全球變暖后凍融作用對地表侵蝕的影響機制研究獲進展

　　全球氣候變暖極大地影響了高寒區的地表侵蝕過程，進而導致水土流失加劇、土壤有機碳釋放增加、高寒區冰凍圈災害頻發等一系列生態環境災害問題。此前，中國科學院青藏高原研究所研究員張凡團隊在青藏科考野外考察工作中發現，雅魯藏布江的河水在雨季來臨前的春季開始變渾，即出現泥沙含量增加這一反常現象，這與以往研究中觀察到的暴雨產生快速地表侵蝕，河流攜帶大量泥沙的結果明顯不一致。同時，中科院地球環境研究所研究員金釗發現，黃土高原關鍵帶監測過程也存在季風前期河流泥沙含量增加的奇怪現象。

　　針對上述問題，地球環境所研究人員沿東南季風沿線選取了三個具有顯著氣候梯度的區域來探究全球變暖背景下地表侵蝕的季節性行為及其控制機制。三個典型區域從北至南分別為：高寒青藏高原的青海湖流域、較為溫暖的四川盆地及溫暖濕潤的中國臺灣地區，每個區域均選取2個代表性小流域開展為期1-2年的野外監測研究以保證結果的可靠性。

　　研究結果表明，青藏高原流域的凍融作用破碎了土壤顆粒，導致大量松散物質在雨季前低流量情況下被快速輸出，產生了雨季前期河流泥沙就開始快速增加的現象。全球其他冰川及凍土區也發現了此現象，而沒有凍融作用的四川和臺灣河流則未觀測到該現象。上述結果間接地分離出高寒區凍融作用對地表侵蝕的影響，補充了現有理論對季節性侵蝕行為及其控制機制研究的不足。

　　此外，該研究基于青藏高原的水文氣象數據觀測到，在過去的30年里，青藏高原氣溫升高幅度可達2℃，沉積物輸出速率漲幅高達8倍。因此，該研究提出，全球氣候變暖會加速冰川/凍土區的侵蝕過程，而該過程所關聯的凍融作用會進一步加速土層中松散沉積物的釋放從而再次加速地表侵蝕，同時可能促進凍土層中有機碳的釋放，最終反作用于氣候變暖。

　　相關研究成果近期發表在Catena上。該研究得到中科院青年創新促進會項目、國家自然科學基金以及中科院西部之光項目等的聯合資助。