作者:晋楠 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2017/1/2 20:19:55
选择字号:
探索卢特腹地
地球最热沙漠拥有令人难以置信生态系统

 

卢特荒漠的奇特景观中居住着以潜藏水和偶尔降水为生的生物。图片来源:Bahman Izadi

在20世纪20年代与30年代之间,维也纳医师与探险家Alfons Gabriel被伊朗的卢特荒漠迷住了。Gabrie曾骑着骆驼穿越过中东、巴基斯坦和阿富汗的干旱荒漠地带,观察和绘制了许多人迹罕至地方的地图,比如“没有希望的沙漠”和“死亡沙漠”等地方。然而,“大量难以通行的错综复杂的沙丘”阻碍了他探索卢特沙漠内部,位于伊朗东南部的这一大片沙地和岩层据说是地球上最热的地方。

1937年3月,Gabriel最终征服了卢特沙漠中心地带,并险些丧生。1年后,他在英国伦敦向皇家地理学会引人入胜地描述了这段经历。在一个午后,Gabriel回忆说:“这片地貌在红色的云朵下颜色深沉……然后开始发出像海洋一样的噪声。”尘暴在夜间肆虐。“在好几个小时里,我们躺在那里,一动不动,极端无助,在地面上伸展着身体。”后来,这群探险者因为日升之前空气最冷之时出现的栩栩如生的海市蜃楼迷失了方向。在持续3周的旅行最后,即便是他们耐热的骆驼也耗尽了精力:“它们的腿打颤,喘着气跪着,有时候只能靠膝盖向前挪。”

尽管如此,卢特沙漠的诱惑依然存在。今年11月,5辆多功能汽车组成的车队载着10名研究人员和他们的向导,带着相机、设备以及数百升水和燃料奔赴这篇沙漠的核心地带。这些现代探索者来自伊朗、美国和欧洲,与那里的奇特风貌相比,这片沙漠非同寻常的生态系统更吸引他们。很多研究人员曾推测卢特沙漠环境过于严酷,生命在那里很难维继,德黑兰大学植物生物学家Hossein Akhani说。他们认为这片与美国西弗吉尼亚州面积相当的沙漠的核心地带可能不会看到植物。但探险家和偶尔到卢特沙漠旅行的科学家却在那里发现了各种动物生命,包括昆虫、爬行动物和沙漠狐。然而,那里的食物链如何在没有植物的情况下联系在一起却是个谜。

探索最热点

2014年4月,法国马赛地中海海洋和陆地生物多样性与生态研究所古生态学家Morteza Djamali与同事到达卢特沙漠腹地安装一个温度记录仪。一群蝗虫降临,把附近的鸟尸啃个精光,不仅同类相食,而且还咬了研究人员。“我可以想象,一名孤独的旅行者会在数天内被这些微笑的生物杀死。”Djamali说。然而,此次的艰苦跋涉确有收获。2016年7月,木制气缸阴面表层插着的距离地面30厘米的温度计显示61℃,比1913年死亡之谷中的官方背阴记录高5℃。一些吸收热量的黑色沙子(主要是磁铁)和限制空气空气流动的地形有助于解释那里灼热的温度,Djamali说。

卢特沙漠展示了令人振奋的经验,至少对生活在这片干旱地区位于可持续发展刀刃上的人来说是如此的。气候模型预测,随着气温升高,中东越来越广泛地区的自然环境将不适宜居住,如果没有空调将难以在那里生存。那些地方可能会成为卢特沙漠边缘地带与其极端严酷核心地带之间定居点的过渡区。

同一年,Akhani首次考察了卢特沙漠,那是一次快速探险。作为一名嗜盐植物(生长在沙漠中少数咸水渗透地方)专家,他还注意到了鸟的尸体,非常好奇它们在生态系统中发挥着什么角色。一种病态且独特的现象或许是答案。这片沙漠中死亡的鸟儿司空见惯。几年前,伊朗科学家很好奇迁徙的鸟儿是否在迷路后到达卢特沙漠,因为严酷的炙热从天上掉落,从而形成了食物链的基础。

集合伊朗国家科学基金会、伊朗喀山大学萨依迪先进研究所和其他来源的资金支持,他集合了来自伊朗和国外的科学家,并将在未来5年揭示这片沙漠中隐藏的科学秘密。此次探险由Akhani和伊朗设拉子一家非营利环境机构负责人及卢特沙漠探险者Bahman Izadi组织,他们的目标是检验这一想法。

同行们警告在紧随炙热夏季之后的秋天,他们可能发现不了什么活物。那些挖地洞或是迁徙到别的地方躲避酷热的生物可能尚未来得及回归。然而,与此相反,该团队已经确定了卢特沙漠存在充满活力的生态系统,并且看到了迁徙鸟儿滋养这片荒漠的吸引力的景象。他们还发现了极干燥景观背后“隐藏的海洋”:令人称奇的地下浅咸水层,它或许也有助维系的生命。

