隨著全球氣候變暖

冰川正在經歷加速消融

形成數以萬計的冰湖

它們會產生什么影響？

遠方的聲音已在訴說一二

冰湖一旦潰決對下游危害重大

水質突變，可能對生態產生影響

鹽度、酸堿度突變，可能減少生物多樣性…

這種新興的高寒水生生態系統

為什么會突變？會怎樣影響區域生態環境？

如何才能理解冰湖水生態環境的變化秘密？

有太多疑問需要被厘清

但冰湖形成的速度

比人類了解它們的速度快太多了

且“解密冰湖”路途遙遠、

不確定因素多、監測手段難全面覆蓋…

好在這個團隊找到了科技“新解法”

他們是如何做到的？

往天上“走”5公里

最怕沒采集到有效數據

“目前青藏高原上約有2萬個冰湖，還在不斷增加。”說這話時，張強弓有些迫切。他是中國科學院青藏高原研究所研究員，最初研究冰川和氣候環境變化，但隨著冰川消融，他發現自己的研究對象在逐漸消失。茫然中，他驚覺冰湖的變化蘊含著許多未知的奧秘，和氣候環境變化有關。“同一海拔下，已經有下游的放牧業受到影響，牛羊吃草的地方越來越局限。而我們現在要做的是更多地走近冰湖、了解它們，才能知道如何去保護它們和生態。”

因此，張強弓研究小組需要定期趕到冰湖邊觀測點。“這些冰湖都發育在冰川的末端，一般海拔都在5000、5500米以上，相當于往天上走5公里路，初來者很難適應這里的環境。”張強弓說道。每次出發，團隊需要先輾轉抵達拉薩站點，再帶上監測設備、用于湖水采樣的皮劃艇向冰湖深處前進，采集水樣后還需長途轉運，部分樣本甚至要跨越千里送到檢測中心，過程很周折。

為期7天的強化觀測更是一場對身體和耐力的雙重考驗。湖上天氣瞬息萬變，晴空下突降的狂風暴雨是常態，組員需要7天7夜駐守冰湖，每隔數小時采集一次水樣。張強弓研究小組博士研究生路子建記得，有次在納木錯監測，一位師兄采樣時船身側翻，墜入數百米深的冰湖。還好同行隊員將人救起，上岸后兩人緩了好久。“那可是冰湖啊，透心涼，大家都嚇壞了。”

辛苦之余，他們最擔憂的還是無功而返。冰湖的變化和高原的天氣一樣捉摸不透，水質也跟著瞬息萬變，有可能駐守7天都無法捕捉到冰湖突變的過程。張強弓介紹：“研究冰川的時候，我們會取完整的冰芯回帶實驗室，里面蘊含著很多信息，但冰湖水樣是否有效就說不準了。更何況廣袤高原上，成千上萬個冰湖亟待探索。全靠人工去做完冰湖監測，太慢了。”

能不能用水色去解讀水質？第一次冒出這個想法，張強弓正坐在飛機上看著下面一個又一個冰湖，每一個冰湖都很美，每一個的顏色都有所不同，變化多端。“我們看到的湖泊水色變化，是否就能反映出水質的變化？”抱著這個看似天馬行空的想法，張強弓開始翻閱大量資料，發現可行性。

2022年起，張強弓研究小組聯合海康威視STAR科技公益，開始實踐通過視頻感知設備監測冰川消融和冰湖水環境變化，在廓瓊崗日、槍勇、珠峰絨布等典型冰川-冰湖區成功布設臻全彩視頻監測設備，實現長期、實時、高分辨監測冰湖變化。

“通過連續的高分辨率觀測，我們發現湖水顏色和實測水質關聯特別強。”路子建清晰記得針對槍勇冰川冰湖在2024年5月與7月出現的觀測峰值。冰湖水色在這兩個月顯著改變，經過反演模型分析，精準捕捉到濁度變化。相比以往人工監測的耗時費力，這套遠程監測系統極大提升了效率。

“有時候冰湖結冰又融化，時間很快，顏色在幾小時內就可能發生突變，這是人力蹲守觀測很難捕捉到的。”張強弓介紹，現在他們通過RGB影像與深度學習模型協同的冰湖水質監測方法，得以洞察冰湖水質的快速波動及其驅動因素。

“我們甚至可以有效地監測最偏遠的小型冰川湖，捕捉湖水環境的快速變化，并直接估算某些關鍵水質參數，例如濁度。”張強弓研究小組發表在國際學術期刊的論文中提道，這一創新成果為探索高原生態環境變化提供了全新技術路徑。如此一來，該技術有望復制到數以萬計的冰湖監測研究，更全面地研究氣候變化、區域小氣候及其對下游的影響。

科研是一段漫長的接力賽

一批又一批科研人員積累的研究結果

為守護冰凍圈、保護氣候環境添磚加瓦

如今，張強弓研究小組已經采集了

上百T數據，并且持續“解密冰湖”

科技的加持，讓這段科研之路

變得更有底氣、更加高效，也更充滿希望

今年是國際冰川保護年

也是冰凍圈科學行動十年的元年

人們對冰凍圈關注度越來越高

科技的發展、行動的加速

都在助力人類與自然和諧共生的愿景

早一點、更早一點照進現實