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科普·流量明星||如果没有青藏高原,江南或许仍是荒漠!这位院士用30多年揭开真相

来源: 科普中国 时间: 2025-12-11

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  如果没有青藏高原会怎样?

  中国科学院院士丁林给出了一个颠覆常人想象的答案:我国长江中下游地区原本是戈壁荒漠,而之所以能蜕变为“烟雨江南、鱼米之乡”,与青藏高原的隆升过程密不可分。

  青藏高原,是丁林生命中的重中之重。30多年来,他用双脚丈量着其中的每一寸险峻,用地质锤从石头里“叩问”出地球往事,不断揭开青藏高原的面纱,在世界屋脊上书写着属于中国地质学家的传奇篇章。

  丁林院士

  从海底“长”出来的青藏高原

  就像“鱼米之乡”曾是戈壁荒漠,青藏高原也不是“天生”高原,它是从海底逐渐隆升成世界屋脊的。

  “青藏高原由很多地块拼合而成,从南到北大概有五条巨大的缝合线,每条巨大的缝合线都是一个关闭了的古代的大洋。”丁林表示,3亿年前,青藏高原根本不存在,那时候的青藏高原和所有组成青藏高原的陆块都在古特提斯洋的南部和冈瓦纳大陆的北缘分布着。

  随着时间推移,第一个陆块——羌塘地块,从冈瓦纳大陆北缘分裂出来,在和昆仑山发生碰撞后,形成了羌塘高原的地块被拼合到欧亚大陆的南缘。而当冈瓦纳大陆全部解体后,由其中分裂出来的印度地块快速向北漂移,并与欧亚大陆发生了碰撞。这是地球上有史以来最强烈的一次碰撞,它塑造了整个青藏高原,以及整个欧亚大陆的地貌,奠定了现在地球上的海陆格局,也对新生代以来全球气候变化有着深远的影响。

  但,这次碰撞究竟是什么时候发生的?

  20世纪80年代,中法科学家联合发表了一系列文章,最后得出结论:可能在5000万年前,印度和欧亚板块在青藏高原发生了碰撞。但这一结论缺少直接证据。直到2003年,丁林和团队发现了研究大陆碰撞的“圣地”——桑丹林大剖面。在这里,来自欧亚大陆和印度大陆的物质直接堆积在了一起,只有两个大陆在此碰撞才能造成这样的物质转移。也是在对此进行研究的过程中,他们发现了一种放射虫化石,如果能测定出化石所处时代,就能直接推断碰撞发生的时间。

  为此,丁林几乎翻遍了国内所有图书馆里关于放射虫的文献,也没找到类似的记录。于是,他将目光放到了国外,在美国加州大学洛杉矶分校的图书馆找到了一套《大洋钻探报告》。“现在很多图书馆都有这套书,但当时我们国家这套书还不齐。”丁林说。他沉浸在这套需要一间大屋子才装得下的图书里,终于有一天,翻到了一样的放射虫,所处时代是6500万年前。

  终于有希望确定大陆碰撞时代了,丁林高兴得彻夜难眠。不过要想有更全面的认识,还需要继续研究。此后十几年,他又在印缅山脉地区和巴基斯坦进行了深入考察。基于一系列的研究,他确定了印度与欧亚大陆于6500万年前首先在中部发生初始碰撞,随后新特提斯洋向两侧逐渐封闭,于5000万年前全面碰撞。这一发现将人类对印度—欧亚大陆碰撞时间的认识向前推进了1500万年。

  近年来,丁林还定量恢复了冈底斯山和喜马拉雅山的隆升历史,提出喜马拉雅山地区在6500万年前还处于海平面之下,此后逐渐隆升,于1500万年前超过5000米。“青藏高原北部地区的隆升历史仍然存在较大的不确定性,需要更多定量古高度数据来验证。”

  青藏高原塑造“鱼米之乡”

  “如果转动地球仪,大家会发现华南和青藏高原所在的30度纬度正好是沙漠所分布的地方。从印度、巴基斯坦的沙漠到中东沙特阿拉伯的沙漠,再到非洲的撒哈拉沙漠,转过来到北美得克萨斯和墨西哥的沙漠,纬度30度的地区基本全是沙漠,唯独中国华南地区是‘绿洲’。”丁林说。

