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從青藏高原冰芯中找尋火的蹤跡 研究顯示近年喜馬拉雅沿線春季森林火災增加

楊雪 發布時間:2018-05-14 10:34:00來源: 科技日報

中國科學院青藏高原研究所的一項研究,從(cong) 冰裏“看”到了火的記錄。

5月11日,中科院青藏所助理研究員遊超接受科技日報記者采訪時透露,根據冰芯裏檢測到的左旋葡聚糖含量變化,發現1990年以來,亞(ya) 熱帶亞(ya) 洲地區生物質燃燒呈增強趨勢,他認為(wei) 這主要由喜馬拉雅沿線地區的春季森林火災增加所致。

青藏高原的冰川和周邊地區的火活動有什麽(me) 聯係?一切還得從(cong) 冰芯說起。

冰芯裏存著生物質燃燒留下的左旋葡聚糖

這次研究用的冰芯樣品來自藏色崗日冰川。這是一個(ge) 中緯度冰帽型冰川,位於(yu) 青藏高原北部羌塘高原腹地。“冰芯是姚檀棟院士團隊在2013年5月到6月期間,從(cong) 海拔6070米處鑽取的,全長208.62米。”遊超告訴科技日報記者,這是中國科學家用自主設備鑽取的最長的一支冰芯。

青藏高原周邊的南亞(ya) 、東(dong) 南亞(ya) 和中亞(ya) 地區是北半球生物質燃燒最旺盛的區域之一,其燃燒產(chan) 生的煙塵氣溶膠通過大氣環流能夠被攜帶傳(chuan) 輸到青藏高原地區,最終沉降在冰川表麵,年複一年,逐層積累。在高海拔的冰川積累區獲取冰芯,可重建過去的氣候和環境變化信息。

“先在拉薩的冷庫把冰芯劈開,一半存庫備用,另一半按2—3厘米的厚度切割分段,冷凍運回北京。”遊超介紹,運回的固體(ti) 冰芯樣品,分別用於(yu) 測水體(ti) 氫氧同位素、黑炭、粉塵、微生物、離子等指標。“這樣充分利用取之不易的冰芯,最後還可以係統地匯總各項指標,全麵分析氣候和環境變化。”遊超介紹,研究生物質燃燒檢測的指標是左旋葡聚糖。

為(wei) 什麽(me) 用左旋葡聚糖作為(wei) 生物質燃燒的特征分子標誌物?遊超解釋,左旋葡聚糖是一種脫水單糖,隻來源於(yu) 植物體(ti) 的纖維素和半纖維素物質燃燒的熱裂解過程,煤、石油等燃燒不會(hui) 產(chan) 生左旋葡聚糖。同時,它在環境中有極高的穩定性,可確保被大氣環流攜帶進行大尺度甚至全球尺度的傳(chuan) 輸。

還原“火曆史”,為(wei) 植被火災預測提供參考

研究發現,藏色崗日冰芯中的左旋葡聚糖含量在2000年至2012年急劇升高。“藏色崗日冰川遠離人類活動區,初步可以判斷左旋葡聚糖信號主要來自青藏高原周邊地區,與(yu) 局地燃燒排放無關(guan) 。”遊超指出,人類農(nong) 業(ye) 廢棄物燃燒等活動引起的火災規模通常較小,產(chan) 生的煙塵氣溶膠等成分不易被遠距離傳(chuan) 輸。

根據衛星火點資料顯示,青藏高原上風向中亞(ya) 地區的生物質燃燒在同時期呈現出減弱趨勢,而印度半島北部地區呈現出明顯的增強趨勢,尤其是喜馬拉雅山沿線地區春季強火災事件。“春季火災主要是森林火災等植被火災。”他解釋。

植被火災增多,降水變化是“幫凶”。遊超說,一方麵受印度夏季風減弱影響,喜馬拉雅山濕潤地區降水減少會(hui) 引起幹季延長;另一方麵,印度半島西北部幹旱半幹旱地區降水增加,可供燃燒的生物量隨之增多,共同導致了火災增多。

目前,國外的研究團隊已經從(cong) 南北極地區冰芯中還原了過去幾百年乃至數萬(wan) 年時間尺度的生物質燃燒曆史。“但是南北極地區遠離生物質燃燒劇烈的中低緯度地區。”遊超介紹,姚檀棟院士團隊前期的研究發現,青藏高原冰芯樣品中左旋葡聚糖濃度比南北極地區高,為(wei) 在青藏高原開展相關(guan) 研究打下了基礎。

青藏高原是反映亞(ya) 熱帶亞(ya) 洲地區生物質燃燒曆史的關(guan) 鍵地區。國內(nei) 利用冰芯開展生物質燃燒曆史相關(guan) 研究起步較晚,“目前我們(men) 已獲取了古裏雅、敦德等深孔冰芯樣品,等分析結果出來,有望提供過去數萬(wan) 年以來的生物質燃燒曆史。”遊超說,研究青藏高原冰芯裏的“火曆史”與(yu) 氣候變化之間的規律,可為(wei) 研究亞(ya) 洲地區區域碳循環、預測全球氣候變化情境下該地區植被火災的變化等提供科學參考。

(責編: 央卓)

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