达古冰川景区(记者秉文 摄)

央广网北京12月31日消息(记者秉文)以极端天气气候事件增强、增多为主要特征的气候变化,对生态系统、人类居住地和基础设施造成了广泛而普遍的影响。

2023年是有记录以来人类历史上最热的一年,是温室气体水平创历史新高的一年,也是海平面上升创下历史新高的一年——这些“新纪录”是世界气象组织在前不久闭幕的《联合国气候变化框架公约》第二十八次缔约方大会上发布的。

就在距离大会举办地迪拜数千公里的中国四川阿坝州黑水县达古冰川,科学家们正在为减缓冰川消融而战。在海拔4860米的冰山之巅,他们使用一种新型辐射制冷纳米材料,为冰川“降温”。

在冰山上为冰川“降温”,需要克服什么样的困难?科学家们的努力,又有了什么样的结果?

 

达古冰川地处青藏高原向四川盆地过渡的高山峡谷地带。海拔4860米的冰山之巅,氧气稀薄。大多数习惯了平原生活的到访者,都需要借助便携式氧气罐吸氧,缓解高原反应带来的不适。

赶在天气状况相对稳定的时间,南京大学科研团队、达古冰川管理局以及腾讯碳中和实验室的工作人员,正在努力克服高原反应,向海拔更高的达古17号冰川前进。在那里,他们将开展一项科学试验。科研团队领队、南京大学副教授朱斌告诉记者,他们将把一种基于辐射制冷技术的纳米材料铺在冰面上,用于减缓冰川消融。“我们希望花三年至五年的时间,在达古17号冰川这里,通过辐射制冷新材料减缓冰川消融,同时监测冰川的融化和对应的生物多样性的变化。”朱斌说。

由于沿途山路被冰雪覆盖,加之随身携带了沉重的试验设备,团队向上攀登的每一步都变得更加艰难,稍不留神就会脚下打滑,陷进雪里。经历了一个多小时的攀登,团队终于到达17号冰川的“积累区”。科研团队在冰川积累区的冰面上钻孔、打桩,把一块块类似白色薄膜的材料铺展开,钉稳在冰面上。

科研团队成员闵心喆解释,与冰川的“消融区”相比,减少“积累区”的冰川消融更为重要。“消融区的积雪和冰层是暂时性的,到了消融期就会融化。积累区则是真正的冰层,只有它的厚度增厚,才能够真正实现冰川消融减缓。这个时候积累区还有很多雪,我们希望通过保护,让这里的积雪消融少一点。这样每年积累区都能多保留一些积雪,慢慢就能够压实冰层了。”闵心喆说。

全球不断变暖,冰川加快消融。据中国科学院西北生态环境资源研究院监测,达古冰川的面积在半个世纪内消融了大约75%。

在达古17号冰川之下,有一处由冰川融水形成的淡蓝色湖泊,名为泪湖。达古冰川管理局副局长黄仕海回忆,十七年前,他刚到这里工作时,17号冰川的末端一直延伸到泪湖边,形成了壮观的冰崖景象。然而现在,因为加速消融,冰川已经向海拔更高处退缩了好几百米。“当时,17号冰川的冰舌是在冰川湖里边,高度有25米左右,而现在冰舌已经退缩到上面去了。视觉上感觉就是雪少,冰川也融化得很快。达古冰川景区也是省级自然保护区,这里有雪豹、金丝猴、羚牛、盘羊,还有很多珍稀野生动植物。冰川反映了气候变化,而气候变化如何影响生态系统,这是最让我们担心的。”黄仕海说。

泪湖(记者秉文 摄)

应用人工措施减缓冰川消融的试验始于2020年,当时中国科学院西北生态环境资源研究院的科研团队使用的材料是土工布,覆盖区域的冰体消融速度明显降低。2022年,南京大学教授朱嘉带着一款新型辐射制冷材料,找到了中国科学院西北生态环境资源研究院的科研团队。“这种材料的独特性就在于可以在光照条件下让冰川降温,并使温度越来越低。南京大学地质学的前辈帮我们联系了中国科学院西北生态环境资源研究院。此后,他们就带我们去了天山1号冰川,在那里进行了试验,把我们的材料与他们用的传统材料进行对照,发现我们的材料在冰川保护上效果比他们的材料好很多。后来,他们就介绍我们去达古冰川,因为从冰川消融的角度来说,达古冰川的情况更严峻。”朱嘉说。

