气候变化对黄河源区域生态环境的影响

作者:柴知非 李牧遥 王予睿 刘瑞扬(排名不分先后)

在青藏高原的高山和极地地区,积雪经千万年复杂的沉积和结晶形成了冰川冰,随着时间演化,形成冰川。青海省现代冰川总面积4916.06平方公里,冰储量3952.45亿立方米,折合水储量3359.59亿立方米[1]

在早新生代,约6500万年前,随着印度次大陆板块与欧亚大陆的冲撞,青藏高原在碰撞中诞生[2]。这种高原地形的生成,为后续气候变寒和降水的稳定保留提供了基础条件。同时,海平面的上升增加了大气中的水汽含量,使得海洋能够向内陆输送水汽,极大地促进了高原山区的降水。随着全球气候逐渐寒冷干旱,降水主要以积雪的形式存在。通过时间与压力的共同作用,古老积雪最终转化为坚硬厚实的冰川。

然而,随着全球气温上升的趋势,青藏高原近年面临严重的升温问题。随着温度的升高,冰川的融解速度加快,面积也在急剧缩减[3]。青藏高原被视为全球气候变化的驱动机和放大器。观测数据显示,过去60年间(1961-2020年),青藏高原是我国气温上升最快的区域,年平均气温每10年上升约0.35℃,是全球同期温增速度的2倍以上[3]。气候的变暖,对青藏高原的生态环境产生了剧烈的影响:冰川、生物多样性乃至整个生态系统。

阿尼玛卿山位于青藏高原东北缘黄河源地区,为昆仑山系东段支脉,主峰玛卿岗日海拔6282米[4]。阿尼玛卿山是黄河流域最主要的冰川分布区。根据中国第二次冰川编目,阿尼玛卿山地区分布有现代冰川74条,总面积为103平方公里,分别占整个黄河流域冰川条数和面积的50%和81%[5]。位于阿尼玛卿山东北坡的哈龙冰川是黄河流域面积最大的冰川[6]

因此,气候变化对阿尼玛卿雪山区域冰川的影响,冰川变化对黄河源区域生态环境的影响,气候变化对黄河源区域居民的影响,是相辅相成、互相作用的三个部分。

气候变化对阿尼玛卿冰川的影响

近年来,气候变暖这个词不断出现在大众的视线内,专家指出,青藏高原的冰川消融与气温上升之间有着显著的线性关系[7]气温上升成为了导致冰川消融的主要原因之一,同时部分降水形式从降雪转为降雨,从而导致降雪日数显著下降,进而减少了冰川的积累。积雪减少将直接影响山体反射太阳辐射的能力下降,使得高原表面吸收更多的热量,从而进一步升高地面气温,这一循环加剧了冰川的消融,最终影响到下游地区的水资源供给。

青海省夏季温度和冰川消融量的关系|图源:来自参考文章[7]

在黄河源区域生活的人们对冰川消融的原因也有一些自己的看法。在格桑花旅游接待中心,卖水果的刘大姐说:“现在更热了啊!我们冬天冷的时候都穿的是布鞋,现在条件好了,想买什么都可以穿。 ”她还提到:“相比我小时候,温度确实升高了,山上的积雪也少了。近些年来降水也多了好多呢,附近的草长势也更好了,但是降水一多,这附近也发生了许多泥石流,这是之前从来没有过的。” 由此可见冰川的消融和降雨增多的现象也带来自然灾害等问题,这给农民和牧民的生产生活带来一定程度上的影响。

青海原上草自然保护中心的华青老师展示了他所制作的阿尼玛卿雪山模型。关于气候变暖的问题他提到:“这是21年拍的,你看,相比1986年的模型,已经没有冰川了,你看就只有这里一点点。现在这里的冰已经没有了,雪线更加往上了,到这里了,还有这块的冰川,也没有了。 两次最大的雪崩,就是冰崩,分别在2003年和2016 年,它的发生原因也是气候变暖。”他还展示了一张记录每一年冰川雪线位置的示意图。他表示每年冰川融化的速度越来越快,从2016年至2021年雪线已消退了146米。

