安芷生：读懂黄土千层书 方知黄河万年事 | 开讲啦

来源：滚动播报

（来源：中科院之声）

你可能不会想到，黄土高原的黄土竟能影响到北太平洋三文鱼的口感。这可不是凭空想象，其背后是一条被称为“铁肥效应”的关键路径——富含铁元素的沙尘沉降入海，促进了浮游植物的繁盛，从而滋养了整个生物链。但黄土的神奇远不止于此。黄土与土壤的交叠，默默记录了地球260万年的气候脉搏；黄土的进退抉择，直接牵动着黄河下游亿万人的安全！

本期《开讲啦》邀请中国科学院院士，第四纪科学家与地球系统科学家安芷生，带领我们透过黄土，解读黄河的故事，揭示全球气候变化与黄土之间千丝万缕的联系。

北京也有“黄土高原”？

1963年春天，年轻的安芷生来到北京市门头沟斋堂镇的山坡上，俯身抓起了一把黄土。那一刻他也不会想到，这捧看似普通的黄土，竟隐藏着一段横跨数万年的气候密码。

时隔60余年，安芷生和《开讲啦》一起故地重游。他回忆说，当时没有想到，在北京这个地区能够发现类似于黄土高原的黄土。这还要追溯到距今7万~1万年期间，全球经历了一次冰期。那时气候寒冷干燥，来自内陆沙漠的粉尘顺着季风环流，沉降到了中国中东部地区，堆积成了黄土高原，也给北京这里披上了一层“黄土外衣”。这些来自远古的粉尘，实际上是记录东亚季风气候变化的独特档案。

黄土层中的每一粒尘埃，都承载着气候的信息——夏季降水增加和温度升高致使植被覆盖增加、土壤发育，冬季风的加强则带来沙尘暴和粉尘堆积，形成黄土。通过解读这本厚重的“大地史书”，科学家重建了过去数百万年的气候演变序列，为我们理解当今全球气候变化提供了珍贵的历史借鉴。

安芷生进一步解释说，在地球45亿年的历史长河中，从260万年至今都被划分为“第四纪”，中国黄土完整记录了整个“第四纪”。正是凭借这份完整性，中国科学家创立了中国黄土古土壤序列，其与极地冰芯、深海沉积并列，共同构成了全球气候变化研究的三大支柱。

沙尘暴还能给地球降温？

谁能想到，我们避之不及的沙尘暴，竟在暗中为地球撑起一把“遮阳伞”。

从黄土高原启程的亿万颗沙尘，乘着季风奔赴北太平洋，富含铁元素的沙尘沉降到北太平洋之中，这些细小的颗粒便成了海洋的“营养剂”。它们促进浮游植物繁殖，不仅让三文鱼拥有了丰盛的食物来源，茁壮成长，这些浮游植物还能大量吸收大气中的二氧化碳，如同一座座微型的“碳捕捉工厂”，将温室气体固定于海洋深处，有效地帮助地球降温！

虽然沙尘暴对区域环境造成困扰，但在全球尺度上，它也扮演了调节气候的重要角色。

中国第一个树木年轮小钻

重建了500年黄河径流量序列

这是中国第一个树木年轮小钻。

1987年，安芷生从国外进修归来，带回来了这件不起眼却意义非凡的工具。正是这个小小手钻，开启了中国通过树木年轮反演黄河历史径流量的先河。

黄河水跟树木年轮同样受到降水的控制，所以树木年轮研究在一定程度上能够反映黄河径流量的变化。于是，安芷生和他的团队带着这把小钻，在黄河流域干支流的31个关键点位，钻取了近2600个树木年轮样本。通过测量年轮宽度，并与1960年以来的实测水文数据对比，建立了一个合理的方程，首次定量重建了1492年以来500年的黄河径流量变化序列。

年轮是自然的“记录笔”，也是未来的“预警器”。这把小钻，不仅开创了中国树木年轮水文学研究的先河，也为黄河流域水资源管理与生态保护提供了跨越5个世纪的科学依据。

黄河越清澈越好吗？

大家都知道黄河因河水颜色浑黄而得名，黄河中含有大量的泥沙，这也是黄河区别于世界其他河流的一个根本原因。

这是在黄河入海口能看到的自然奇观，浑浊的黄河水如一条黄龙奔涌入海，与碧蓝的海水相互碰撞。这清晰的分界线让人不禁追问，黄河携泥沙奔流而来，汇入茫茫大海后，这些泥沙最终去向了何方？

这些泥沙并非消失不见。安芷生解释道，有一部分泥沙会随着海流运动，还有一部分则在河口及邻近的渤海、黄海海域沉积下来，对海域的海岸带地貌和沉积环境产生着深远影响。

与此同时，在黄河中上游，另一场与泥沙的较量也在上演。当河水被引入提灌泵站时，流速骤减，这就导致泥沙在泵站的前池中以惊人的速度淤积，而严重的淤积直接影响到泵站的提水效率与运行安全，关乎下游农业灌溉能否得到保障。

那么，黄河中的泥沙是不是越少越好？黄河越清澈越好？安芷生表示，经过退耕还林还草等治理，入黄泥沙已从16亿吨锐减至2亿吨，大幅提升了黄河下游的安全性。但如果黄河完全变清，反而会导致新的生态危机——黄河三角洲将因缺乏泥沙补给而被海水侵蚀后退。

治理黄河，从来不是追求极致的“清”或放任的“浊”，而是在科学与自然间寻找最佳平衡点。黄河的浑黄与清澈本就相依相生，守护母亲河，就是要守护这份恰到好处的自然平衡。