魏達(dá)：“碳”究青藏高原植被的“呼吸”

文／羅洪焱 陳科

巍峨的雪峰、茂密的森林、徜徉在山坡上的牦?！@是大自然賜予青藏高原的“禮物”。被稱為地球“第三極”的青藏高原，具有獨(dú)特的自然景觀和富饒的自然資源，其對(duì)我國(guó)乃至北半球的氣候系統(tǒng)具有重要影響。

扎根青藏高原15年、聚焦高寒碳匯研究，中國(guó)科學(xué)院成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所研究員魏達(dá)是最了解這片土地的“外地人”之一。在崇山峻嶺、溪流草原中，他監(jiān)測(cè)著植被的碳吸收與碳排放，聆聽(tīng)著這片高原的“呼吸聲”。

前不久，魏達(dá)憑借突出貢獻(xiàn)，獲得了第一屆中國(guó)科學(xué)院青年五四獎(jiǎng)?wù)隆?/p>

發(fā)現(xiàn)被低估的“吸碳能手”

讀大學(xué)時(shí)，魏達(dá)學(xué)的是城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)。出于對(duì)青藏高原的“神往”，2007年他考入中國(guó)科學(xué)院攻讀博士學(xué)位。

“在此期間，我主要研究的是二氧化碳等溫室氣體。最開(kāi)始，我還不太理解這個(gè)領(lǐng)域，覺(jué)得這些東西摸不著、看不見(jiàn)，很縹緲?！彼貞浀?。

2009年，聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)在丹麥?zhǔn)锥几绫竟匍_(kāi)。從這次會(huì)議公布的資料上，魏達(dá)看到了我國(guó)溫室氣體系統(tǒng)性數(shù)據(jù)不足的問(wèn)題，由此他重新認(rèn)識(shí)到了自己工作的意義?！半m然我研究的只是中國(guó)的局部區(qū)域，但如果能把這一個(gè)點(diǎn)做扎實(shí)的話，也是為我國(guó)溫室氣體研究助力。”他說(shuō)。

2008年6月，魏達(dá)被派到西藏納木錯(cuò)，當(dāng)時(shí)他或許沒(méi)想到，自己就此將在青藏高原扎根15年。

剛到納木錯(cuò)時(shí)，魏達(dá)主要負(fù)責(zé)在站點(diǎn)做定點(diǎn)觀測(cè)、采集當(dāng)?shù)氐目諝鈽悠罚瑫r(shí)進(jìn)行高寒草原、高寒草甸、高寒濕地等典型生態(tài)系統(tǒng)的同步監(jiān)測(cè)。

“我們的觀測(cè)時(shí)間是從每年的五月初開(kāi)始，一直持續(xù)到九月底?！蔽哼_(dá)解釋說(shuō)，當(dāng)?shù)刂参镆话阍谖逶鲁蹰_(kāi)始返青，植物開(kāi)始進(jìn)行光合作用，從大氣里面吸收二氧化碳，成為碳匯；九月底植物開(kāi)始枯萎，碳的交換過(guò)程開(kāi)始變?nèi)?，這時(shí)他便帶著樣本返回北京，進(jìn)行數(shù)據(jù)整理。

“我差不多算是在西藏拿到的博士學(xué)位?！蔽哼_(dá)笑著說(shuō)，在納木錯(cuò)時(shí)，他都是通過(guò)電話或郵件向?qū)焻R報(bào)研究進(jìn)度，遠(yuǎn)程接受指導(dǎo)。

經(jīng)過(guò)在納木錯(cuò)連續(xù)8年的觀測(cè)，再整合其他研究人員的數(shù)據(jù)，魏達(dá)發(fā)現(xiàn)，高寒植被其實(shí)是被低估的“吸碳小能手”。

“由于溫度低、海拔高，之前學(xué)界普遍認(rèn)為青藏高原上的微生物和植物吸收溫室氣體的量應(yīng)該很少。但經(jīng)過(guò)觀測(cè)，我們發(fā)現(xiàn)，它們吸收甲烷和二氧化碳等溫室氣體的量是之前預(yù)計(jì)的3到4倍?！蔽哼_(dá)覺(jué)得，這就是科研的必經(jīng)之路，“后人或許也會(huì)把我們的一些結(jié)論進(jìn)行修正，在向科學(xué)高峰攀登的路上，我們只是一級(jí)‘臺(tái)階’”。

到野外獲取一手資料

在納木錯(cuò)站點(diǎn)做了8年的定點(diǎn)觀測(cè)后，魏達(dá)將研究的目光投向了整個(gè)高原面?！罢纠锏谋O(jiān)測(cè)工作畢竟只是碳匯研究的、很小的一個(gè)點(diǎn)，最終還是要走出去，到更廣闊的地方去進(jìn)行全面觀測(cè)?！彼f(shuō)。

借著中國(guó)科學(xué)院開(kāi)展第二次青藏高原綜合科學(xué)考察的契機(jī)，魏達(dá)去到了青藏高原的20余個(gè)野外臺(tái)站，在西藏申扎縣、亞?wèn)|縣、改則縣等地開(kāi)展自動(dòng)化觀測(cè)，并在可可西里和羌塘無(wú)人區(qū)等地超前布局碳匯監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。

在此次青藏科考期間，魏達(dá)和團(tuán)隊(duì)成員一起進(jìn)行了跨岡底斯山—唐古拉山—巴顏喀拉山—祁連山的野外采樣?！皬暮０?000多米的祁連山，到海拔5000多米的唐古拉山，我們一般會(huì)在兩個(gè)點(diǎn)位之間往返四五趟，邊跑邊采樣，一趟下來(lái)要花十五到二十天，單程就是幾千公里?！敝两?，魏達(dá)對(duì)于這些公里數(shù)、海拔高度等數(shù)字記憶猶新。

