地球陆地面积约为1.62亿平方公里,占总面积的三分之一,
其中又有4800多万平方公里的陆地,被划分为荒漠地带,其中就包括沙漠。
按道理,沙漠地带往往都位于干旱及半干旱地区,很难产生降水,但这种情况也不是万般没有可能,比如:
2018年5月,一场被称为“梅库纳”的气旋风暴袭击了阿拉伯半岛南部的沙漠地带并给这里带来了久违的降水,当然也导致了蝗灾,另外,2021年,我国塔克拉玛干沙漠部分地区也出现了暴雨。
所以说,沙漠出现降水并不应永远停留在假设阶段,
现实也有发生,不过,我们更应该探讨的是这种集中性的降雨到底会给沙漠地区带来何种影响呢?是否会像我们想象的那样给沙漠重新带来生机呢?
来几场降雨就可以让沙漠变成绿洲?这恐怕是天方夜谭,要不然,沙漠也就不会成为让人类为之头疼的重灾区了,人类也试图将地球上的沙漠全部消灭掉,但晃晃千百年来,这种进度实在过于缓慢,曾经还有不少脑洞大开的网友,建议修筑伟大的灌水工程
引进海水治理沙漠
,其实这也是无稽之谈罢了。
我们暂且不论修筑这种工程将会耗费多大的代价,毕竟集全人类之力,这种代价还是可以忽略不计的,关键是,
你还得过滤海水中的盐分
,否则,海水引进工程不仅无法有效治理沙漠(灌水量可能比不过这里的强劲蒸发量),还会导致沙层进一步盐渍化。
届时那些即使具有抗旱属性的植物,如梭梭树,沙棘等等,面对饱含大量无机盐的海水渗透,只会消失得更快,之前沙特就这么做过,当然也付出了沉重的代价,后来也就不了了之了。
导致一个地区沙漠化的原因很多,
水资源匮乏确实是其中的一个重要因素,但不是因素中的唯一,
所以,如果我们只是单纯考虑用海水去治理沙漠化或说是期待通过老天降雨来缓解沙漠化症状,实际上很难取得真实的效果。
要理解这个层面的内容,首先就应先了解沙漠的成因,清楚之后,你就能明白沙漠地区连降半个月雨水会发生什么情况了。
沙漠形成过程中必须具备的条件:
首先是
缺水
。几乎没有哪个地方会因为降水或者水资源丰富而变成沙漠,往往具备这两个条件的地方已经成为了沼泽,绿洲或者湖泊,也就是我们所说的湿地。
而缺水会让一个地方变得十分干燥,裸露的地表会出现?裂现象,久而久之,
这些干燥的土层就会在外界作用下(如风力搬运和侵蚀)发生物理变化,变成粉尘。
沙漠化通常是“
三化一积累
”的过程,即漆皮化,龟裂化,砾质化以及碳酸盐的表聚化,前两个过程,只要环境干燥,通常就能完成,而接下来离不开风的作用。
那些被碾成粉碎的土层中,还含有大量的腐殖质以及其他一些可以使土壤固化的微物质,如果没有恰到好处的
风力
,同样也不可能形成沙漠。
如果风力过小甚至无风,土壤中的粘质会保存下来,只要出现降雨情况,这里通常会形成平原或者高原地带,比如陕北黄土高原,
如果风力过大,土壤中的粉尘包括粘质都会被风刮走,届时就会形成戈壁或者雅丹地貌。
其次,就是
蒸发量
。
事实证明,蒸发量和降水量并没有所谓的正相关或负相关的关系,有些地方降水量大但蒸发量小,比如我国秦岭-淮河以南的大部分地区,而有些地方是降水量小但蒸发量也小,如
内蒙古东北部,因此这里也形成了呼伦贝尔和科尔沁草原。
最后,就是
气温
。
气温越高的地方通常越容易形成沙漠,如卡拉哈里沙漠和阿塔卡玛沙漠就是位于赤道附近,这里常年高温,降水量稀少。
而气温越低的地方往往更具保守性,不易形成沙漠,比如俄罗斯中北部大部分地区几乎没有沙漠地形的存在,就是因为这里常年气候寒冷,蒸发量小暂且不说,
这里的土壤也会因为低温而变成冻土,形成冻土或者苔原地貌。
当然,沙漠形成的传统解释中还包括两个重要因素,一个是
气候因素
