監(jiān)測(cè)設(shè)備不斷升級(jí)。長江科學(xué)院水資源綜合利用研究所水資源管理研究室副主任洪曉峰參與過多次冰川考察:“就拿三維激光掃描儀來說,其掃描半徑為6公里,精確度達(dá)毫米級(jí),可準(zhǔn)確記錄冰川表面地形地貌。把不同時(shí)段測(cè)量結(jié)果疊加,即可分析出冰川運(yùn)動(dòng)變化等?!?/div>
此次科考以冰川融水湖泊為切入點(diǎn),探尋冰川變化和湖泊水量間的關(guān)系。徐平說:“冰川儲(chǔ)存大量水資源,是江源眾多河湖補(bǔ)給水源之一。特別是冰川一旦達(dá)到消融‘拐點(diǎn)’,其退縮趨勢(shì)將不可逆轉(zhuǎn),并導(dǎo)致河湖來水減少,進(jìn)而帶來草地沙化、水土流失等生態(tài)問題。只有及時(shí)觀測(cè),才能為江源區(qū)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防和管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和科學(xué)對(duì)策?!?/div>
“高原湖泊主要水源是降水還是冰川融水;冰、湖、地層、大氣間水循環(huán)如何進(jìn)行;冰川和湖泊變化對(duì)未來氣候變化會(huì)產(chǎn)生哪些影響,我們將以此為基礎(chǔ),進(jìn)一步解釋機(jī)理?!焙闀苑逭f。
力爭實(shí)現(xiàn)對(duì)江源區(qū)
碳匯潛力精準(zhǔn)“畫像”
“碳匯是吸收匯集碳并將其固定的過程,豐沛的水量、豐富的動(dòng)植物、沉睡的凍土,都是固碳儲(chǔ)碳的載體?!遍L江科學(xué)院科技交流與國際合作處副處長趙登忠介紹。
在平均海拔4800米左右的長江南源當(dāng)曲濕地,鉆孔機(jī)取樣、無人機(jī)攝影,前不久,幾位隊(duì)員先期抵達(dá),采集了100多份當(dāng)曲濕地典型斷面水樣、土樣與植被樣品。
“土壤分層特色鮮明,且不同分層土壤的碳含量存在差異;水泡子密集區(qū)域的草甸地下根系深度約20厘米,根系發(fā)達(dá),固水性能和固碳潛力良好?!壁w登忠介紹初步分析結(jié)論。
江源區(qū)的碳匯情況,是此次科考重點(diǎn)?!把芯吭u(píng)估青藏高原濕地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)機(jī)制及其固碳潛力,對(duì)于保護(hù)地球第三極生態(tài),助力‘雙碳’目標(biāo)實(shí)現(xiàn),有重要意義?!毙炱秸f。
“目前對(duì)高原濕地生態(tài)系統(tǒng)研究相對(duì)較少。我們著重分析碳儲(chǔ)量在不同深度土層的分布變化,明晰碳儲(chǔ)量年際變化規(guī)律,實(shí)現(xiàn)對(duì)江源區(qū)碳匯潛力精準(zhǔn)‘畫像’。”趙登忠說。
如何摸清碳匯“家底”?趙登忠介紹,一方面,利用痕量氣體在線分析儀,現(xiàn)場(chǎng)獲取水與氣界面、土與氣界面的二氧化碳、甲烷等含量。另一方面,利用北斗衛(wèi)星、低空無人機(jī),組合高光譜衛(wèi)星遙感影像,逐步建立起監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。
“以凍土為例,近年來,受青藏高原氣候暖濕化影響,部分凍土在消融過程中會(huì)釋放一定的碳,但這一過程又促進(jìn)動(dòng)植物繁衍生息,進(jìn)一步匯碳。釋放多還是儲(chǔ)存多,需要用長期數(shù)據(jù)進(jìn)一步驗(yàn)證。”趙登忠說。
調(diào)查江源區(qū)河流水生生物分布特征
江源區(qū)的冰川雪山、湖泊河流、沼澤濕地星羅棋布,是亞洲乃至世界上孕育大江大河最集中的地區(qū)。“氣候變化對(duì)流域徑流、泥沙、生物多樣性、水循環(huán)系統(tǒng)等會(huì)產(chǎn)生深刻影響?!遍L江科學(xué)院流域水環(huán)境研究所副所長趙良元介紹。
多年科考交出了一份豐碩的答卷。首次在長江源發(fā)現(xiàn)河流內(nèi)魚類越冬場(chǎng),并揭示了越冬場(chǎng)形成機(jī)制;初步掌握了江源地區(qū)主要河湖水環(huán)境現(xiàn)狀及水質(zhì)時(shí)空分布規(guī)律;揭示了江源地區(qū)主要河湖水化學(xué)特征和控制因素等。
“近年來,全球氣候變化疊加人為活動(dòng),對(duì)江源區(qū)主要河流水化學(xué)特征、水環(huán)境演變、河流水生生物分布產(chǎn)生一定影響?!壁w良元說,“科考團(tuán)隊(duì)采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與室內(nèi)分析相結(jié)合的方式,全面收集營養(yǎng)鹽、主要離子、金屬元素、有機(jī)物等水環(huán)境指標(biāo)數(shù)據(jù),摸清魚類、底棲動(dòng)物、浮游植物和浮游動(dòng)物等水生物分布?!?/div>
據(jù)悉,此次科考將進(jìn)一步掌握長江源和瀾滄江源地區(qū)的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀,為長江大保護(hù)、三江源國家公園建設(shè)、長江源和瀾滄江源區(qū)“水—生態(tài)—環(huán)境”演變與適應(yīng)性保護(hù)對(duì)策研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
延伸閱讀
科考設(shè)備顯身手
三維激光掃描儀:掃描半徑為6公里,精度達(dá)毫米級(jí),能快速獲取詳盡、高精度的三維數(shù)據(jù),在江源科考中主要用于觀測(cè)冰川表面地形地貌等。
痕量氣體在線分析儀:可對(duì)特定波長的二氧化碳、甲烷等氣體的吸收譜線進(jìn)行掃描分析,現(xiàn)場(chǎng)獲取水體、土壤、植被等不同下墊面的碳通量信息。
積雪特性分析系統(tǒng):可對(duì)雪水當(dāng)量、雪密度、雪深度等連續(xù)監(jiān)測(cè)。
無人機(jī)低空航拍遙感系統(tǒng):具有機(jī)動(dòng)靈活、續(xù)航時(shí)間長、影像實(shí)時(shí)傳輸、大比例尺精度高等特點(diǎn),成為在小區(qū)域和飛行困難地區(qū)快速獲取高分辨率遙感數(shù)據(jù)的重要工具之一,解決了在江源一些地區(qū)車船無法到達(dá)、受天氣影響無法獲取數(shù)據(jù)等諸多困難。
多波束水下地形探測(cè)技術(shù):能精確、快速地測(cè)出沿航線一定寬度內(nèi)水下目標(biāo)的大小、形狀和高低變化,有望實(shí)現(xiàn)江源區(qū)河湖水下地形數(shù)據(jù)的精細(xì)化探測(cè)。