意外的谜题

仅有很少的科学家探索过卢特沙漠腹地。

该团队2016年11月出发开始其首次远征,他们从卢特西部边缘的绿洲沙赫达德出发,通过将沙漠一分为二的一条小道向北出发。在一些地方,风蚀而成的雅丹地貌中的岩石可达数米高,像蘑菇一样从地上冒出来。 Djamali称之为“复杂地理气候历史”的遗迹,一些由砂岩构成,一些则由约1000万年前点缀这片沙漠的盐湖的盐床侵蚀而成。这里的地形变幻无穷、雄伟壮丽,联合国教科文组织去年7月将卢特沙漠纳入世界遗产名录。在其700公里的行程中,研究人员对37个位点的土壤和生物进行了采样。

一天,当该团队徒步去了一个叫作Zabone Mar(意为“蛇的舌头”)的峡谷。从卫星图像看,这个峡谷宽约15米,谷壁高30米,看起来就像两端分开的舌头。“我注意到一个奇怪的声音。”加州大学尔湾分校水文学家、远征队队员Amir AghaKouchak回忆说。他推测声音可能是当温度从秋季夜间的接近0℃升高到约40℃时岩石扩张发生的。“我停下来倾听它发出的美妙乐音。”

或者,它就像海妖魅惑的呼唤:峡谷是一个死亡之境。在其谷壁之内,研究人员发现了数十只迁徙鸟儿的尸体。这些鸟儿可能在峡谷的阴凉里寻求庇护,但因为没有水源,它们很快死亡,AghaKouchak说。德黑兰塔比阿特莫达勒斯大学鸟类学家Mahmoud Ghasempouri收集了若干种迁徙鸟类的尸体。他表示,为什么鸟儿会进行这样的死亡之旅仍是个谜。即便是在峡谷之外,也有大量迁徙的鸟,它们的尸骨经常发现被沙漠孤啃食。“我认为这是它们主要的食物来源。”AghaKouchak说。

昆虫也是卢特沙漠食物链中重要的一环。很多生活在沙漠边缘的昆虫会啃咬那里的植物,反过来它们又会被卢特沙漠腹地的蜘蛛、爬虫和狐狸吃掉,从而成为命运不佳的鸟儿之外的食物来源,德国、斯图加特自然历史博物馆鳞翅目馆长、探险队成员Hossein Rajaei说。然而,一些鳞翅目动物却生活在沙漠腹地。当Rajaei在夜间开灯时,他非常吃惊地发现有许多种蛾子。“它们在那里做什么?吃什么?”他问。他在一个超盐性池水中发现的苍蝇幼虫是另一个不可思议的谜题。所以,问题是卢特沙漠的“居民们”如何在那里获得水。

答案待揭晓

答案或许藏在地下。在探险开始之前,AghaKouchak仔细检查了卢特沙漠的卫星遥感数据。令他吃惊的是,传自地面的微波数据显示,在这个像烤炉一般炙热的沙漠的一部分区域,土壤居然是湿润的。困惑不解的AghaKouchak咨询了一名同事,该同事认为卢特沙漠的土壤是如此干旱,微波辐射来自深层土壤或是岩石,它错误地表现为浅层的湿润。

11月,在沙漠中心,该团队的护卫队进入“一片一望无际的平地”,这名水文学家说。在距离平地不远的地方,其中一辆卡车划破荒漠像外壳一样坚硬的土层,车轴陷入泥里。另一辆汽车把它拉了出来,在轮胎陷入的地方“实际上你会看见水”。“这很难令人相信。”AghaKouchak说,“这这个地方的确很潮湿。”

他认为这些水来自围绕着像桌面一样平坦的沙漠盐湖的遥远山脉。春季和早秋偶尔的降雨流入这个平坦的盆地,他说。据该团队向导介绍,卢特沙漠的其他地方也有类似的特征。回到尔湾分校之后,AghaKouchak将尝试把当地获得的知识和卫生水文数据相关联,用来绘制隐藏海洋的大小。

没有人生活在卢特沙漠腹地,经过伊朗连续6年干旱之后,定居在该沙漠边缘的人也开始撤退。随着全球变暖使夏季气温升高,这可能预示了中东其他地方的命运,麻省理工学院环境工程学家Elfatih Eltahir说。

为了进一步深入探索卢特沙漠,Akhani的团队计划今年春季再次返回那里。届时,他们会带着更加先进的土壤湿度检测仪,并设立相机陷阱研究沙漠孤和其他生物的详细生态状况。Akhani 表示,他们还希望在分子层面破译生命形式如何适应那里的灼热。他们还可能在2018年尝试一次夏季探险。“如果我们到时会去,可能需要带一名医生。”AghaKouchak说,他有些迫切地补充说,“我等不及回到那里去。”(晋楠编译)

更多阅读

《科学》网站相关报道(英文)

 
 打印  发E-mail给: 
    
 
以下评论只代表网友个人观点,不代表科学网观点。 

目前已有0条评论
相关新闻 相关论文

图片新闻
觐见“黑洞之王” 这只小兽耳朵有大“玄机”
新型头盔 更好防护 研究揭示细菌如何提高稻飞虱生殖力
>>更多
 
一周新闻排行 一周新闻评论排行
 
编辑部推荐博文
 
论坛推荐