確保數(shù)據(jù)無(wú)誤，已內(nèi)化為魏達(dá)的“本能”?！拔覀兊膬x器在每次開(kāi)機(jī)后都要做穩(wěn)定性檢測(cè)，以保證數(shù)據(jù)的質(zhì)量、讓誤差保持在1%以內(nèi)，這樣做出來(lái)的研究才有價(jià)值?！蔽哼_(dá)說(shuō)，青藏高原低氣壓、強(qiáng)輻射的自然環(huán)境十分特殊，是實(shí)驗(yàn)室難以模擬的，所以必須走到高原上，聆聽(tīng)生物的“呼吸聲”，只有在真實(shí)環(huán)境里才能獲得一手?jǐn)?shù)據(jù)。

2020年，魏達(dá)成為研究生導(dǎo)師，開(kāi)始帶領(lǐng)一批批年輕的學(xué)生繼續(xù)探索這片廣袤的高原。

“我們學(xué)地學(xué)的，必須到大自然進(jìn)行實(shí)地考察研究，光去還不行，還得用心觀察和思考?！边@句話是魏達(dá)的導(dǎo)師教給他的，在科考路上，他也把同樣的話傳授給了自己的學(xué)生。

在野外，魏達(dá)和學(xué)生風(fēng)餐露宿，靠著“硬餅子就咸菜”，他們采集了大量樣品，累計(jì)獲取了3600余條監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

身處再苦的工作條件，魏達(dá)也沒(méi)有退縮，不過(guò)他也有怕的——“不怕下雪、下冰雹，最怕的是下雨”。有一次為了趕工作進(jìn)度，他和學(xué)生冒著雨不間斷地采集了三四個(gè)小時(shí)的樣本，高原上氣溫很低，他不幸“中招”發(fā)燒，只好前往醫(yī)院治療。

而讓魏達(dá)至今難忘的事，發(fā)生在2020年國(guó)慶節(jié)期間。當(dāng)時(shí)，他帶著科研人員和工程師共6人駛進(jìn)可可西里無(wú)人區(qū)。剛出發(fā)十幾公里，荒無(wú)人煙之地突然躥出一頭棕熊和兩頭牦牛，一路跟著他們的車跑。好在魏達(dá)和隊(duì)友隨機(jī)應(yīng)變，讓前面一輛車向前跑，后面一輛車掉頭向后跑，才成功甩掉了棕熊和牦牛。

與國(guó)家“同呼吸共命運(yùn)”

這些年，魏達(dá)采集了數(shù)萬(wàn)個(gè)空氣樣品，獲取了扎實(shí)的研究數(shù)據(jù)，并以第一作者的身份發(fā)表了15篇國(guó)際論文。這些研究成果為認(rèn)識(shí)青藏高原碳匯變化提供了扎實(shí)的數(shù)據(jù)，也為制定西藏國(guó)家生態(tài)文明高地相關(guān)政策提供了有力的支持。

2019年，在從成都去往拉薩的途中，魏達(dá)思考，能否聯(lián)合青藏高原其他觀測(cè)站，對(duì)整個(gè)青藏高原二氧化碳的碳匯做一個(gè)系統(tǒng)的評(píng)估，以服務(wù)于地方以及國(guó)家的政策制定。

為了讓這一想法變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，魏達(dá)和團(tuán)隊(duì)成員開(kāi)始向在青藏高原駐站研究的各個(gè)研究所尋求幫助?！半m然各個(gè)院所最開(kāi)始都是‘各自為戰(zhàn)’的，但是知道我們的需求后，都很慷慨地將數(shù)據(jù)共享給了我們，大家都認(rèn)為，能聯(lián)合起來(lái)服務(wù)于地方需求和國(guó)家需求，才是科研的最終目的。”魏達(dá)說(shuō)，在數(shù)據(jù)整合過(guò)程中，中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所、中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院、中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所、蘭州大學(xué)等單位都給予了無(wú)私的支持與幫助。

通過(guò)研究這些匯總數(shù)據(jù)，魏達(dá)和團(tuán)隊(duì)成員發(fā)現(xiàn)，青藏高原的碳匯量超出科學(xué)界此前的推測(cè)，這很大程度上改變了大家對(duì)于青藏高原碳匯功能的傳統(tǒng)認(rèn)知。這些寶貴的觀測(cè)資料和科學(xué)觀點(diǎn)，也被發(fā)表在了國(guó)際權(quán)威期刊上。

在“雙碳”背景下，魏達(dá)更加意識(shí)到，碳匯研究應(yīng)該與國(guó)家重大需求緊密結(jié)合?！拔覀冄芯康木褪乔嗖馗咴軌颉铡嗌偬?，而碳吸收量就意味著排放權(quán)，排放權(quán)就是我們國(guó)家的發(fā)展權(quán)?！彼f(shuō)。

回望這15年走過(guò)的路，魏達(dá)感嘆，科研人員的“黃金時(shí)間”并不長(zhǎng)，但能夠在有限的時(shí)間里做好一件事，不容易卻很值得。

“我個(gè)人很渺小，但從事的工作能夠服務(wù)于國(guó)家發(fā)展需求，我深感榮幸?！蔽哼_(dá)說(shuō)，得益于國(guó)家對(duì)于科研的投入以及科研環(huán)境的改善，他才能在平凡的崗位上實(shí)現(xiàn)自己的價(jià)值，不僅能監(jiān)測(cè)植物的“呼吸”，也能和國(guó)家“同呼吸共命運(yùn)”。