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你不了解的湖泊的前世今生

2017-07-04 08:41 来源:科学大院 
2017-07-04 08:41:56来源:科学大院作者:责任编辑:肖春芳

  作者:李玲玲(中国科学院南京地理与湖泊研究所)

  编者按:

  水是生命之源。

  一个月前,美国的“好奇号”火星车在盖尔陨石坑附近探测结果显示,火星上曾经存在过一个超过30亿年的古老湖泊,那里曾经拥有与地球上的湖泊相似的化学物质和物理性质,湖中有多种生态环境可以支持生命存在。

  要探索外星球的湖泊,不妨先来了解下我们地球上的湖泊吧。

  湖泊就像一颗璀璨的明珠,镶嵌在地球上,它与人类的关系越来越密切,甚至对人类的文明进步产生着巨大的影响。

  湖泊的形成和分类

  简单来说,洼地积水即成为湖。

  洼地的形成媒介主要有三种:地球内部,地球表面和外太空。来自地球内部的包括地壳运动和火山爆发,地表如风和水(河流、海洋和冰川),外太空的是陨石。

  洼地来源的不同导致了湖泊不同的形成方式,人们据此对湖泊进行分类。

  地壳的构造运动造成陆地的上升或地层的断陷、坳陷或沉陷,形成构造湖

  前者如里海、咸海及黑海等,后者如中非的裂谷湖群及贝加尔湖。构造湖一般为深水湖,储水量大,湖泊自净能力强。作为构造湖的典型代表,贝加尔湖位于人口稀疏的西伯利亚,无怪乎会出现“春风沉醉”、“绿草如茵”的美丽景象。

  贝加尔湖

  火山爆发形成的湖泊类型多样,主要分为火山口湖及火山熔岩堰塞湖两种。

  中朝边境上的长白山天池即是一座休眠火山,火山口积水成湖。相传女娲正是在长白山岩浆翻滚的巨大火山口中,炼成了顽石三万六千五百零一块,最后剩下的那一块无用之石就在青埂峰下,喜欢红楼梦的朋友不妨去寻觅一番,再品咂一下那怀金悼玉的风月情怀。

  长白山天池

  与天池不同,五大连池属火山熔岩堰塞湖,熔岩流迫使白河东移,从而形成由石龙河贯串的五个火山堰塞湖。

  由瀑布或急流侵蚀形成的湖泊称为瀑布潭湖或侵蚀湖

  河流被横切堰塞时形成堰塞湖,地震后由山体滑坡形成的堰塞湖是地震次生灾害之一,唐家山堰塞湖是汶川大地震后形成的最大堰塞湖,也是北川灾区危险最大的一个堰塞湖,经过一个月的抢险才解除危机。

  唐家山堰塞湖

  有的湖原为海的一部分,因泥沙围堵形成封闭或半封闭状态,称为潟湖。潟湖内最初为纯海水,因潮流所携带泥沙的堆积,久而久之,潟湖海湾与大海隔开,甚至可能继续演化成淡水湖,著名的杭州西湖原来就是个潟湖。

  此外,冰川不仅可塑造地貌,形成洼地,而且冰川本身也是冰川湖的主要补给者。

  冰川在重力作用下由高处向低处移动,厚重的冰在移动时对接触面产生侵蚀,形成冰川地貌。冰川不但自己走,也会带着东西一起走,这些东西被称为冰碛。冰川移动过程中由于海拔降低或全球变暖等引起的温度升高,使得冰川发生融化,形成冰蚀湖(冰斗湖)、冰碛堵塞湖、冰面湖及冰下湖等。

  冰川湖在北欧、北美分布广泛。我国的冰川湖主要位于念青唐古拉山和喜马拉雅山区。新路海是我国最大的冰川终碛堰塞湖,周围生态原始、完整,冰川闪烁,山清水秀,不失为城市人体验大自然的理想去处。

  新路海

  还有一类湖名为陨石湖,顾名思义是由陨石撞击地表所形成的湖泊。《你的名字》中的陨石湖让人触目惊心,不过大部分陨石都会在大气层中烧尽,不会带来伤害,而且据考证动漫中陨石湖的原型实为构造湖。虽然二次元的世界纯属虚构,但现实中陨石湖确实存在,而且相当漂亮,看看台湾的嘉明湖就知道了。

  嘉明湖

  另外,随着人类活动对地面的改造,人工湖水库等也日益增多。

  湖泊的演化

  生死轮回是大自然的规律,湖泊也不例外。

  相对于山、川、海洋而言,湖泊的生命要短暂的多,一般只有几千至万余年。天然湖泊的演化一般分为“形成—扩张—萎缩—消亡”四个阶段,相当于人的婴幼儿期、青壮年期、老年期和衰亡期。

  上游来水量减少,气候变化引起的降水减少、湖泊蒸发加剧,地下水位下降等是引起湖泊衰老的诱发因素。

  湖盆的淤积或湖水的干涸是湖泊死亡的两大原因。前者使得湖泊逐渐变成沼泽,最终演化成陆地;后者可能导致湖盆萎缩,湖水咸化,最终变成干盐湖。

  湖泊向陆地的演变过程

  另外人类活动引起的湖泊蓄水量减少,湖泊富营养化等也在其中扮演着重要角色。

  我国的洞庭湖和鄱阳湖正从青壮年走向老年,微山湖和白洋淀则处于老年向死亡的过渡阶段。历史上消亡的湖泊不计其数,最著名的当数罗布泊,昔日繁盛的楼兰古国为其增添了诸多神秘色彩。

  人类——湖泊的“刽子手”

  俗话说海纳百川,有容乃大。殊不知湖泊的“容”丝毫不逊于海,即使“藏污纳垢”,即使“千疮百孔”,也忍气吞声,默默为人类奉献着。然而我们人类却正在加速湖泊的消亡。

  为了粮食生产和城市扩张,湖泊被围垦,被填埋。作为“百湖之市”的武汉,如今已是徒有虚名。1973年武汉湖泊总面积为983.29 km2,到2013年仅为647.47 km2,减少近35%。生活污水和工业废水的大量排入,破坏湖泊的生态系统,导致湖泊的富营养化。

  湖泊富营养化危害到底有多大?2007年的无锡水危机事件让许多人有了切肤之痛。湖泊富营养化并不意味着湖泊的老化,湖泊的消亡也不一定经过富营养过程。但富营养化引起湖水水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡,留下的是一滩“绝望的死湖”。这是我们不愿看到的。

  西太湖蓝藻水华

  如今人类已经认识到了湖泊保护的重要性,污染湖泊的恢复工作也日渐增多,但要彻底的杜绝对湖泊的破坏还有很长的路要走。

  参考资料:

  1.沈吉, 薛滨, 吴敬禄等. 湖泊沉积与环境演化, 2010. 北京:科学出版社

  2.中国科普博览:中国湖泊馆

  3.陈海珍, 石铁柱, 邬国锋. 武汉市湖泊景观动态遥感分析( 1973-2013年). 湖泊科学, 2015, 27(4):745-754

  (文章首发于科学大院,光明网授权转载)

[责任编辑:肖春芳]

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