信笺中国 | 探秘地球第三极
走近第二次青藏科考队
中央纪委国家监委网站 柴雅欣
制图：王婵
2023年5月23日12时30分许，2023年珠峰科考13名登顶队员成功登顶地球之巅珠穆朗玛峰。这是我国珠峰科考继2022年之后，再次突破8000米以上海拔高度。图为当日，2023年珠峰科考登顶队员在冲顶。新华社特约记者 拉巴 摄
图为5月23日，科考登顶队员在珠峰海拔约8830米处维护升级自动气象站。新华社特约记者 拉巴 摄
2023年珠峰地区综合科学考察研究，是第二次青藏高原综合科学考察研究的一部分。今年5月，来自5支科考分队13支科考小组的170名科考队员，在珠峰地区探索自然，追问科学，奋勇攀登。图为科考队员张继峰（左）在查看附着在石头上的藻类生物。 新华社记者 孙非 摄
近日，第二次青藏高原综合科学考察研究队公布了在“巅峰使命”珠峰科考中，科考队员利用雷达剖面测量方法测得珠峰顶部最新积雪厚度为9.5±1.2米，这也是珠峰顶部积雪厚度的最新数据。
青藏高原是世界屋脊、地球第三极、亚洲水塔，对全国、全亚洲乃至全世界气候变化影响深远；这里地质、地理资源独特，被科学界称作“天然实验室”。2017年8月，第二次青藏科考正式启动，习近平总书记致贺信并希望参加科学考察的全体科研人员、青年学生和保障人员发扬老一辈科学家艰苦奋斗、团结奋进、勇攀高峰的精神，聚焦水、生态、人类活动，着力解决青藏高原资源环境承载力、灾害风险、绿色发展途径等方面的问题，为守护好世界上最后一方净土、建设美丽的青藏高原作出新贡献，让青藏高原各族群众生活更加幸福安康。
在全球气候变暖的大背景下，青藏高原到底发生了什么？勇攀地球之巅，科考队员发现了哪些自然演化的蛛丝马迹？记者近日赴中国科学院相关院所采访了多名科考队员，听他们讲述探秘地球第三极的故事。
珠峰科考是第二次青藏科考的标志性活动
中国科学院青藏高原研究所研究员杨威是珠峰峰顶雷达测厚项目的负责人。在2022“巅峰使命”珠峰科考中，他和队员们采用雷达剖面测量方法，测得2022年5月珠峰顶部积雪厚度为9.5±1.2米，远超以往测量的结果。
“相比过去顶部单点雷达测量方法，剖面测量方法可以保证积雪-基岩雷达反射界面呈现渐变趋势，易于后期数据正确解读。”杨威说，今年7月，这一成果作为亮点文章发表在国际冰冻圈杂志《The Cryosphere》（《冰冻圈》），为研究极高海拔冰冻圈及珠峰顶部岩石圈动态变化提供了宝贵的参考数据。
珠峰科考是第二次青藏科考的标志性活动。去年4月至5月，第二次青藏科考队开展了2022“巅峰使命”珠峰科考，5支科考分队16支科考小组270多名科考队员参加。今年5月，2023“巅峰使命”珠峰科考再启程，来自5支科考分队13支科考小组的170名科考队员，聚焦西风-季风协同作用及影响、亚洲水塔变化、生态系统与碳循环、人类活动变化、稀有金属资源等方向开展综合科学考察研究。
“珠峰地区的气候、环境变化是长期的动态过程，对周边地区的影响也是大范围的，珠峰科考也应该是长期持续的。2023年珠峰科考是在2022年基础上的进一步深化和提升。”第二次青藏科考队队长、中国科学院院士姚檀栋说。
亚洲水塔变化是“巅峰使命”系列科考的五个重要方向之一。“今年我们主要在海拔5800米到6000米左右，采用三维激光扫描、无人机航测等先进技术，对珠峰北坡东绒布冰川冰塔林开展三维立体精细科学观测，探究珠峰冰川消融的动态过程和变化机理。”杨威告诉记者。
