两千年前,人类活动已经成为影响亚洲沙尘暴的主要因素?是的,这一研究结论由兰州大学西部环境教育部重点实验室、中科院青藏高原研究所陈发虎院士领衔的科研团队得出,其相关论文已于近日发表于国际学术期刊《自然·通讯》。
陈发虎是该论文的并列第一作者与通讯作者,他告诉记者,目前,科学家在“两千年来气候变化对社会经济及朝代更替的影响”的问题上,已有较好研究,但是,对于“东亚夏季风降水引起文明更替后的生态效应”,一直是未被科学界探索的科学问题,特别是“气候环境变化导致人类活动变化,进而影响生态环境改变”,还缺少科学考证。
该论文的共同通讯作者、中科院青藏高原所研究员刘建宝告诉记者,为解决这一科学问题,2009年9月,陈发虎带领团队钻取了吕梁山山顶名为“公海”的高山湖泊湖芯样本。
“这一湖泊位于黄土高原之上,没有受到直接人类活动干扰,是研究亚洲沙尘暴变化与人类活动关系的理想载体。”刘建宝说,黄土高原是世界上面积最大、沉积最厚的沙尘暴堆积区,其面积达到64万平方公里。粉尘从源区扬起,大量沉降到黄土高原,因此,该区域的研究可揭示亚洲沙尘暴的历史。
科研团队通过提取样品中的沙尘暴组分,“重建”了过去2000年亚洲沙尘暴的历史。该论文的并列第一作者、兰州大学资源环境学院在读博士生陈圣乾说,该湖芯样本覆盖了过去2250年的沙尘暴记录,最早可追溯到公元前230年,与秦朝建立的时间相当。
科研团队通过对比过去2000年沙尘暴记录、粉尘源区人口数量以及夏季风雨量,揭示了两千年来亚洲沙尘暴的变化规律——
东亚夏季风增强时,降雨增加,生态趋好,战乱减少,王朝兴盛(如汉、唐、北宋、明等朝代),人口迅速增加,农业发展,开垦草原和荒漠草原为农田,林草植被遭到破坏,进而粉尘源区扩展,最终导致沙尘暴活动快速上升。
相应地,东亚夏季风减弱时,降雨减少,气候恶化,国家动乱纷争(如魏晋南北朝、五代十国、南宋等),人口迅速减少,游牧民族南侵,农牧界线南移,沙尘源区植被恢复,生态环境转好,沙尘暴活动减少。
陈发虎认为,这一研究表明,东亚夏季风降水变化,不仅对我国朝代文明的更替具有重要的影响,还产生巨大生态效应。如今这一成果,可为我国北方干旱半干旱区的人类活动和植树造林的政策调控,提供科学支撑。
“两千年前,人类活动已超越自然变率,成为影响亚洲沙尘暴的主要因素。”刘建宝说,不论未来气候如何变化,减少人类活动,是控制该地区沙尘暴活动唯一有效的措施。因此,在该地区因地制宜地实施可持续土地利用政策将十分重要。
中青报·中青网记者 邱晨辉