冻土“动”起来

陆章雄

在多数人看来，青藏铁路之所以举世瞩目，是因为它爬上了被誉为“世界屋脊”和地球“第三极”的青藏高原，成为世界上海拔最高的铁路。在这样一块土地上为火车修建一条“呼啸来去”的道路，着实不是件容易的事情，面临着许多无法回避的难题，比如说高寒缺氧，以及生态脆弱等。然而，这其中“最难啃的一块骨头”，却是很多人并不熟知的多年冻土。

在海拔如此之高的多年冻土上修建铁路，是一个全新的尝试，更何况青藏铁路需要穿越的冻土区长达５５０千米。冻土最大的特点就是对温度的变化比较敏感，而青藏高原每年都会随太阳在北回归线上来回运动而重复着暖季和寒季，这带来了多年冻土的冻融循环。为避开冻土所带来的危害，青藏铁路采取了搭建旱桥与铺设冷却路基等措施。前者的策略是“惹不起绕开走”，在冻土区以桥梁代替路基，后者则是“将计就计”，采用通风管路基等方式，增加通风效果，从而能够散发热量，降低温度，也就保持了冻土的稳定性。

所谓冻土，是指零摄氏度以下，并含有冰的各种岩石和土壤。生活在北方的人通常都有这样的体会，当气温降到零摄氏度以下时，到户外挖土，会发现原来松软的土地现在变得十分坚硬。如果细心观察还会发现，在这些坚硬的土里面含有一些小冰晶。但是再往下去，可能就不存在这种情况了。上面那层含有冰晶的土，就是冻土。冻土的形成很简单。土壤或岩石里面或多或少的都含有水分，当温度降到零摄氏度或零摄氏度以下时，水分就会凝结成冰，将土壤或岩石冻结，从而产生冻土。

因为大地的温度会随着深度的增加而降低，所以很多地方的冻土通常包括上下两层，上面是冷时结冻、热时消融的活动层，再往下去则是顽固许多的“永冻层”。如果寒冷季节冻结的深度大于炎热季节融化的深度，那么冻土就会常年存在，形成多年冻土，甚至是永冻土。在全世界，多年冻土的面积占到了陆地总面积的２５％，按理也不是什么稀罕物。很多人之所以对此知之不多，是因为人类活动大多集中在温暖地区或低海拔的平原地带，而冻土主要分布于高纬地带和高山垂直带上部。

冻土含有丰富的地下冰，对温度十分敏感，因此成为一种脆弱的环境体系，经常给人类制造麻烦，比如说在冻土区修建大型工程或者砌屋盖房，就不得不担心冻土的冻胀和融沉可能带来的严重后果。不过，“麻烦制造者”并非一无是处，它们在世界各地制造了各种各样的冻土奇观。１９５８年，就有登山者在我国祁连山上发现了很多由石块紧挨着排列而成的规则几何图形，以及美丽绝伦的玫瑰花图案。这不是外星人的杰作，也非古人类留下的建筑废址，而是冻土随季节冷暖变迁，反复结冻和融化，使石块有规律地移动而形成的。

另外，冻土（特别是永久冻土）还是个巨大且质量上乘的保存器，时不时就能挖出一些宝贝来。地球上年龄最大的永冻土躺在西伯利亚。就是在这里，科学家发现了最古老的生命体——远古细菌。它们足足有６０多万岁了，被带回实验室后，仍旧保持新陈代谢，可以吸收养分，像人类一样释放二氧化碳。另外，科学家还在西伯利亚的永冻土中找到了４０万年前的植物的ＤＮＡ，这是人类迄今为止发现的最古老的ＤＮＡ样本。若论功行赏，起保存作用的冻土理所当然能记上头功。

作为世界上排名第三的冻土大国（前两位为俄罗斯、加拿大），我国的永冻土带更是惊喜连连。科学家在冻土中找到了其中的“藏宝图”，据测定，我国的许多永冻土含有丰富的天然气水合物质。这是什么东西？如果知道它的通俗名原来就叫可燃冰，那么肯定就不会对此类发现不以为然了。可燃冰被称为是“２１世纪能源”或“未来新能源”。可燃冰的开采和利用，将会是人类能源日益短缺的一种新期待。

然而，不论给过我们多少惊喜，也不管还埋藏着多少新希望，冻土终究是把双刃剑。它之所以会把锋利的刀口对准我们，归结起来，最主要的原因正是由于它的敏感，对温度变化的过分敏锐。修建铁路不得不对它“格外照顾”，正是因为这一点。而更严峻的问题是，冻土将有可能像加热炉一样改变地球的气候。这种说法不是危言耸听，也绝对没有“抬举”冻土的意思。受气温变暖的影响，全球冻土开始出现持续而显著的退化已是共识。不论是在青藏高原、阿尔卑斯山，还是西伯利亚，许多冻土地区都从沉睡中醒过来。

冻土融化所带来的危机显而易见。据估计，仅西伯利亚地区东北部的冻土融化，其中的远古植物根茎和动物骨骼就有可能释放出数十亿吨的碳。而如果西伯利亚所有的永久冻土全部融化，并且其中的碳以二氧化碳的形式排入大气，则目前７３００亿吨的大气碳含量将再增长一倍。更叫人担忧的是，面积约４０万平方千米的西伯利亚并不是地球上唯一一个拥有大量永久冻土的地带。 另外，冻土的融化还有可能造成洪水、地块下陷等后果。总之，当冻土大面积地“动”起来后，它可能就没有我们想象中那么“温文尔雅”了。

编辑/梁宇清