杨威团队为冰川做“体检”，来自中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的科考队员则在珠峰寻觅化石。今年1月30日，大年初九，该所集合不同研究方向的20多名科研人员，开启了特提斯喜马拉雅区古生物考察与寻找珠峰地区中生代海生脊椎动物科考之旅。
这是一次惊喜之旅。在该所所长邓涛、研究员倪喜军的带领下，考察队在西藏自治区定日县岗嘎镇南部“三叠纪曲龙共巴组”的至少三个层位的岩层中发现了距今已有2亿多年的脊椎动物化石骨骼——喜马拉雅鱼龙化石。
化石见证沧海巨变。“印度板块和欧亚板块的碰撞是约5500万年以来地球历史上发生的最重要的造山事件，由此导致青藏高原隆升，化石也从汪洋大海被‘抬’到了世界之巅。”邓涛告诉记者，喜马拉雅鱼龙在20世纪60年代被首次发现并命名。它身长十余米，是生活在中生代海洋的巨型水生爬行动物。
青藏高原的强烈隆升深刻影响了高原和周缘的气候环境与生态系统，对生物的演化产生了强力驱动。“化石正处于实验室修复阶段，研究才刚开始，后续将会有更多发现。”邓涛说，与鱼龙化石相伴生的大量菊石、双壳等化石，将为了解三叠纪古海洋生态系统提供更多信息。此外，科考队员还在剖面上系统采集了岩石样品，以期开展沉积学和地球化学分析，了解更多特提斯喜马拉雅古海洋环境信息。
青藏科考每一项重大发现和成果背后都是数年乃至数十年的探寻和积淀
冰塔林如丘如峰，冰洞深邃晶莹；冰面泛着淡淡的蓝色，阳光洒下蔚为壮观……在中国科学院西北生态环境资源研究院副院长康世昌的镜头里，珠峰东绒布冰川是一片“蓝冰仙境”。
科考途中，康世昌喜欢拍科普视频，分享冰川见闻。从他的视频里，不少人第一次见到珠峰极高海拔冰川的样子。
为了精准获取珠峰冰川表面形貌，去年，康世昌和他的科研团队对海拔5200米至6500米之间的冰川进行高分辨率扫描，累计扫描面积达22平方公里，创造了东、中、西绒布冰川高分辨率扫描面积纪录。“今年在珠峰待了三周时间，工作内容与去年相似，包括冰川表面形态三维激光扫描、无人机航测、冰川厚度雷达观测等，由此观测冰川一年的变化。”康世昌说。
冰川是地球的年轮。降雪一年年沉积落下，凝结成冰，也将“自然档案”封存其中。从冰川顶部自上而下打钻得到的圆柱状冰样叫做冰芯，记录着不同年代青藏高原气候和环境变化等珍贵信息。
“今年我们在东绒布冰川海拔6500米处钻取了2支透底冰芯，分别为118.72米和115.08米。还有1支长20.40米的浅冰芯。”康世昌告诉记者，冰芯里面的化学成分都是研究对象，数据分析量大，研究预计持续三到四年时间。
康世昌的青藏高原野外考察始于1993年。30年间，他经历过高原反应的头痛欲裂、彻夜无眠，也经历过狂风暴雪、迷路、掉入冰裂隙，风餐露宿、爬冰卧雪更是常态。
“有一次珠峰考察，我在6300米的远东绒布冰川住了1个月，拆掉帐篷离开冰川，睡垫下的冰面居然烙着一个完整的‘人形’冰印。”康世昌说，在极高海拔地区不仅缺氧，而且受地形环境限制，工作都要靠人力，极大地考验着队员们的体力和毅力。
有的失温后与死神擦肩，有的患肺水肿命悬一线，有的与野狼、野牦牛不期而遇，有的险些被冰缝吞噬……对于青藏科考的艰辛，队员们都有切身体会。
