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最新报告:中国西北地区气候风险加剧,生态、产业与文物古迹保护面临多重挑战

2023年8月10日

西北地区是中国关键的生态安全屏障,也是对全球气候变化响应最为敏感的区域之一。8月4日,国际环保机构绿色和平与华风气象传媒集团联合发布《文明的温度:气候变化对中国西北地区生态、产业及文化遗产系统性影响评估一一以甘肃省为例》报告 (下称《报告》)。《报告》选取甘肃省为典型案例,从生态系统、特色产业和文化历史遗迹三个角度,对气候变化影响下西北地区面临的风险和挑战进行了系统性考察评估。

《文明的温度:​气候变化对中国西北地区生态、产业及文化遗产系统性影响评估一一以甘肃省为例》报告

《报告》指出,气候变化对中国西北地区的影响主要表现为增温与降水模式的变化,不仅影响了区域内水循环过程,导致极端天气事件的频次增多和强度增强,也让高度依赖气候条件和水资源的西北地区在生态系统稳定性、经济产业发展和物质文化遗产的存续等方面面临更严峻的挑战。

“中国西北地区深居内陆干旱半干旱区,有大面积的荒漠戈壁,气候干旱,植被覆盖度低,生态本底条件脆弱,经济、产业结构和基础设施发展相对滞后,这让这里成为了气候变化影响下最为脆弱的的区域之一。”绿色和平资深研究员、《报告》的主要作者李朝说,“甘肃省干旱、半干旱的生态环境具有西北地区的典型性,不断加剧的气候变化趋势正给这里带来复合、级联的气候风险。无论是对甘肃省的生态环境保护修复、特色产业发展还是那些原本在冷、干、稳定的气候条件下得以保存的文化遗产来说,都是一个需要立即采取应对行动的严峻挑战。

甘肃省升温速度远超全球平均水平

极端天气事件增多威胁生态系统稳定性

《报告》显示,甘肃省1961年至2021年的年平均气温增速达0.28°C/10年,远超同期全球平均升温水平。21世纪初,甘肃省的平均最高气温和极端高温日数显著增加,极端高温日数比2000年以前增加了约5.5天;2000年以来甘肃省极端降水量波动上升,并呈现时空分布不均的特点。

甘肃省年平均气温与降水量变化趋势。数据来源:《文明的温度:气候变化对中国西北地区生态、产业及文化遗产系统性影响评估——以甘肃省为例》报告

极端高温事件和极端降水事件的增加,正在给甘肃省的生态稳定性带来严峻挑战。以石羊河流域为例,在气候变化的影响下,石羊河流域气温显著上升,平均年降水量小幅增加,但流域内强降水事件的频次增加显著。《报告》指出,对于西北干旱区域而言,这样的极端降水并不能被有效利用,反而会对植被生长和农业生产带来更多压力。而从总体上看,未来干旱事件仍将是甘肃省生态环境治理面临的主要考验。

升温与极端天气影响下

酿酒葡萄种植业面临更高病虫害与晚霜冻风险

甘肃省的产业发展同样受到了气候变化的影响。报告研究团队考察了气候变化对甘肃省张掖市酿酒葡萄种植产业的影响,指出快速升温和更频繁的极端天气事件导致病虫害和晚霜冻风险增加,进而影响酿酒葡萄产量

在酿酒葡萄的冬季休眠期,相对寒冷的气候条件有利于抑制病虫害的发生。气候变暖影响下,近60年甘肃省负积温(即某时段内低于0°C的日平均气温的总和,用以表示冬季寒冷程度) 呈现波动上升趋势,张掖地区增长超过70°C/10年。负积温上升导致了病虫害风险增加,对酿酒葡萄的生长带来威胁。

与此同时,进入2000年后,甘肃省晚霜冻灾害的发生频次出现跃变式增长,从1981-2000年0.53次/年的均值增加到2001-2020的0.82次/年。单次晚霜冻灾害可能导致持续3~4年的减产,严重威胁酿酒葡萄产业的发展。

“气候变化对西北地区造成的影响是复杂且非线性的,当其作用在不同的地区、产业和生态系统之上时,可能产生的级联风险和复合风险需要格外关注。”国家气候中心高级工程师、《报告》的主要作者任玉玉说,“这也意味着我们要加快推进针对西北地区气候变化跨学科跨领域研究,因时因地地开展气候风险定量化评估,这是西北地区建立健全气候风险应对机制的首要任务。”