华青老师和同事制作的山体模型|图源:青海原上草自然保护中心         
阿尼玛卿雪山雪线变化示意图|图源:青海原上草自然保护中心

冰川消融对黄河源区生态环境的影响

阿尼玛卿冰川的加速消融,当地的生态环境也产生了一定程度的影响。首先,冰川消融会导致雪山生态系统发生变化。随着雪线的上移,低地物种的涌入使冰缘土著物种的生存空间被压缩,改变了土著物种间的关系。甚至生态系统的网络结构也会因此改变,进而导致生态系统的结构和功能发生变化[8]

在三江源从事自然教育工作的刘楠指出,雪豹是高原生态系统的顶端物种,是衡量高原地区生态系统、生物多样性是否健康的重要指标。全球气候变暖所导致的雪线上移,也在进一步压缩顶级捕食者——雪豹的生存空间,同时还可能造成与其他大型食肉动物竞争猎物,进一步影响雪豹的生存。在三江源的澜沧江源区,随着气候变暖,金钱豹和雪豹的活动空间可能由原来的互不干扰转变为发生重叠,进而产生竞争关系。华青老师还表示:“雪豹是环境的指标性物种。”因此,冰川消融对雪豹的生存威胁可能使得生物链被打破,进而影响生物多样性,导致原有生态系统的失衡。

华青老师第一次监测到的雪豹|图源:青海原上草自然保护中心

其次,冰川消融引发的湖泊和河流的水量增加,也会对生态环境产生影响。刘楠指出“一方面冰川融化会在短时间造成由雪山融水汇集的湖泊、河流的水量增加,黄河源区域的扎陵湖、鄂陵湖,以及青海湖近几年的水位都在不断上升,随着湖泊向周围的扩大,会淹没周边的草原,导致草原的生态环境发生变化。

与此同时,冰川融水涌入河流后,会使得河流水量增加。在三江源从事自然教育的刘宁老师说到:“水量大,发洪水,水土流失快。”河流水位的上升加剧了水土流失和洪水灾害,这会进一步影响农业生态和居民生活环境。牧民青什再爷爷表示:“黄河把庄稼淹掉了,整个房子都没有了。”由此可见,洪水不仅破坏了庄稼,洪水过后的土地由于快速的水土流失还导致土地肥力下降,这使得当地农业生态环境遭到打击,农业生产受到了严重影响。

在一些咸水湖,湖泊面积扩张伴随的水体淡化也可能使一些仅在小范围分布、对盐度敏感的种类减少甚至灭绝,从而被其他物种代替,这引发了水体生态环境的变化。

黄河源区域|图源:来自柴知非拍摄

气候变化对黄河源区域居民的影响及应对措施

气候变化对当地畜牧业带来了显著的影响。在黄河源地区,牧民占据当地总人口数量的80%[9]。畜牧业是当地大部分牧民的主要收入来源,因为农牧民的生产生活方式与土地草场的利用有着密切的关系,所以它也是最不稳定且最容易受到气候变化影响的产业。

一方面,冰川融水的增多会增加降雨量从而提升水位,部分草场因此变得更加富饶。“雨下的多,草长得好呦,今年的还更好一些。”十八岁就开始放牛的青什再爷爷说道。他表示,近几年的降雨量增加,使得草场得到了更多的水分,草地长势良好。但他同时也说到:“在同时间以前能看到的冰现在看不到喽”。冰川的融化使得近几年降雨量大幅增加,水源变得更加充足,带来了暂时的草场的繁荣,让当地牧民能够在短期内获得更好的放牧条件。

但是,长期来看,冰川的快速消融带来的负面影响可能远远大于其短期内的正面影响。“阿尼玛卿的雪线在2016年到2021年年高了146米,现在就已经有两百米了。”华青老师说到。他表示冰川融水造成降水量增加,这些水并没有留在藏区,而是流入了太平洋,造成了藏区整体蓄水量逐年减少的现象。土地经历了大量的雨水的冲刷,也使得土壤中的营养成分下降了。

