2000年前人類活動(dòng)已成沙塵暴主因

鐘科

據(jù)中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所發(fā)布的消息，依托距今2250年的高山湖泊記錄，對(duì)比粉塵源區(qū)人口數(shù)量、夏季風(fēng)降水量和沙塵暴強(qiáng)度后，蘭州大學(xué)西部環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所陳發(fā)虎團(tuán)隊(duì)揭示，2000年前，人類活動(dòng)已成為影響亞洲沙塵暴的主要因素。該成果發(fā)表于《自然-通訊》雜志。

陳發(fā)虎表示，團(tuán)隊(duì)過去的研究發(fā)現(xiàn)，東亞夏季風(fēng)降水變化對(duì)中華文明的歷史演化具有重要影響，如在工業(yè)革命以前，季風(fēng)增強(qiáng)時(shí)，朝代強(qiáng)盛（如漢、唐、宋）;而季風(fēng)減弱時(shí)，朝代容易發(fā)生更替（如唐末、元末、明末）。

但是，對(duì)于東亞夏季風(fēng)降水引起文明更替后的生態(tài)效應(yīng)一直是未被科學(xué)界探索的科學(xué)問題，特別是氣候環(huán)境變化導(dǎo)致人類活動(dòng)變化，進(jìn)而影響生態(tài)環(huán)境改變還缺少科學(xué)考證。

為解決這一科學(xué)問題，陳發(fā)虎帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)鉆取了山西北部呂梁山山頂名為“公海”的高山湖泊的湖芯樣本。該湖泊位于黃土高原之上，沒有受到直接人類活動(dòng)干擾，是研究亞洲沙塵暴變化與人類活動(dòng)關(guān)系的理想載體。

黃土高原是世界上面積最大、沉積最厚的沙塵暴堆積區(qū)，其面積達(dá)到64萬平方公里。粉塵從源區(qū)揚(yáng)起，大量沉降到黃土高原，因此，該區(qū)域的研究可揭示亞洲沙塵暴的歷史。

通過提取樣品中的沙塵暴組分，團(tuán)隊(duì)重建了過去2000年亞洲沙塵暴的歷史。該湖芯樣本覆蓋了過去2250年的沙塵暴記錄。最早可追溯到公元前230年，與秦朝建立的時(shí)間相當(dāng)。

通過對(duì)比過去2000年沙塵暴記錄、粉塵源區(qū)人口數(shù)量以及夏季風(fēng)雨量，團(tuán)隊(duì)揭示了2000年來亞洲沙塵暴的變化規(guī)律——東亞夏季風(fēng)增強(qiáng)時(shí)，降雨增加，生態(tài)趨好，戰(zhàn)亂減少，王朝興盛（如漢、唐、北宋、明朝等），人口迅速增加，農(nóng)業(yè)發(fā)展，開墾草原和荒漠草原為農(nóng)田，林草植被遭到破壞，進(jìn)而粉塵源區(qū)擴(kuò)展，最終導(dǎo)致沙塵暴活動(dòng)快速上升;相反，東亞夏季風(fēng)減弱時(shí)，降雨減少，氣候惡化，國(guó)家動(dòng)亂紛爭(zhēng)（如魏晉南北朝、五代十國(guó)、南宋等），人口迅速減少，游牧民族南侵，農(nóng)牧界線南移，沙塵源區(qū)植被恢復(fù)，生態(tài)環(huán)境轉(zhuǎn)好，沙塵暴活動(dòng)減少。以上研究表明，東亞夏季風(fēng)降水變化不僅對(duì)我國(guó)朝代文明的更替具有重要影響，還產(chǎn)生巨大生態(tài)效應(yīng)。

2000年前，人類活動(dòng)已超越自然變率，成為影響亞洲沙塵暴的主要因素。不論未來氣候如何變化，減少人類活動(dòng)是控制該地區(qū)沙塵暴活動(dòng)唯一有效的措施。因此，在該地區(qū)因地制宜地實(shí)施可持續(xù)土地利用政策（如退耕還林還草）將十分重要。