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[圖文]揭開羅布泊的三大謎團

2015年01月11日 科學探秘-長篇 暫無評論 閱讀 75 次

20世紀60年代,曾是「匯入多水之湖」的羅布泊徹底乾涸,露出了湖底。而圍繞它的諸多科學之謎的謎底,直到近日才真正浮現。










1980年,彭加木擔任隊長的中國科學院新疆分院羅布泊綜合科考隊在考察途中。





羅布泊乾涸湖盆的著名「大耳朵」衛星影像圖。


據人民日報報道,中國和亞洲大陸的乾旱中心,塔里木盆地積水和積鹽中心,沙漠分佈和風沙活動中心,古代人類文明活動中心。這就是羅布泊。


對於羅布泊科考的重要性,劉東生院士曾用一句話概括:羅布泊,是一個地質學的實驗室,第四紀地質的許多科學問題,都可以在這裡得到滿意的答案。


19世紀中葉以來,羅布泊及其鄰近地區成為了科學界探險和考察的熱點區域。馬可·波羅、斯文·赫定、彭加木……中外探險家在這片「死亡之海」中視角不同的觀察,導致了一個世紀的學術爭論,並留下眾多科學上的謎團。


如今,謎底正在揭開。6月中旬,26次進出羅布泊的我國著名沙漠學家夏訓誠領銜的「新疆羅布泊地區環境演變與區域發展」項目在北京通過評審。孫鴻烈、劉東生、孫樞、葉大年等院士組成的專家組認為,這些羅布泊地區綜合研究的新進展,具有重要的科學意義,總體上達到了羅布泊研究的領先水平。


羅布泊就像鐘擺遊移不定?


上世紀初,瑞典探險家斯文·赫定經過實地考察,認為羅布泊是個「遊移湖」,由北向南和由南向北的遊移週期為1500年。他解釋原因說,由於進入湖中的河水挾帶有大量泥沙,沉積在湖盆裡,而使湖底抬高,導致湖水往較低的地方移動。一段時期後,被泥沙抬高露出的湖底,又遭受風的吹蝕而降低,這時湖水又回到原來的湖盆中。就這樣,羅布泊像老式的大鐘鐘擺一樣,南北遊移不定。此後「遊移說」佔據了絕對優勢。


夏訓誠等科學家實地考察後,發現羅布泊並沒有因為大面積的地面風蝕而發生明顯的湖體遊移,它的水體變化受控於入湖水系變遷,羅布泊並不是「遊移湖」。


夏訓誠介紹,從高程上看,羅布泊和它南面的喀拉和順都是平原中局部陷落的小窪地,羅布泊要更低一些。


「羅布泊最低處為778米,與其相鄰的喀拉和順湖最低處為788米,兩者相差10米,水往低處流,不大可能發生羅布泊倒流喀拉和順的現象」。夏訓誠帶領的科考隊在考察中還看到,乾涸的湖底都是堅硬的鹽殼,用鐵錘都很難敲碎,「風的吹蝕作用並不容易讓湖底重新降低」。


按照斯文·赫定的推測,1500年左右會形成10米以上的沉積物。但在湖底鑽探取樣測定年代的結果發現,湖底沉積物1.5米深處,是3600年前的沉積。而且沉積物中含有香蒲屬和莎草科植物花粉,不同層次中都有這些水生植物花粉的分佈。夏訓誠認為,這說明近萬年來,羅布泊經常有水停積物。


而水流一般先進入喀拉和順,最後到達歸宿地羅布泊。喀拉和順湖也是個淡水湖,而非終點湖。


因此「羅布泊是一個南北『遊移湖』的提法是不符合實際的,歷史時期內羅布泊水體沒有發生過倒流入喀拉和順湖的現象。」夏訓誠說。


實地看,羅布泊及周圍地區是寬淺窪地,高差很小。2003年秋季,夏訓誠帶領科考隊在湖底實際測量了一條50公里的水平線,最大高差僅3.02米。


「又由於塔里木河和孔雀河下遊水系經常變動改道,這會使終點湖羅布泊位置、大小、形狀發生較大的變化」。


羅布泊「大耳朵」緣何形成?