然而,最早铺设的那批材料并没有达到预期的效果。闵心喆指着冰川上一块乌黑的布料说,材料由最初的白色变成黑色,就起不到任何降温效果了。“效果不好的原因,一方面是当时没有经验,材料固定得不好,风一吹,全都乱掉了;另一方面是材料性能不行,容易被污染。这个材料主要是靠光学性能产生作用,其反射率很重要,越白越好。一旦被污染变黑,太阳光照下来,热量反而被吸收,起不到降温效果。针对这个问题,我们现在用的材料是高疏水性的,污水流上去会直接流下来,不会附着在材料表面。”闵心喆解释。

科研团队在冰川铺设降温材料(图片来源:腾讯碳中和实验室)

除了不断改进试验材料以应对恶劣的自然条件,科研团队负责人朱嘉还不得不面对高原反应带来的团队人员调整。“我们一直在跟高原反应进行斗争。确实有人会扛不住,很硬朗的一个小伙子上了山就头昏欲裂的。所以我们团队内部调换了好几次人员。这不是意志问题,就是人的身体扛不住。”朱嘉说。

在达古17号冰川上,由于积雪太厚,领队朱斌和科研团队无法继续前行,材料铺设作业只能暂时停滞。朱斌向记者感慨,冰川上瞬息万变的天气,让科研团队感到疲累、落寞,但必须振作起来。“确实在某些时候大家会感觉到很累。因为山上天气条件变化非常快,好不容易准备好了,试验刚进行20分钟,突然下冰雹、下雨。相当于花了大概三个小时的巨大体力消耗,试验又得全部停止,关键是还得下山。之前大家稍微会有一些落寞,但是经历过之后,晚上回来继续开会,很快大家又振奋起来,因为在大自然中进行试验就会是这样的。”朱斌说。

初步数据显示,经过科研团队在2023年一整年的试验监测,这种新型材料的使用效果令人欣慰,它每年可使试验区域减少大约1.5米厚的冰川消融。朱嘉说,2024年,科研团队打算把覆盖区域进一步扩大。“辐射降温是一条独特的路径。如果能最终实现,至少为保护冰川提供了很好的工具。应对工具有了之后,最终在哪里实施、投入产出比如何等,这些都是可以再去讨论的。如果没有工具,未来我们做很多事情都是束手无策的。”朱嘉说。

科研团队在冰川铺设降温材料(图片来源:腾讯碳中和实验室)

冰川是地球上最重要的“天然淡水库”,是大江大河的源头,也是重要的气候调节者。在联合国教科文组织的世界遗产名录中,有50处冰川,这些冰川占地球冰川总面积的近10%。它们不仅景色壮美,还蕴含着人类文化和精神内涵,更为所在地带来源源不断的旅游经济收益。

令人遗憾的是,联合国教科文组织发布的一项研究提出警告:世界遗产名录中的冰川正在加速融化,其中三分之一将在2050年前消失;其他三分之二能否“幸免于难”,取决于人类能否把全球平均气温较工业化前水平的升高幅度控制在1.5°C以内。

科研团队在冰川铺设降温材料(图片来源:腾讯碳中和实验室)

达古冰川管理局副局长黄仕海不敢想象,“达古冰川”如果有一天没有了“冰川”,将会是什么样子?“如果达古冰川没有冰川了,还叫冰川景区吗?我觉得这是很可怕的事情。保护冰川不仅是我们当地人的事,更事关整个人类活动。让更多人关注到冰川的变化,意义可能更大。”黄仕海说。

正在为减缓冰川消融而战的南京大学教授朱嘉呼吁,保护冰川刻不容缓,亟待在全球范围内形成协同保护的共识。“在提高公众高关注度的基础之上,能不能进一步形成全球学界、产业界的共识,并进行战略性部署,进而更加有效地产生协同作用。例如,我国在退沙造林方面是卓有成效的。是否有可能在某些冰川的局部要害区域先进行相关探索?尽管范围很小,但对公众来说,能够传递一种信心,对全球对抗气候变化也具有风向标的作用。”朱嘉说。

编辑:丁骁
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