  为何会如此?丁林认为,原因直指青藏高原隆升。

  在6500万—4000万年前,青藏高原上仅有冈底斯山与中央分水岭山隆升至4500米以上,而两山间的中央谷地海拔仅1700米左右。此时,狭窄的山脉不足以抵挡行星风系大气环流,从高原中部到长江中下游均为副热带高压控制的低地沙漠。丁林团队在《全球和行星变化》期刊发表的成果也为之提供了佐证。他们发现,以贡觉、热鲁盆地等为代表的藏东南地区5000万年前是一片炎热干燥的沙漠,受西风带气候控制,生长着代表干燥气候的棕榈植物群。

  而4500万—3000万年前,藏东南地区抬升到3000米以上,水汽传输受到影响,形成了独特的地中海气候模式——夏季高温干旱,雨季则从深秋持续到春季。这为横断山区生物多样性埋下了伏笔。当时间快进到2500万—1500万年前,喜马拉雅山的快速隆升变成了又一个重要的标志。喜马拉雅山不仅有巨大的阻挡作用,还能进行导流,推动现代南亚、东亚季风系统形成并趋于稳定。通俗地说,水汽到此处都会“拐弯”,我国东部地区也因此越来越湿润,华南“绿洲”、长江中下游“鱼米之乡”的形成,都源于此。

  “喜马拉雅山的隆升奠定了今天的环境格局。”丁林强调。扎扎实实研究多年,他在青藏高原大陆碰撞—大陆俯冲—高原隆升及其对资源环境影响等研究领域做出了系统的创新成果,提升了我国在青藏高原地球系统科学研究领域的国际影响力,同时也为青藏高原社会发展做出了重要科技支撑。

  站在高原,研究高原

  “可可西里”这个地名被大众熟知,是因为被杀戮的藏羚羊和相关影视作品。但可可西里不仅是藏羚羊的家园,也是中国最大的无人区。2005年9月,丁林带领一个由50多人组成的科考队伍,由南向北经拉萨—双湖—普若岗日—多格错仁—岗扎日—向阳湖—鲸鱼湖—茫崖,到达格尔木。这是科学史上人类首次穿越可可西里核心地带并进行大规模科学考察。这一年,丁林40岁,研究青藏高原已经十几年了。

  时间要回溯到1988年,23岁的丁林从北京大学毕业来到中国科学院地质研究所深造。在导师钟大赉院士的带领下,他第一次登上青藏高原,研究位于其东南部的高黎贡山。此后,他踏遍高原,研究高原——他亲手绘制了南迦巴瓦峰区域的地质图,让喜马拉雅东部大峡谷的真容第一次呈现在世界面前;他的博士论文填补了国内外对于东喜马拉雅构造结研究的空白,使得东喜马拉雅构造结成为当今青藏高原及世界地学研究的热点。

  由于野外考察经验丰富,丁林被任命为队长。但他本人明显更喜欢沉浸式科研,而作为队长则需要处理、协调整个队伍面对的各种问题。“保证全队的安全是一个队长的首要任务。第一是保证大家都安全地出来,第二是把所有的车辆都安全地带出来,第三才是科学。”丁林说。从2005年到2007年,他6次赴可可西里,组织完成了3次大规模科学考察。其间,他们遭遇过荷枪实弹的盗猎分子,面临着包括肺水肿、脑水肿等在内的各种高原反应病。最令他们头疼的是各种各样的陷车。“当时整个可可西里就是一片大的沼泽,任何地方都存在着杀机,特别是我们几辆大车,一旦陷进去就如泥牛入海。”

  但无论如何,丁林都从未想过放弃,在可可西里是这样,在这30多年的青藏高原研究路上,也是这样。当他把这30年间的野外科考路线导入地图时,才猛然发现,整座青藏高原早已写满他的足迹。在学生眼中,他的成果是“拿命换来的”,但在他看来,这不过是攀登科学高峰的必经之路。如今,丁林办公室墙上最醒目的地方,还挂着一张清晰的青藏高原地质图,那是他一步一个脚印丈量出的世界。

  来源:科普中国

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供稿人:科普部

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