷了劇烈的抬升。
“明年野外考察，我打算帶學生一起去希夏邦馬峰。”倪喜軍告訴記者，近年來那里又發現了新的古植物化石，他們希望去找到古脊椎動物化石，利用古脊椎動物學的證據還原青藏高原的隆升歷史。
哪里有未解之謎，科學家就向哪里進發。從今年7月10日開始，由中國科學院青藏高原研究所、西北生態環境資源研究院、空天信息研究院和北京大學等組成的2023慕士塔格聯合科考隊，在位于帕米爾高原海拔7546米的慕士塔格峰展開為期2個月的綜合科學考察。作為青藏科考的一部分，此次考察對于研究青藏高原西緣的氣候環境具有重要意義。
在世界屋脊，水升成云，云降為雪，雪終年不化；無懼風雪，迎風探極，中國人攀登不止。