2023年4月26日,张掖市高台县祁连酒厂葡萄种植园,附近村民在农闲时来葡萄园工作。©李隽辉 / Greenpeace  /  华风创新

气候变化已成文物保护新挑战

甘肃省被誉为中国的“石窟之乡”,据最新调查统计,全省现有石窟寺 (含摩崖造像) 219处,文物点236个,包括石窟寺229个,摩崖造像7个。全国重点文物保护单位21处,其中,敦煌莫高窟、天水麦积山石窟,永靖县的炳灵寺石窟被列入世界文化遗产,省级文物保护单位38处。主要分为河西、陇中、陇东、陇南四大片区,其气候、地质地貌、植被等条件存在差异,影响着石窟的形制和保存状态。其长期以来干旱稳定的气候条件也使这些具有多元民族、文化、宗教特色的珍贵文物得以留存。《报告》显示,气候变化引起的升温和湿度变化正在加速石窟壁画的病害过程;突发暴雨等短期极端天气事件则可能对保存状态欠佳的文物造成毁灭性的破坏。

以敦煌莫高窟为例,敦煌气象站的数据显示1961年以来,敦煌地区强降水过程发生的频次正在显著增加。

1961-2022年敦煌站历年日降水量超过10mm及超过25mm日数显著增加。数据来源:《文明的温度:气候变化对中国西北地区生态、产业及文化遗产系统性影响评估——以甘肃省为例》报告

研究显示,壁画的多种病害产生都与气候变化有关。特别是保护修复难度最大,被称为壁画“癌症”的酥碱病害更是与潮湿环境密切相关。洞窟内的温湿度受当地降雨过程影响显著,阴雨天气时一些洞窟内的相对湿度可达 60%-65%,叠加更温暖的气温条件,返碱、酥碱病害就会加重。

除长期的温湿度变化外,短时的强降水事件也给洞窟安全带来新的挑战。

2011、2012、2019年3次大雨中,敦煌莫高窟西千佛洞、瓜州榆林窟等石窟中,都程度不同地发生了部分崖面冲毁、崖面饰面层脱落、坍塌、露天壁画、土木建筑冲蚀等险情。突发的暴雨会加剧岩体侵蚀、引起一些洞窟渗水,促使一些壁画的病害加重等险情。极端强降水还有可能破坏洞窟结构的稳定性,对石窟安全产生威胁。

以张掖市的金塔寺为例: 2022年8月,受持续阴雨天气影响,金塔寺石窟东中心柱北侧甬道顶部产生宽0.3cm-0.5cm东西贯通裂隙,石窟东端出现了裂隙渗水现象。强降水事件同时导致金塔寺东、西两窟窟壁下部岩体剥落,严重影响了洞窟立壁的稳定性。

2022年8月,受阴雨天气影响,由于岩体内水的长期侵蚀,金塔寺东窟西北角窟壁下部岩体剥落,严重影响洞窟立壁的稳定性。图片来源:《文明的温度:气候变化对中国西北地区生态、产业及文化遗产系统性影响评估——以甘肃省为例》报告

除此以外,对于开凿在大泉河西岸崖面上的莫高窟来说,还需要警惕洪水的威胁。《报告》指出,近40年,大泉河洪水愈发频繁。2012年6月4日的降雨导致大泉河发生洪水泥石流,对莫高窟北区洞窟造成严重影响。此后进行的河堤加固、河床清理和洞窟前的防洪工程都在设计上提高到百年一遇的标准。

“气候变化正在加速文物病害进程、加剧结构性损毁风险。文物保护工作者们正在关注这个前所未有的问题。”敦煌研究院研究员、《报告》的主要作者王进玉说,“近20年来,科技部、国家文物局以敦煌研究院为依托单位建立的“国家古代壁画和土遗址保护工程技术研究中心”、“古代壁画保护国家文物局重点科研基地(敦煌研究院)”,承担了多项应对气候变化风险方面的关键技术研究和示范项目,特别是国家重点研发计划“重大自然灾害监测预警与防范”(文化遗产保护利用专题任务)等重点专项。为石窟寺及其壁画、彩塑保护提供技术支撑。并积极开展省级石窟寺保护规划和保护方案编制。通过“敦煌莫高窟风险监测与评估关键技术研究”,建立了精细化的监测预警系统,并在麦积山、炳灵寺石窟推广使用。但我们也注意到,对还没有进行崖体加固工程的省级石窟寺,以及187处县级和尚未定级的中小型石窟寺,还需要更多的人力和资金来对文物进行恰当的管理、保护和修缮来应对新的危机。”

气候变化对中国西北地区的影响呈现复杂性、复合性及非线性的特征。其给生态、产业和文化遗产带来的影响已经成为了阻碍中国西北地区可持续发展因素之一。面对危机,关注脆弱区域、产业及人群,加速提升西北地区气候风险应对能力是当前的首要工作之一。因此,《报告》建议:推进针对西北地区气候变化的跨学科跨领域研究,因时因地的开展气候风险的定量化评估;加强对西北气候脆弱区的政策、资金和机制支持。

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《文明的温度》简版报告

获取《文明的温度》报告全文,请联系:

韦毅 绿色和平传播主任

ywei@Greenpeace.org

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