撰文、供图 张清明
黄龙风景名胜区以独特的钙华景观享誉世界。虽然黄龙钙华景观处于壮年期,但近年来,受全球气候变暖的影响,黄龙景区部分钙华景观出现了一定的退化现象。
近年来,受全球气候变暖的影响,黄龙沟年平均气温由2007 年的2.3 ℃增加到2021 年的3.2 ℃,14 年间气温升高0.9 ℃,期间极端天气数量也明显增加。黄龙景区部分钙华景观出现了一定的退化现象:地表径流量减少,钙华出现黑化、沙化等。
黄龙沟中钙华分布与转花池的上升泉群有直接关系。这些泉水的补给区是黄龙沟南部岷山地区广阔的碳酸盐岩山区,大气降水以雨水或冰雪堆积分布于地表,缓慢下渗后成为岩溶水,岩溶水由南至北向低处运动过程中,对碳酸盐岩不断溶蚀,使钙、镁和碳酸氢根离子浓度不断增加,当地下水运动至望乡台断裂带时受阻而上升形成转花池附近泉群。泉水中钙华沉积物的主要元素的含量都很高,其中钙离子的含量约为200 毫克/升,镁离子的含量约为20 毫克/升,碳酸氢根离子的含量约为770 毫克/升。
黄龙钙华是如何形成的呢?在碳酸盐岩山区有大量富含碳酸氢钙的地下泉水,当泉水出露地表时,由于泉水的压力远远高于空气,于是泉水中的二氧化碳大量逸出,导致碳酸钙过饱和而发生钙沉积。
在黄龙分布最广的钙华是黄色钙华,黄色钙华的“黄”是黄龙得名的重要原因之一。黄色钙华形成的原因是,黄龙沟源头地表径流中含有大量泥沙,地表径流在五彩池东侧与转花池泉群富含钙、镁离子的泉水混合后,这些泥沙和腐殖质使钙华呈现出黄色。
而黄龙五彩池西侧的钙华彩池主要呈现白色,是因为转花池泉群出露的地下泉水中泥沙等杂质含量较少,所以钙华的颜色呈现出纯净碳酸钙沉积的本色——白色。
白色钙华。因地下泉水中泥沙等杂质含量较少,钙华的颜色呈现出纯净碳酸钙沉积的本色——白色
钙华黑化
除了黄色和白色的钙华,景区内还有黑色钙华,其形成是由于地表水减少,部分钙华露出水面,在失水钙华表面蓝藻大量繁殖,而死亡的蓝藻经过碳化、变黑,使钙华呈现黑色。
黄龙钙华彩池的呈色是典型的瑞利散射现象:当光照射洁净的水体时,光线中以蓝光、紫光为代表的短波光由于穿透性弱,在水体表层发生折射和散射,由于人眼对紫光很不敏感,往往视而不见,而对蓝光比较敏感,因此人们看到的洁净水体多呈蓝色。黄龙钙华彩池的池水中含有大量的碳酸钙晶体颗粒,其粒径小、数量多,对短波光的散射有重要贡献,黄龙钙华彩池颜色也因此更加艳丽。但黄龙钙华彩池的呈色需要保持彩池水体洁净,水体一旦污染就会严重破坏黄龙钙华彩池的色彩。
随着黄龙极端天气的增加,大雨和暴雪造成黄龙沟源头水土流失,地表径流夹杂泥沙和腐殖土参与钙华过程,泥沙和腐殖质土改变钙华景观的颜色,使钙华景观呈现出黄褐色或灰褐色,钙华景观品质随之下降。
黄龙干旱天气对钙华也有一些影响。干旱天气会造成地表水减少,使钙华呈现黑色。受一次极端天气影响的钙华景观一般需要一个月以上才能逐步恢复。
受气候变化的影响,黄龙沟藻类和植物的生存环境改变,年生长季节变长,藻类和以高山柳为代表的速生树大量繁殖,生物量急剧增加。
一方面,阳光照射会让钙华地带的地表径流水温升高5 ℃左右,水温升高会加速水体中二氧化碳损失,同时碳酸钙溶解度降低,有利于碳酸钙结晶与沉积。过饱和的碳酸钙溶液有利于钙华颗粒之间发生胶结作用,在钙华表面形成致密的弱透水层,降低地表水下渗速度,促进钙华的发育与自然修复。
另一方面,阳光照射会促进植物生长。而过于茂密的植被长期遮挡阳光,会阻碍钙华形成,阳光被遮挡部分的钙华地带因钙华作用不明显,喜阴藻类逐渐生长,钙华逐渐变黑。
高山柳过度生长致钙华退化
以高山柳为代表的植物在钙华地带大量繁殖后,形成茂密的树冠层,对阳光的遮挡作用明显,不利于钙华的发育与自然修复。阳光被遮挡部分的钙华地带钙华逐渐变黑。
高山柳根系特别发达,生长速度快。生长在钙华地带的高山柳,其生长的根部会撑裂钙华,使钙华裂隙不断扩大、加深,使钙华破碎。以黄龙景区转花池为例,这里植被茂密,其地下钙华破碎严重,是典型的强渗透带,在不足100 米的距离内,地表泉水渗漏量高达60%。
藻类、高山柳根系在新陈代谢和吸收养分的过程中,通过分泌有机酸、碳酸、硝酸等溶液腐蚀钙华,造成钙华破碎。
高山柳每年会产生大量的枯枝落叶,它们进入水体后会溶出含磷盐、钾盐、氮的化合物,其中磷元素对钙华沉积的结晶形态有重大影响,会抑制钙华沉积,并使新形成的钙华松散,造成钙华沙化。枯枝落叶腐烂可分解出有机酸和二氧化碳气体,溶于水后可对钙华造成腐蚀、破碎。
枯枝落叶及其腐烂后形成的腐殖质也会造成钙华结构松散、强度降低,钙华还会因此变暗甚至变黑,影响钙华景观的美感。
随着旅游业的发展,黄龙旅游人次明显增加。部分游客对黄龙钙华的脆弱性认识不足,或者环保意识不强,一些不文明行为(如踩踏钙华、乱扔垃圾等)导致黄龙钙华景观受到了一定的影响。游人不经意的轻轻踩踏,也可能造成钙华表面那薄薄的致密弱渗透层破坏,导致地表径流渗漏速度加快,钙华因失水黑化,甚至沙化;游人随意排放的生活污水和扔掉的残渣进入水体后会污染水体,影响钙华景观的形成与呈色。
气候变暖已经引发黄龙景区的一系列变化,造成黄龙钙华景观一定程度的退化,这应该引起我们大家的高度重视。在生活中我们应尽量减少资源浪费,减少碳排放,这样才能保护像九寨沟、黄龙这样珍贵的自然资源和自然遗产,也才能保护我们共同的地球家园。