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在青藏高原不穩定的土壤上修建鐵路從一開始就是一項不可思議的壯舉,但中國政府的工程師們還是做到了。
現在,隨著凍土因鋪設鐵軌的過程而受到擾動,以及高原氣候變暖,一些科學家質疑這條耗資40億美元的鐵路線能否原樣倖存下來,還是需要進行大規模重建。
在鐵路於2006年開通三年後,國際研究表明,西藏地區是地球上變暖最快、融化最快的地區之一。聯合國、中國科學機構和一些獨立科學家對冰川和永久凍土的命運進行的研究並非針對鐵路。但這項工作引發了人們的擔憂,即地面變暖可能導致鐵路彎曲。
(不)永久凍土
根據聯合國環境規劃署(UNEP)2007年的全球展望,過去30年,青藏高原的凍土升溫約0.3攝氏度——僅次於兩極,在全球升溫最快。在人類活動擾動土壤的地方,如鐵路建設期間,升溫速度是原來的兩倍,達到0.6攝氏度。
這似乎不算什麼,但這足以超過鐵路建設工程師為這條具有里程碑意義的鐵路線所預測的速度,該鐵路線自開通以來已運送了約600萬名乘客和500萬噸貨物。而且,情況似乎會變得更糟:聯合國環境規劃署表示,在有資料記錄的1995年之前的20年中,附近的青藏公路周圍的永久凍土面積縮小了約36%。該報告稱,到本世紀末,中國的永久凍土(幾乎全部位於青藏高原)可能會再次減少一半。另一份聯合國報告預測,到2050年,高原上的冰川將縮減三分之一。
也許這種前景可以解釋中國氣象局在5月初在西藏首府拉薩舉行的一次會議上發出的警告,即西藏的升溫速度比中國其他任何地方都快。據新華社中國官方媒體報道,該局局長鄭國光表示,鐵路可能處於危險之中,該地區必須“應對”氣候變化的影響。鄭警告說,在鐵路穿越高原地區的地區,永久凍土的厚度每十年減少多達25釐米。
融點
其他研究表明,鐵路本身也是一個促成因素。科羅拉多大學博爾德分校北極和高山研究所2007年發表的一篇論文指出,由於該建設對土地的擾動破壞了其自然平衡,因此較脆弱的溫暖永久凍土地區更容易受到氣候變暖的影響。該論文稱,在目前的氣候變化條件下,溫暖的永久凍土區域大約需要20年才能解凍,但擾動土地下的永久凍土可能僅需五年即可達到融點。這項研究發表在《北極、南極和高山研究》上,部分由與鐵路專案關係密切的中國科學家撰寫。
然而,這項研究僅限於該地區,並未檢查鐵路本身。它也沒有考慮到工程師在建造軌道時用於冷卻土壤的方法的有效性。這些方法包括在軌道兩側使用稱為熱虹吸管的管道,以冷凍高原最高處易受影響的土壤部分,該區域是地球上最大的連續亞北極永久凍土區域。這些冷卻棒是鑽入土壤的7.6米長的鋼管;它們含有氨,氨在蒸發時會從土壤中吸收潛熱。該技術已在跨阿拉斯加管道和西伯利亞使用,儘管這些專案對冷卻棒的依賴程度遠低於西藏專案,並且是在較冷的氣候下建造的。
懷疑論者
該鐵路將拉薩與世界上最大的中國國家鐵路網連線起來,橫跨海拔5,182米的青藏高原,穿過約550公里地球上一些最脆弱和最危險的凍土地區。鐵軌下方一半的永久凍土在-1攝氏度以內,這意味著它只需一度的氣候變化就會融化。
有人質疑規劃鐵路的工程師是否進行了適當的計算,以考慮長期的氣候變化。該專案的主要工程師指望冷卻棒和其他技巧來幫助鐵軌承受未來50年內高原土壤升溫0.2攝氏度和空氣升溫2攝氏度的影響。這些資料——在2003年初決定——是最不保守的,因此也是最便宜的,以適應。
在2006年初,隨著為期五年的建設專案最終接近完成,中國科學院(CAS)一位名叫吳子望的工程師預測,變化的速度更為嚴重,得出結論認為,支撐鐵路的凍土可能在十年內被水坑浸泡。當時,這位研究人員是一個孤獨的聲音,他因坦率直言而受到訓誡,遭到其部門的斥責,後來當我訪問他在中國中部深處的蘭州的中科院辦公室時,他拒絕接受採訪。
脫離危險了嗎?
顯然,並非所有人都認為鐵路處於迫在眉睫的危險之中。該專案的主要科學家之一程國棟表示,鐵軌正下方的永久凍土可能正在變薄,但它仍然保持穩定,這預示著它有能力承受進一步的變暖。在他2006年發表在《寒區科學與技術》雜誌上的論文中,他寫道:“管道下方的永久凍土溫度......顯著下降。”根據這篇論文,由於這個原因,凍結層在某些地方向上延伸,凍結了鐵軌本身的路基填料。
程國棟解釋說,建設的影響對高原永久凍土的威脅大於全球變暖。“最初的兩到三年可能是最危險的時期,”他在5月份的一封翻譯的電子郵件中寫道。“如果我們沒有充分考慮到影響因素,熱和應力調整會告訴我們。”
如果鐵路到目前為止表現良好,正如他所說的那樣,那麼它很可能會承受氣候接下來帶來的任何壓力——至少在一段時間內。
阿布拉姆·勒斯加滕是ProPublica的一名記者,也是《中國的大火車,北京的西進和重塑西藏的運動》一書的作者,該書於5月出版了平裝版。