魏達：“碳”究青藏高原植被的“呼吸”

 

發(fā)現(xiàn)被低估的“吸碳能手”

 

讀大學(xué)時，魏達學(xué)的是城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)。出于對青藏高原的“神往”，2007年他考入中國科學(xué)院攻讀博士學(xué)位。

 

“在此期間，我主要研究的是二氧化碳等溫室氣體。最開始，我還不太理解這個領(lǐng)域，覺得這些東西摸不著、看不見，很縹緲。”他回憶道。

 

2009年，聯(lián)合國氣候變化大會在丹麥首都哥本哈根召開。從這次會議公布的資料上，魏達看到了我國溫室氣體系統(tǒng)性數(shù)據(jù)不足的問題，由此他重新認識到了自己工作的意義。“雖然我研究的只是中國的局部區(qū)域，但如果能把這一個點做扎實的話，也是為我國溫室氣體研究助力。”他說。

 

2008年6月，魏達被派到西藏納木錯，當時他或許沒想到，自己就此將在青藏高原扎根15年。

 

剛到納木錯時，魏達主要負責在站點做定點觀測、采集當?shù)氐目諝鈽悠罚瑫r進行高寒草原、高寒草甸、高寒濕地等典型生態(tài)系統(tǒng)的同步監(jiān)測。

 

“我們的觀測時間是從每年的五月初開始，一直持續(xù)到九月底。”魏達解釋說，當?shù)刂参镆话阍谖逶鲁蹰_始返青，植物開始進行光合作用，從大氣里面吸收二氧化碳，成為碳匯；九月底植物開始枯萎，碳的交換過程開始變?nèi)酰@時他便帶著樣本返回北京，進行數(shù)據(jù)整理。

 

“我差不多算是在西藏拿到的博士學(xué)位。”魏達笑著說，在納木錯時，他都是通過電話或郵件向?qū)焻R報研究進度，遠程接受指導(dǎo)。

 

經(jīng)過在納木錯連續(xù)8年的觀測，再整合其他研究人員的數(shù)據(jù)，魏達發(fā)現(xiàn)，高寒植被其實是被低估的“吸碳小能手”。

 

“由于溫度低、海拔高，之前學(xué)界普遍認為青藏高原上的微生物和植物吸收溫室氣體的量應(yīng)該很少。但經(jīng)過觀測，我們發(fā)現(xiàn)，它們吸收甲烷和二氧化碳等溫室氣體的量是之前預(yù)計的3到4倍。”魏達覺得，這就是科研的必經(jīng)之路，“后人或許也會把我們的一些結(jié)論進行修正，在向科學(xué)高峰攀登的路上，我們只是一級‘臺階’”。

 

到野外獲取一手資料

 

在納木錯站點做了8年的定點觀測后，魏達將研究的目光投向了整個高原面。“站里的監(jiān)測工作畢竟只是碳匯研究的、很小的一個點，最終還是要走出去，到更廣闊的地方去進行全面觀測。”他說。

 

借著中國科學(xué)院開展第二次青藏高原綜合科學(xué)考察的契機，魏達去到了青藏高原的20余個野外臺站，在西藏申扎縣、亞東縣、改則縣等地開展自動化觀測，并在可可西里和羌塘無人區(qū)等地超前布局碳匯監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。

 

在此次青藏科考期間，魏達和團隊成員一起進行了跨岡底斯山—唐古拉山—巴顏喀拉山—祁連山的野外采樣。“從海拔3000多米的祁連山，到海拔5000多米的唐古拉山，我們一般會在兩個點位之間往返四五趟，邊跑邊采樣，一趟下來要花十五到二十天，單程就是幾千公里。”至今，魏達對于這些公里數(shù)、海拔高度等數(shù)字記憶猶新。

 

確保數(shù)據(jù)無誤，已內(nèi)化為魏達的“本能”。“我們的儀器在每次開機后都要做穩(wěn)定性檢測，以保證數(shù)據(jù)的質(zhì)量、讓誤差保持在1%以內(nèi)，這樣做出來的研究才有價值。”魏達說，青藏高原低氣壓、強輻射的自然環(huán)境十分特殊，是實驗室難以模擬的，所以必須走到高原上，聆聽生物的“呼吸聲”，只有在真實環(huán)境里才能獲得一手數(shù)據(jù)。