「羅布泊乾涸湖盆的形狀,在衛星上拍攝得到的影像,極像人的耳朵輪廓,於是『大耳朵』的名字便叫了開來」。這隻大耳朵是如何形成的,科學家們眾說紛紜,爭論不已。


夏訓誠1980年5月參加中國科學院沙漠考察團訪問美國時,在華盛頓遙感專家艾爾·巴茲家做客,看到艾爾家掛著這張「大耳朵」圖片。艾爾指著「耳輪」、「耳垂」和「耳孔」問夏訓誠,它們分別代表什麼。當時夏訓誠不能給出答案,但他跟艾爾說,「我以後會告訴你。」


將「大耳朵」按位置套疊在有地形標高的地形圖上,夏訓誠發現,「大耳朵」的範圍恰恰是羅布泊海拔高程780米等高線,量測面積為5350平方公里。


「我們最終給出了大耳朵的答案:『耳輪』是湖水退縮蒸發的痕跡;『耳孔』是伸入湖中的半島,將羅布泊分成東西兩湖;『耳垂』是喀拉和順湖注入羅布泊形成的三角洲。」夏訓誠和項目組的科研人員通過水準測量、光譜測定、分段採樣分析等綜合分析後,進一步得出對羅布泊「大耳朵」的新認識:羅布泊「大耳朵」形態形成受原湖岸地形的控制,特別是受伸入湖中半島的影響;「大耳朵」圖像上「耳輪線」,是湖水退縮鹽殼形成過程中的年、季韻律線。


夏訓誠等科學家確定,「大耳朵」是湖水迅速退縮形成,具體時間就在20世紀60年代初期4—5年之間。


是什麼讓樓蘭古國繁華不再?


1901年,斯文·赫定在當地嚮導的幫助下在羅布泊北發現了樓蘭古城,這一「沙漠中龐貝城的再現」轟動了世界。中外學者認為,在絲綢之路上,古樓蘭國曾經繁盛一時,樓蘭古城是其目前被發現的最重要歷史遺跡。然而,昔日的西域政治、經濟、交通的樞紐,如今已成一片荒原,樓蘭的興衰巨變原因,說法眾多。


氣候乾燥造成人口大遷徙;高山冰川萎縮,河流水量減少造成古城衰落;河流變遷使得居民遷徙,樓蘭廢棄……還有人提出,人類活動是造成羅布泊地區環境變化的主要因素。「我們認為,樓蘭興衰是社會經濟和自然條件變化的綜合反映。」夏訓誠認為,單種因素無法全面揭示樓蘭興衰的原因。


「『路斷城空』和『水斷城空』,是樓蘭興衰的兩大因素」。夏訓誠等專家認為,交通路線的變化是樓蘭興衰最直接最敏感的因素。西漢時,樓蘭成為西域交通重要樞紐,擔負著「負水擔糧,送迎漢使」的重任,為了保護這條通道而設官屯田,帶來了樓蘭的繁榮,並成為古代絲綢之路的門戶。然而後來的天山南麓道逐漸代替了經樓蘭的道路後,使其不知不覺喪失了中西交通中繼站的地位,是為「路斷城空」。


而另一個原因是樓蘭古城位於孔雀河下遊,水系變化較大,對人們生產和生活產生重大影響。人們為了生活,不得不另覓居住地,也就是「水斷城空」。


「一個世紀以來,羅布泊由一個浩瀚大湖,最終變成了一個乾涸的『大耳朵』。它所經歷的滄桑,給我們留下一部乾旱區開發史。」從事沙漠研究已整整50年的夏訓誠又開始思考羅布泊的未來。


羅布泊於1965年最終乾涸


1、距今3700—2500年,發生羅布泊演化過程中一次重要乾涸事件,當時東、西湖全部乾涸,東湖自此時起直至公元1958年間一直乾涸。


2、距今2500—1200年,氣候好轉,西湖充水,湖泊一度擴大,湖泊面積可達2000平方公里左右,為微鹹水湖。


3、距今1200—700年,為羅布泊氣候環境最好時期——中世紀暖期,為淡水湖—微鹹水湖,湖泊面積達2500平方公里。


4、距今700年以來,湖泊逐漸變干,公元1930年前後曾一度擴大。西湖面積1900平方公里,公元1958年夏季天山大洪水,東西湖同時充水,形成5350平方公里的大湖,但1965年乾涸。(據項目組資料)


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