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浙江大学 - 《浙江大学报》

他们是冰川来客,40年一路追沙

2025-01-10    

本文介绍了浙江大学地球科学学院杨小平教授领衔的第四纪地质学研究团队在新疆开展野外作业,研究塔里木河流域环境演变,以及团队在沙漠和冰川环境中的研究工作。他们通过实地考察和实验分析,揭示了沙漠和冰川的形成演变规律,为环境可持续发展和美丽中国建设提供了科学支撑。


■本报记者 陈珲夏

三山矗立,两盆静卧高山、河湖、盆地沙漠、绿洲、戈壁交错分布,新疆这片广袤而神奇的土地,是一代代地学人的诗与远方。用脚步丈量祖国大地,收集珍贵的地质样品,浙江大学地球科学学院杨小平教授领衔的第四纪地质学研究团队,每年集中一个多月开展野外作业,从大地中读取数十万年间的奥秘,为实现环境的可持续发展推进美丽中国建设提供科学支撑。

沙海“掘金”

“昼伏宵行经大漠,云阴月黑风沙恶。”沙漠是地球必不可少的组成部分,对环境可持续发展具有重要的生态功能。受塔里木盆地四周高大山脉阻挡,源于海洋的水汽很难到达,塔克拉玛干成了中国最干旱的地区,孕育了中国第一大沙漠。为实现中华民族永续发展,推进美丽中国建设,要山水林田湖草沙一体化保护和系统治理,“沙”是关键要素之一。正确认识风沙的形成演变规律,才能更好地服务于林田湖草的保护。

这一次,杨小平团队来到新疆,研究塔里木河流域近三万年来环境演变,在追风逐沙的过程中寻找气候变迁的蛛丝马迹。此前,运用第四纪地质学、地貌学等学科的研究方法,团队发现塔克拉玛干腹地曾是河流所到之处并较长时间被水体淹没,这一发现第一次系统阐明塔克拉玛干沙漠腹地曾存在河流与湖泊。破解塔克拉玛干沙漠环境演变的前世今生,除了为“西域三十六国”等沙漠古文明的兴衰提供自然科学证据之外,更重要的是阐明沙漠形成演变的规律,进而提出科学的防沙治沙方案。

四十年,一路追沙。大学毕业以后,杨小平一头扎进沙漠,从事风沙地貌和沙漠化研究工作。随着工作的深入,他的研究方向逐渐与环境演变和气候变化关联起来。在塔克拉玛干沙漠,他研究发现在历史上较湿润的气候环境下,沙区曾出现大规模湿地景观;在浑善达克沙地,他首次揭示荒漠化可能是红山文化衰落的主因;在巴丹吉林沙漠,他交叉运用重力探测等方法探寻高大沙丘的成因,首次提出该地区沙漠湖面年均蒸发量仅为1000mm左右,从而解释了为何会有沙山和永久性湖泊共存的奇观……

四十年来,杨小平对我国沙漠研究孜孜以求,回答了该领域一系列重要问题。团队近年来的研究成果分别入选中国地理学会2021年度“中国地理科学十大研究进展”,中国地质学会2023年度十大“地质科技重要进展”。新近出版的专著《中国沙漠与环境演变》以我国沙区为例,立体呈现了地球气候与环境之巨变。

冰川“探源”

整个生态圈是一个有机共生的整体,沙漠的进退与上游来水量息息相关。“在我国沙漠的环境演变中,上游地区的冰川融水有着重要的影响,所以我在研究沙漠的同时,也研究古冰川和现代冰川。”近七年来,杨小平把工作范围拓展到沙漠河流源区的冰川区域。“北风卷地白草折,胡天八月即飞雪。”在天山南坡,已是白雪皑皑,一片银装素裹。目之所及,远处是现代冰川;脚下的砾石,各个时期的冰碛物混杂,则指示着过去的冰川。

做环境演变研究,找到地质证据是关键。在野外现场,团队记录冰碛物分布和堆积状况,采集沉积物样品。将样品带回实验室后,团队还将通过测年等实验,分析古冰川的进退活动情况,进而推断古冰川融水对沙漠地区环境演变的影响,在对漫长的地质历史研判的基础上进一步预测未来的气候变化。

大自然是最好的课堂。“杨老师就好像一本百科全书,很多问题都能在他那儿得到解答。”地球科学学院博士生吴吉威说。在冰川科考的路上,杨小平不忘就地取材,回答同学们提问,启发他们思考。需要采什么样的样品?哪里适合采样?杨小平并不直接告诉学生,而是先把要点传授学生,让同学们在讨论和实践中提升自己的专业素养。第一次参加科考的地球科学学院硕士生吴子涵感慨道:“在出野外的过程中,杨老师根据我的兴趣和研究方向,不断地点拨、带领我去探究和解开地球的奥秘。”“作为科技工作者,作为浙大教师,我觉得我们有责任和义务把中国自然环境的发展演变过程研究清楚,然后再把知识传递给大家,培养热爱国家、热爱地学的科技人才。”杨小平说。

坚守与热爱

两辆车、三顶帐篷,这经常是杨小平团队出野外的全部家当。沙漠地区地广人稀,为了尽可能节约时间,团队经常在野外过夜,帐篷也就成了他们必不可少的装备。这一次,“逐梦中国式现代化”采访团跟随杨小平团队,深入无人区,风餐露宿,与天地共眠。没有网络、没有信号,一切归于沉静,除了白天的科考任务,有更多的时间留给自我,究天人之际,感古今之变。

野外团队,往往是导师带学生。不比校园生活,生火做饭、安营扎寨,一切都靠自己。“睡得好不好、有没有吃饱、体力还够不够……”这些话杨小平总是挂在嘴边,时刻关心着团队的情况,团队成员也同家人一般关心着彼此。

上冰川,进沙漠,往往没有路。抵达考察现场,有时车辆受自然条件限制无法到达,只能步行前往。这次在阿合奇县考察冰川,野外团队需要在海拔约4000米的高度负重徒步十余公里。对一个点进行采样,光行走就需要大半天。在缺氧的高原翻山越岭,团队成员还要随身携带充足的饮用水、干粮以及塔尺、铁锹、铁锤、钢管、相机、无人机等工具,这更加考验大家的体力。

“其实我觉得出野外不算苦,这也是考验自己、挑战自我的一种机会。”杨小平感叹,“我们可以看遍祖国的大好河山,可以真正到实地去做研究,能够更加深入地了解我们所处的地球,我觉得这都是快乐的。”

与风沙为伴,以天地为庐,对话亿万年间的时空,感受沧海桑田的变迁,探索赖以生存的星球,这便是浙大地学人的星辰大海,向探寻地球奥秘的他们致敬!