 

2020年，魏達成為研究生導(dǎo)師，開始帶領(lǐng)一批批年輕的學(xué)生繼續(xù)探索這片廣袤的高原。

 

“我們學(xué)地學(xué)的，必須到大自然進行實地考察研究，光去還不行，還得用心觀察和思考。”這句話是魏達的導(dǎo)師教給他的，在科考路上，他也把同樣的話傳授給了自己的學(xué)生。

 

在野外，魏達和學(xué)生風餐露宿，靠著“硬餅子就咸菜”，他們采集了大量樣品，累計獲取了3600余條監(jiān)測數(shù)據(jù)。

 

身處再苦的工作條件，魏達也沒有退縮，不過他也有怕的——“不怕下雪、下冰雹，最怕的是下雨”。有一次為了趕工作進度，他和學(xué)生冒著雨不間斷地采集了三四個小時的樣本，高原上氣溫很低，他不幸“中招”發(fā)燒，只好前往醫(yī)院治療。

 

而讓魏達至今難忘的事，發(fā)生在2020年國慶節(jié)期間。當時，他帶著科研人員和工程師共6人駛進可可西里無人區(qū)。剛出發(fā)十幾公里，荒無人煙之地突然躥出一頭棕熊和兩頭牦牛，一路跟著他們的車跑。好在魏達和隊友隨機應(yīng)變，讓前面一輛車向前跑，后面一輛車掉頭向后跑，才成功甩掉了棕熊和牦牛。

 

與國家“同呼吸共命運”

 

這些年，魏達采集了數(shù)萬個空氣樣品，獲取了扎實的研究數(shù)據(jù)，并以第一作者的身份發(fā)表了15篇國際論文。這些研究成果為認識青藏高原碳匯變化提供了扎實的數(shù)據(jù)，也為制定西藏國家生態(tài)文明高地相關(guān)政策提供了有力的支持。

 

2019年，在從成都去往拉薩的途中，魏達思考，能否聯(lián)合青藏高原其他觀測站，對整個青藏高原二氧化碳的碳匯做一個系統(tǒng)的評估，以服務(wù)于地方以及國家的政策制定。

 

為了讓這一想法變?yōu)楝F(xiàn)實，魏達和團隊成員開始向在青藏高原駐站研究的各個研究所尋求幫助。“雖然各個院所最開始都是‘各自為戰(zhàn)’的，但是知道我們的需求后，都很慷慨地將數(shù)據(jù)共享給了我們，大家都認為，能聯(lián)合起來服務(wù)于地方需求和國家需求，才是科研的最終目的。”魏達說，在數(shù)據(jù)整合過程中，中國科學(xué)院青藏高原研究所、中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院、中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所、蘭州大學(xué)等單位都給予了無私的支持與幫助。

 

通過研究這些匯總數(shù)據(jù)，魏達和團隊成員發(fā)現(xiàn)，青藏高原的碳匯量超出科學(xué)界此前的推測，這很大程度上改變了大家對于青藏高原碳匯功能的傳統(tǒng)認知。這些寶貴的觀測資料和科學(xué)觀點，也被發(fā)表在了國際權(quán)威期刊上。

 

在“雙碳”背景下，魏達更加意識到，碳匯研究應(yīng)該與國家重大需求緊密結(jié)合。“我們研究的就是青藏高原能夠‘吸收’多少碳，而碳吸收量就意味著排放權(quán)，排放權(quán)就是我們國家的發(fā)展權(quán)。”他說。

 

回望這15年走過的路，魏達感嘆，科研人員的“黃金時間”并不長，但能夠在有限的時間里做好一件事，不容易卻很值得。

 

“我個人很渺小，但從事的工作能夠服務(wù)于國家發(fā)展需求，我深感榮幸。”魏達說，得益于國家對于科研的投入以及科研環(huán)境的改善，他才能在平凡的崗位上實現(xiàn)自己的價值，不僅能監(jiān)測植物的“呼吸”，也能和國家“同呼吸共命運”。