王小丹:听!青藏高原的呼吸声

来源:未知 编辑:admin2022-01-10 10:27
  

王小丹(右一)与团队成员在贡嘎山采集植被根系土样。中科院成都山地所供图

  青藏高原很广阔,广阔到足以让科研工作者穷尽一生去跋涉。中科院成都山地灾害与环境研究所(以下简称成都山地所)研究员王小丹就扎根于此,20余年的时间里,从事青藏高原环境和生态方面的研究。

  近些年,碳在多圈层的积累和流动受到学界广泛关注,尤其在目前“双碳”大背景下,成为制定路线图和综合方案过程中基础且重要的议题。在被称为“亚洲水塔”的青藏高原,独特的冰川、冻土、湖泊、河流以及高寒草地和亚高山森林为研究陆表生态系统碳过程提供了场所。王小丹跟随自然的脉搏,“聆听”青藏高原的呼吸,记录下关于碳的一切。

  到底是“源”还是“汇”

  青藏高原是全球最大的高山冻土区,气候变暖可能导致大量冻土碳释放,但气候暖湿变化也能促进植物碳固定提升,使得区域碳源汇平衡状态和趋势存在不确定性。

  今年8月,王小丹所在的成都山地所西藏生态环境创新团队联合其他研究所以及高校,发布了关于青藏高原陆地生态系统碳源汇现状及动态研究的重大进展。研究表明,青藏高原高寒生态系统总体是重要碳汇,将对气候变暖形成负反馈。也就是说,暖湿化影响下,青藏高原植被吸收了更多二氧化碳,大于冻土所释放的量。

  “青藏高原到底是‘源’还是‘汇’,我们初步给出了一个确切答案。”为了得到这个答案,王小丹和团队无数次踏入青藏高原,做监测、算碳量、搞实验。“要把这里面碳的存量、机理以及预测讲清楚,不仅需要收集和整理数据,还要思考用什么方法去解决。”

  其中,监测是一项必须长久持续的基础工作。成都山地所关于青藏高原碳的监测和调查,其实可以追溯到上世纪80年代,不过当时只是整个青藏高原生态研究中的一部分。2000年左右,王小丹进入成都山地所后,沿着前辈的足迹投身于此,最近5年更是“集中火力”做碳相关的工作。

  2010年,为更好地监测二氧化碳的变化,王小丹和团队开始在西藏申扎建设高寒草原与湿地观测试验站以及布设生态监测网络。十多年来,一张“网”逐渐铺开:从东边的若尔盖到西边的日土县,从南边的亚东到北边的可可西里,监测站点数量升至32个,监测仪器以每秒10次的频率传送着数据。“就像是给青藏高原装上了听诊器,随时可以听到它的呼吸。”王小丹形容道。

  这次为了搞清“汇”和“源”的问题,王小丹在十多年监测数据的基础上,整合了其他研究团队的数据。“把分散的数据集中起来,时间跨度越长、覆盖范围越广,分析出的结果越具有说服力。”

  在“曲折”中丰富认识

  在科研领域,对事物的认知是不断向前进的,答案也是有“期限”的。

  “虽然我们有这么多年历史数据的支撑,搞清了‘汇’和‘源’的问题,但未来仍有不确定性。”王小丹指出,对于青藏高原碳汇的未来趋势,目前的模型预测还存在较多不确定性。“在暖湿化作用下,温度升高、水分增加到一定程度后,是否存在风险、趋势是否改变需要我们进一步验证。”

  这也意味着,目前花费大力气得出的结论,可能需要接受更长时间尺度的检验。在王小丹看来,这是科研工作常常遇到的“无奈”。“只有不断获得数据、发展方法和分析验证,我们的认识总归是在这样的过程中前进的。”

  而王小丹最大的“苦恼”,还是来自于青藏高原的“广阔”。“面积大、生态类型空间差异性强,就怕自己只看到了一个单点或局部的问题,难以从整体上把握。”这也是他对青藏高原的研究“从一而终”的原因——希望自己做得更全、看得更远。

  以前有团队邀请王小丹去做其他区域的生态研究工作,被他婉拒了。“我一直在青藏高原,做一个领域的研究是要基础和积累的。”

  为了更好地聆听广袤高原的“呼吸”,王小丹更是“掘地三尺”一探究竟。“地下根系的生物量是个宝库,因为温度低,土壤有机质分解速度慢,所以固碳能力较强。”但不像地上的遥感监测,用于地下的监测手段有限,大多靠挖。

  王小丹说,如果只是计算生物量还好操作,但观察土壤剖面变化过程必须原位观测。目前,他们使用地面通量塔监测,地下土壤剖面水分、温度、气体同步监测以及微根窗根系生长监测,形成了立体监测体系,使得地下生态过程能被实时“捕捉”。

  和青藏高原“同呼吸”

  高精尖设备为科研工作提供助力,但有时原本在平原地区能正常使用的设备,一到了高原就没有缘由地“罢工”,这让王小丹和团队有些头疼。“也许是天气的原因,毕竟这里温度太低了,还有的就是不知道为什么。只有反复摸索,有针对性地改进仪器设备以适应高原环境条件。”

  这只是高原科研工作的小插曲。在王小丹看来,自然条件带来的影响是客观存在的,自己能做的只有不断克服和适应它。更重要的是以积极的心态对待。有时候因高原反应,夜晚辗转难眠,帐篷外偶尔还有游荡的野狼出没。但只要睡着哪怕一个小时,王小丹都心情愉悦。“你要这样想,好歹还睡了一个小时,这样的条件下足够了。”

  青藏高原基础设施的改善为王小丹增添了几分乐观。“道路畅通了,以前花3天时间翻山越岭才到达的地方,现在只需要一天。沿路买吃的喝的都方便了,条件好多了。”他见证着这里的发展。

  前辈的坚持也影响着他。有次王小丹跟着自己的老师钟祥浩去青藏高原做调查,刚到拉萨,年过70岁的钟祥浩突然生病急需就医。“我劝他回成都检查,反正剩下的只是收尾工作,但老师还是坚持,把事情做圆满了才返回。”

  让王小丹深受触动的“小事”不止这一件。之前有位在外地工作的学生回成都看望王小丹,闲聊时,学生讲起了自己以前去青藏高原做样带调查的事情:一路行驶到海拔4000多米的无人区,高原反应十分严重,坐在皮卡车里边颠边吐,不得已去医院输液,医生刚要拿针头扎,自己竟大哭起来。

  虽然回忆时“云淡风轻”,学生已将这段辛苦当作谈资,但有句肺腑之言让王小丹印象深刻——“那么艰苦的环境都坚持下来了,以后还会怕什么困难”。

  王小丹感同身受,在青藏高原20余年,收获的除了知识以外,还有面对生活的坚韧。而之所以能够咬牙坚持下来,他认为最主要的是因为热爱、因为兴趣。“再加上时间久了,自己慢慢融入了这里,成了习惯,更产生了感情。”在“聆听”青藏高原呼吸的同时,他渐渐和青藏高原“同呼吸”了。

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