倪喜军主要从事新生代早期哺乳动物演化与灵长类研究工作，已有20多年青藏科考野外经验。走进他的办公室，只见置物架上码放着各种骨骼标本，一台显微镜和大大小小的化石标本摆放在中间的工作台上。“这些不到巴掌大小的盒子里的骨骼碎片、小哺乳动物牙齿，都是我们从野外扛回来的上百吨岩石样本里筛洗分选出来的。”倪喜军说。
青藏科考是一项长期事业，每一项重大发现和成果背后都是数年乃至数十年的探寻和积淀。这次发现三叠纪喜马拉雅鱼龙化石，距离刘东生院士、邱占祥院士等老一辈青藏科考人首次发现化石已有近60年。
“在高原大山深处、在上千平方公里的区域寻找化石，是旷日持久的辛苦活，更是经验活、技术活。”倪喜军说，这些年来，多支科考分队先后在定日地区和聂拉木地区进行野外考察，重点对晚三叠世含鱼龙化石地层进行详细踏勘，陆续发现一些线索。邓涛也坦言，这次能发现鱼龙化石，不是偶然运气好，而是前期多次野外踏勘工作的积累，以及多个方向的研究力量联合起来才获得的突破。
从征服到了解，再到保护
“为什么要去珠峰科考？”
面对记者的提问，康世昌展示了三张照片：“第一张照片是1921年英国登山家乔治·马洛里在珠峰北坡拍摄的中绒布冰川冰塔林分布，第二张是2007年一名美国记者在相同位置拍摄的，第三张是今年5月我们团队在相同位置拍摄的。百年来，冰塔林朝高海拔退缩，珠峰冰川的消融变化肉眼可见。”
而这，只是青藏高原被全球变暖影响的“冰山一角”。
“我们常说‘春江水暖鸭先知’，全球变暖是冰先知。道理很简单，温度超过0摄氏度，冰就要融化。”康世昌说，过去100年来，特别是最近几十年的快速升温，导致地球三极的冰川、冰盖和海冰大面积退缩。
温室气体和污染物排放亦在冰芯里留下了痕迹。“冰芯中一些重金属和持久性有机污染物近百年来迅速升高，反映了工业革命以来排放的污染物通过大气环流传输到冰川上并保存下来。”康世昌说，今年会使用新的测量方法研究冰芯，并增加对一些同位素和新型污染物微塑料变化的历史研究。
探秘青藏高原，了解巍巍珠峰，对揭示环境变化机理、促进全球生态环境保护具有重要意义。科学家们正试图搞清，在全球气候变暖的大背景下，青藏高原到底发生了什么，将来又会沿着怎样的趋势演变。
因板块碰撞逐步造就的地球上最高、最年轻的高原青藏高原，极大影响了世界范围内的地理和气候格局，对植物多样性的分布和演化，以及动物环境适应和迁徙等也产生了深远影响。青藏高原经历了怎样的隆升过程？它怎样影响高原和周边地区的生态环境？生物又如何响应如此重大的地质、环境事件而演化？……这些科学问题吸引着邓涛和倪喜军，吸引着一批批古生物研究者孜孜以求寻找答案。
青藏高原正成为科学考察研究的“新高地”。新中国对青藏高原的科学研究始于上世纪50年代，并在上世纪70年代开展了历时20余年的第一次大规模的青藏科考。从第一次青藏科考的“摸家底”到第二次青藏科考的“看变化”，青藏科考始终围绕国家需求来开展。
今年4月，十四届全国人大常委会第二次会议表决通过青藏高原生态保护法，其中提出：“国家鼓励和支持开展青藏高原科学考察与研究”“掌握青藏高原生态本底及其变化”“发挥科技在青藏高原生态保护中的支撑作用”等，生态保护是核心内容。这给青藏科考也提出了新要求。
“2022年，我们实现了从登山科考到科考登山的登山模式转变，实现了从‘我要征服你’到‘我要了解你’的登山思路的转变，在此基础上，今后就更要突出‘我要保护你’。”姚檀栋表示，今年珠峰科考在持续做好揭示环境变化机理基础上，致力于为青藏高原地区国家公园建设提供更多支持，更好服务区域生态环境保护、流域治理等工作，力争在全球生态环境保护科考工作中起到示范带动作用。
