湖泊是地球上最具特色的地標(biāo)式自然地理景觀之一。青藏高原是我國重要的湖泊分布區(qū),這里的湖泊大多在海拔4000米以上,面積大于1平方千米的湖泊超過1200個,總面積超過5萬平方千米,是我國海拔最高、數(shù)量最多、面積最大的湖群區(qū)。湖泊在演化過程中,會留下許多地質(zhì)遺跡或地質(zhì)檔案,對它們開展研究的學(xué)科可被稱為“古湖泊學(xué)”。
青藏高原的湖泊以它們那無與倫比的藍(lán)帶給大家美的享受,同時,也暗藏著豐富的科學(xué)問題。
湖泊是陸地水循環(huán)的重要樞紐,它的擴張和收縮與氣候變化息息相關(guān),在湖泊漲落過程中,會留下古湖岸線和階地(沿河流、湖泊和海濱伸展,超出河、湖、海面以上的階梯狀地貌,由侵蝕剝蝕、堆積過程和地殼構(gòu)造運動合力塑造而成),這些正是古湖泊學(xué)家開展研究工作最好的載體。
湖底的沉積物蘊藏著更豐富、更連續(xù)的氣候環(huán)境變化信息,通過鉆取湖芯的方式取出沉積物是開展此類研究工作的重要一步,也是古湖泊學(xué)家最常做的工作。
過去的事情已經(jīng)無法完全復(fù)現(xiàn),想要對“古”開展研究,需要我們的推測和想象,往往具有很大的不確定性,但基本的科學(xué)原理和邏輯思路是清晰的,那就是“將今論古”,即“現(xiàn)在是認(rèn)識過去的鑰匙”,這是古湖泊學(xué)家遵循的基本研究方法。
簡單來說,我們現(xiàn)在看到的湖泊與其流域內(nèi)其他要素間的關(guān)系,在過去的時段也是適用的。
比如,湖泊水淺時的沉積物顆粒普遍較粗,這是因為在淺水環(huán)境下湖泊的水動力作用更強,能夠搬運更粗、更重的顆粒物質(zhì)。
再比如,湖泊中有些生物,如螺類、介形類殼體中的氧同位素(指同一元素中質(zhì)子數(shù)相同但中子數(shù)不同的不同原子,在自然界中,不同的物理、化學(xué)過程會導(dǎo)致這些同位素以不同的比例存在)與其存活年代水體和大氣的氧同位素是相似的,可以根據(jù)化石中殼體的氧同位素組成反推當(dāng)時水文氣候的情況,而其適宜生活的水深則可用來指示古湖泊的水位……
這些關(guān)系都為我們進(jìn)行氣候環(huán)境重建提供了基礎(chǔ)。
上大學(xué)時,我們會學(xué)習(xí)自然地理學(xué)、地貌學(xué)、普通地質(zhì)等基礎(chǔ)課程,老師經(jīng)常告訴我們,想要學(xué)好地理,從事與地理研究相關(guān)的工作需要有“地理腿”和“地理眼”。
大學(xué)畢業(yè)20多年來,我一直在以實際行動踐行這兩個基本要求,除了參加正式的野外科學(xué)考察之外,我還自行去過很多地方看不同的山川湖泊,并盡自己所能做一些記錄。
這是因為除了“讀萬卷書,行萬里路”之外,我們還要多看萬水千山、風(fēng)云變幻,湖泊形態(tài)、周邊地貌、植被土壤、氣候特征、人類活動等,都是影響湖泊發(fā)育和演化的重要因素。作為古湖泊學(xué)的研究人員,唯有實地考察、親身體驗,才能深入理解這些因素如何相互作用,并最終把環(huán)境變化的信息儲存進(jìn)湖泊沉積物中去的。我想,這正彰顯了“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”的深刻哲理吧。
湖泊藏著地球億萬年的滄海桑田,期待未來你們也能踏入這方天地,喚醒這些“藍(lán)寶石”沉睡的記憶,為我們描繪舊日的湖光山色。
(責(zé)任編輯 / 牛一名" 美術(shù)編輯 / 周游)