沙漠湖泊消失与气候变化

  分布于甘、宁、内蒙交界处的腾格里沙漠,是我国主要的沙漠之一。其东以我国内陆东西气候重要的分界线 -- 贺兰山为界,其南过渡进入黄土高原,其西以亚布赖山为界与我国另一大沙漠 -- 巴丹吉林沙漠相邻,形成以流动沙丘为主,间有绿洲及小型湖泊和干盐湖,面积约 4.7 万平方公里的沙漠。 

  考察研究发现,在距今 2 万 -- 4 万年前期间腾格里沙漠范围内曾一度形成了总面积达 1.6 万 -- 2.0 万平方公里的湖泊。以白碱湖为代表,存在有高出现干盐湖面 30m、22m、15.8m、14m、7m-8m、4.0m-4.5m 6 级清晰的古湖岸。其最高级古湖岸海拔高度达 1320m - 1321m。与该大湖期相对应,广泛沉积了 4m-6m 的湖相沉积,有丰富的软体动物化石和微体古生物化石、孢粉化石等,它们与元素地球化学、稳定同位素、粒度等环境指标,记录了大湖期形成、发展及消亡过程中气候环境变化的历史。 

  完整而又稳定的湖岸附地地貌特征为恢复湖水位提供了坚实的地质证据,结合对不同研究点相应时期湖相沉积的分布范围,以海拔高度 1310m-1320m 为基线而圈定的古湖泊范围可达 16000-20000 平方公里,约占现今腾格里沙漠总面积的 l/3 -- l/2,形成大而浅(深度可达 30m-60m)的不规则形连续、半连续湖泊和部分独立水域。 

  进一步的考察研究发现,该大湖期不仅存在于腾格里沙漠,而且存在于巴丹吉林沙漠、河西走廊,也存在于青藏高原的大部分地区。著名的青海湖水位可能高出现水位 140m,位于祁连山西段的哈拉湖高出现湖面 23m。根据前人资料,柴达木盆地中古湖泊面积超过 40000 平方公里,这是气候变化、降水增多、较温暖湿润气候条件下形成的。当时的气候环境与现代气候有着很大的差别,是中国西部干旱区距今 15 万年以来一个颇具特色的时期,也是全球气候变化历史中的一个特殊阶段。 

  进一步搞清该时期中国西部干旱区古湖泊存在的可靠分布范围,研究形成大湖期的气候特点,演变过程及动力机制,有着极其重要的理论意义和应用价值。 

  大湖期,出现在未次冰期间冰段,即深海氧同位素第 3 阶段。在这之后,是众所周知的未次冰期最盛期(即深海氧同位素第 2 阶段)。那时,全球气温大幅下降,冰量剧增,北欧、北美曾一度发育巨大的冰盖,南极冰盖也曾大大扩张,中低纬度高山出现大范围的冰进,全球海平面下降 100m 以上,沙漠面积急剧扩张,黄土沉积面积恶化,是地质历史中近 15 万年以来经历的最严酷的时期。 

  因此,开展对大湖期的研究,不仅可以认识该阶段气候变化的历史,了解其特点,而且可以通过对第 3、第 2 阶段气候转型过程的研究,加深对全球气候变化过程及机理的探讨,这无疑将对解释全球气候环境变化这一重大研究课题做出贡献。 

  大湖期,也是现今干旱区水分充裕、环境较好的时期,它首先将大大改善地下水的补给状况。以粘土及湖相沉积为主的地也是最好的隔水层。因此,搞清古湖泊的分布范围及地层分布、变化规律,可以大大提高对干旱区地下水的开发、利用,为科学利用地下水资源提供依据。 

  搞清干旱区气候演变历史将极大地提高对干旱区环境演变趋势预测的准确性,为干旱区自然资源开发及合理利用,防止沙漠化及环境退化提供科学依据。