随着全球气候变暖

冰川正在经历加速消融

形成数以万计的冰湖

它们会产生什么影响？

远方的声音已在诉说一二

冰湖一旦溃决对下游危害重大

水质突变，可能对生态产生影响

盐度、酸碱度突变，可能减少生物多样性…

这种新兴的高寒水生生态系统

为什么会突变？会怎样影响区域生态环境？

如何才能理解冰湖水生态环境的变化秘密？

有太多疑问需要被厘清

但冰湖形成的速度

比人类了解它们的速度快太多了

且“解密冰湖”路途遥远、

不确定因素多、监测手段难全面覆盖…

好在这个团队找到了科技“新解法”

他们是如何做到的？

往天上“走”5公里

最怕没采集到有效数据

“目前青藏高原上约有2万个冰湖，还在不断增加。”说这话时，张强弓有些迫切。他是中国科学院青藏高原研究所研究员，最初研究冰川和气候环境变化，但随着冰川消融，他发现自己的研究对象在逐渐消失。茫然中，他惊觉冰湖的变化蕴含着许多未知的奥秘，和气候环境变化有关。“同一海拔下，已经有下游的放牧业受到影响，牛羊吃草的地方越来越局限。而我们现在要做的是更多地走近冰湖、了解它们，才能知道如何去保护它们和生态。”

因此，张强弓研究小组需要定期赶到冰湖边观测点。“这些冰湖都发育在冰川的末端，一般海拔都在5000、5500米以上，相当于往天上走5公里路，初来者很难适应这里的环境。”张强弓说道。每次出发，团队需要先辗转抵达拉萨站点，再带上监测设备、用于湖水采样的皮划艇向冰湖深处前进，采集水样后还需长途转运，部分样本甚至要跨越千里送到检测中心，过程很周折。

为期7天的强化观测更是一场对身体和耐力的双重考验。湖上天气瞬息万变，晴空下突降的狂风暴雨是常态，组员需要7天7夜驻守冰湖，每隔数小时采集一次水样。张强弓研究小组博士研究生路子建记得，有次在纳木错监测，一位师兄采样时船身侧翻，坠入数百米深的冰湖。还好同行队员将人救起，上岸后两人缓了好久。“那可是冰湖啊，透心凉，大家都吓坏了。”

辛苦之余，他们最担忧的还是无功而返。冰湖的变化和高原的天气一样捉摸不透，水质也跟着瞬息万变，有可能驻守7天都无法捕捉到冰湖突变的过程。张强弓介绍：“研究冰川的时候，我们会取完整的冰芯回带实验室，里面蕴含着很多信息，但冰湖水样是否有效就说不准了。更何况广袤高原上，成千上万个冰湖亟待探索。全靠人工去做完冰湖监测，太慢了。”

通过水色“看见”水质变化

科技为研究万个冰湖提供重要支撑

能不能用水色去解读水质？第一次冒出这个想法，张强弓正坐在飞机上看着下面一个又一个冰湖，每一个冰湖都很美，每一个的颜色都有所不同，变化多端。“我们看到的湖泊水色变化，是否就能反映出水质的变化？”抱着这个看似天马行空的想法，张强弓开始翻阅大量资料，发现可行性。

2022年起，张强弓研究小组联合海康威视STAR科技公益，开始实践通过视频感知设备监测冰川消融和冰湖水环境变化，在廓琼岗日、枪勇、珠峰绒布等典型冰川-冰湖区成功布设臻全彩视频监测设备，实现长期、实时、高分辨监测冰湖变化。

“通过连续的高分辨率观测，我们发现湖水颜色和实测水质关联特别强。”路子建清晰记得针对枪勇冰川冰湖在2024年5月与7月出现的观测峰值。冰湖水色在这两个月显著改变，经过反演模型分析，精准捕捉到浊度变化。相比以往人工监测的耗时费力，这套远程监测系统极大提升了效率。

“有时候冰湖结冰又融化，时间很快，颜色在几小时内就可能发生突变，这是人力蹲守观测很难捕捉到的。”张强弓介绍，现在他们通过RGB影像与深度学习模型协同的冰湖水质监测方法，得以洞察冰湖水质的快速波动及其驱动因素。

“我们甚至可以有效地监测最偏远的小型冰川湖，捕捉湖水环境的快速变化，并直接估算某些关键水质参数，例如浊度。”张强弓研究小组发表在国际学术期刊的论文中提道，这一创新成果为探索高原生态环境变化提供了全新技术路径。如此一来，该技术有望复制到数以万计的冰湖监测研究，更全面地研究气候变化、区域小气候及其对下游的影响。

科研是一段漫长的接力赛

一批又一批科研人员积累的研究结果

为守护冰冻圈、保护气候环境添砖加瓦

如今，张强弓研究小组已经采集了

上百T数据，并且持续“解密冰湖”

科技的加持，让这段科研之路

变得更有底气、更加高效，也更充满希望

今年是国际冰川保护年

也是冰冻圈科学行动十年的元年

人们对冰冻圈关注度越来越高

科技的发展、行动的加速

都在助力人类与自然和谐共生的愿景

早一点、更早一点照进现实