测量阿尼玛卿唯格勒当雄冰川|图源:来自Sheryl拍摄

由于水土流失,草场出现了退化甚至沙化的问题。在格桑花旅游服务中心卖水果的刘大姐提到“暴雨把山上的营养都刷下来了,所以附近的果子长得特别好。”刘大姐从小就生活在这里,她发现周围山上的雪线越来越高,直到现在大部分时间内完全消失。这座山原本长满了草,由于周围居民的过度放牧使得草场退化。这增加了水土流失及山体滑坡的频次,土地中的营养无法固定住才被雨冲下来,最终导致周围的山完全沙化目前不再可用,给当地的牧民带来了更大的挑战[10]

气候变化着实对藏区居民造成了一定程度上的影响,因此一些牧民不得不采取新的策略,以应对这种变化。据刘大姐所述,有些牧民开始尝试使用轮牧的方式,通过定期更换牧场来让土地有时间恢复;除此之外政府也通过重新播种的方式恢复被损坏的生态环境。而对于气温升高,刘大姐表示“热了就少穿点,冷了就多穿点。”离牧区更近的青什再爷爷表示在恢复草场这方面政府起到了很大的作用。

除了政府的举措,当地环保机构和藏区人民也有自己独特的应对方式,即祭祀水神[11]通过喇嘛在干枯的河床上念经并撒上四十余种药物的粉末,藏区人民相信这可以让干枯的水源恢复。华青老师说:“在2015年,通过祭祀水源的方式,24个干枯的水源地有16个有所恢复了。”当地环保机构还会用羊毛做成绳子围在需要保护的水源周围。藏区人民只要看见这样的羊毛绳,就知道这是需要保护的水源,不会去破坏它。

祭祀水神|图源:远行客

总而言之,随着全球变暖的加剧,黄河源区域也正在经历显著的气候变化。数十年来的持续升温已明显影响到阿尼玛卿区域的冰川和其他冰川的融化速度,给当地的生态环境及居民生产生活带来了一定程度的影响。面对气候变化带来的各种挑战,当地居民开始实施一系列应对措施,但长期来看, 还需要探索更多可持续的方式进行应对。

正如华青老师所言,如果没有人为保护,环境会变得更不好。只有大家一起努力才能遏制气候变化的趋势减轻其对生态和居民的影响,共同保护这片独一无二的高原地区。

青海原上草自然保护中心“圣境守护者”|图源:来自Sheryl拍摄

参考文章:

[1]青海省的现代冰川

[2] 青藏高原,你从哪里来?

[3] 全球变暖背景下青藏高原发生了哪些变化https://www.cma.gov.cn/2011xwzx/2011xqxxw/2011xqxyw/202108/t20210824_583484.html

[4]阿尼玛卿山

[5]2000–2013年黄河源区阿尼玛卿山冰川表面高程变化数据集:

http://www.csdata.org/p/215/3/

[6]林草科普|三江源冰川雪山圣洁无瑕:

[7]Yongping Shen. 2018气候变化影响下中国冰川研究 [J].  2019.

[8]长江专家行③ | 巢世军:全球气候变化下,青藏高原生态环境会发生哪些演变?

https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU2MzU3OTIzMQ==&mid=2247556007&idx=1&sn=c9d514033b576230515617e158ba2015&chksm=fc5a4b97cb2dc281a62ee9ceb2db4a24d0c307fe7cf989324a56f7800a5dadeab9bf5aca5036&mpshare=1&scene=1&srcid=0722BbnpDw6ABgjAeW4o2MPo&sharer_shareinfo=c61e8129541bebacb87da9bc65300850&sharer_shareinfo_first=5ff423556d005b65069f3eae855508e6&version=4.1.10.70233&platform=mac&nwr_flag=1#wechat_redirect

[9]中华人民共和国民政部.中华人民共和国行政区划简册 2018 [M]. 北京:中国地图出版社, 2018.

[10]三江源地区人地关系研究综述及展望:基于”人、事、时、空”视角.” 地球科学进展, 27 Feb. 2020, http://www.adearth.ac.cn/CN/10.11867/j.issn.1001-8166.2020.010. 

[11]古代人对水神的敬重和崇拜

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