哪里有未解之谜，科学家就向哪里进发
“很幸运，相比第一次青藏科考，我们这次新发现的鱼龙脊椎骨、肋骨化石保存更加完整，研究手段也更丰富，后续将借助高精度CT、结构光成像等新装备，通过计算机成像建模等方法开展精细化研究。”邓涛说，这为了解地壳板块运动和两亿年来高原地质和生命演化历史打开了新窗口。
“以前靠肉眼观测，现在借助先进设备，科学考察的精度提升了，科学认知也更深刻。”康世昌说。
几十年来，国家综合实力提升和科技进步支撑了科考装备升级和科研技术进步。姚檀栋回忆，十年前的野外科考，学生用的是地质锤、罗盘、笔记本“三大件”，地质锤用来敲打岩石观察风化等情况，罗盘用来辨别方向，笔记本用来画素描。当时，只有老师能有照相机和气压表。
从2005年跟随姚檀栋院士攻读博士研究生至今，杨威从事冰川考察研究已有18年。“原来不能做的研究，现在能做了；原先能做的研究，现在做得更加高效和精细了。”杨威说，在野外科考中，亚米级的高分辨率卫星、北斗卫星短报文功能也都派上了用场。
见到康世昌时，他正在做一场线上讲座。与大学生们交流时，他说：“研究冰川三十载，我越来越热爱这份事业，现在我去珠峰的感觉就像回家一样。”
康世昌先后12次到珠峰开展科学考察研究，珠峰也见证了他从青年到中年的科研之路。今年，康世昌的脸被晒伤了，黝黑的脸颊和鼻子蜕皮发红。“我知道这很苦，但还是想去做。这是使命，更是情怀。”
脚踏实地，勇于探索，协力攻坚，勇攀高峰——历经半个多世纪的风雪，青藏科学精神薪火相传。踏着老一辈科学家的足迹，新时代青藏科考人跋涉在这片250多万平方公里的广袤高原，追问着千万年乃至更久远的时空岁月，向着一座座科学高峰奋力攀登。
冰冻圈是气候系统中变化最敏感、反馈最直接的圈层。受气候变暖影响，冰崩、冰湖溃决的风险不断升高，威胁当地群众生产生活。“我原来只做冰川变化基础理论研究，但是第二次青藏科考带来新的命题方向，我对冰川冰崩灾害问题的关注日益深入。这完全是新挑战，但非常有现实意义。”杨威说，作为青年科学工作者，青藏科考带来的成长是一生的财富。
青藏高原气候和环境变化是动态的长期过程，不是一次性考察结束后使命就完成了；近300个科研单位、7000多名科考队员参加十大科考任务，预计持续十年时间，“巅峰使命”珠峰科考只是其中一个段落。
希夏邦马峰是唯一一座完全在中国境内的海拔8000米以上的高峰。上世纪60年代，科考人员在希夏邦马峰北坡海拔6000米左右、距今约300万年的砂岩中发现了高山栎的古植物化石。高山栎大多生长在海拔2500米到4000米的山区，以此推断，喜马拉雅地区在近300万年内还经历了剧烈的抬升。
“明年野外考察，我打算带学生一起去希夏邦马峰。”倪喜军告诉记者，近年来那里又发现了新的古植物化石，他们希望去找到古脊椎动物化石，利用古脊椎动物学的证据还原青藏高原的隆升历史。
哪里有未解之谜，科学家就向哪里进发。从今年7月10日开始，由中国科学院青藏高原研究所、西北生态环境资源研究院、空天信息研究院和北京大学等组成的2023慕士塔格联合科考队，在位于帕米尔高原海拔7546米的慕士塔格峰展开为期2个月的综合科学考察。作为青藏科考的一部分，此次考察对于研究青藏高原西缘的气候环境具有重要意义。
在世界屋脊，水升成云，云降为雪，雪终年不化；无惧风雪，迎风探极，中国人攀登不止。