,比如副热带气压带控制下的“四归无风带”,除了亚欧大陆东部拥有季风气候之外,其他地区气候干燥,降水量稀少,几乎是沙漠的主要分布区,比如闻名遐迩的撒哈拉,阿拉伯和北美沙漠就是分布在这一带,大陆性气候也是沙漠形成的重要因素,比如中国的塔克拉玛干沙漠。
另外,就是
人类超规模的战争征伐和不合理的开采活动,
破坏了当地或附近本来就十分脆弱的生态环境,导致或加剧了当地的沙漠化现象。
除了这些传统的解释之外,科学家对沙漠的成因又有了新的解释。
科学家意外观察到,
沙漠和石油及斑岩铜矿在分布上出现了惊人的一致性,
从北非到阿拉伯半岛,再到里海和咸海,整个区域构建了世界上最大的沙漠带,但这里也是世界上主要的石油储藏区。
再比如中国的塔克拉玛干沙漠中有著名的塔北油田,塔里木盆地古尔班通古特沙漠中有著名的克拉玛依油田,沙漠化已经非常严重的柴达木盆地和河西走廊发现了许多储油量丰富的油田,在鄂尔多斯盆地毛乌素沙漠中也发现了30多个油田。
油田分布和沙漠分布表现出的一致性绝非是偶然,
石油千百万年的累积,集聚了大量水质和土壤污染物,
而油气又分布于较为封闭的盆地或者海湾之中,这些污染物相对比较集中,对当地生态环境造成了不可逆转的破坏,
先是植被消失,接着就是河流或湖泊干涸,再就是气候干燥,最终形成了沙漠。
美洲沙漠附近虽没有丰富的石油,但这里也被发现有丰富的斑岩铜矿,美洲的两个主要沙漠区和斑岩铜矿集中地带也出现了惊人的分布吻合度,是因为,
斑岩铜矿形成了一个范围宽广的矿化蚀变带,附近土壤中含有大量的腐蚀性金属矿物质,
同样也不适合植物的生长,久而久之,也最终塑造出了沙漠。
假如沙漠连续降雨半个月,会出现什么情况?
前面我们提到,沙漠的形成过程是非常复杂的,而形成要素也非常繁多,降水只是其中的一个影响因素。
假如沙漠连续
降小雨
半个月,这种降雨量可能还比不上沙漠自带的蒸发量,
落到地面的雨水还来不及渗透,可能就已经被这里闷热干燥的气候蒸发殆尽,到头来也只是给沙漠地带解解渴罢了。
假如沙漠连续出现半个月
暴雨
,最直观的现象就是形成短暂的沙漠洪涝,由于沙漠缺少植被,沙子吸水量又差,雨水会带着大量的沙子流向海拔较低的地区,如果沙漠面积够大,
则会形成短暂的沙漠径流或湖泊,
如果沙漠面积较小,比如暴雨降在腾格里沙漠或毛乌素沙漠,这些沙子最终会随雨水汇入到黄河当中,
造成大规模的水土流失。
当然,暴雨经过的沙漠地区,由于有了一定的水源储备,原先生活在这里的植被可能会生长得更加茂密,低洼地区也可能会长出少许植物,形成绿洲,但别小瞧了沙漠的蒸发量。
以我国新疆地区为例,
新疆地区的年蒸发量是2500~3400毫米,
而暴雨的标准是24小时内降水量为100mm,就算暴雨持续半个月,这半个月的降水总量也就在1500~2000毫米左右,如果再减去降雨过程中已经被蒸发的水分,实际能够留在地表以下的水分会更少。
最多只需半年时间,暴雨带来的水分又会被完全蒸发,植被因缺水枯竭,这些地区又会恢复到原来的模样,
况且降水并不能带来沙质土可重新变成粘质土所必需的各种有机物质,水落到地表之后,水还是之前的水,沙子还是之前的沙子,水分消失之后,沙子又会恢复原样。
所以,普通的降雨过程并不能起到治理沙漠的作用。
沙漠真的无解了吗?倒也不是!
过去人们治理沙漠,通常采用的是草方格沙障,植树再造林的传统方法,但据最新研究表明,重庆交通大学易志坚教授团队似乎找到了治理沙漠的更好的办法,有望实现“
点沙成土
”的效果。
易志坚教授在实验中观察到,吸水的土壤具有流变性,也就拥有自我修复和自我调节两种功能,因此能够以较为温柔的方式抱住植物根茎,使植物正常生长,这也被称为土壤的“万象结合约束”特性,
由于沙质土壤并不具备这种特性,所以沙粒之间无法结合,也就形成了一盘散沙。
那么,是否可以发明出一种东西,通过人为干预的方式,使得这种沙质土壤重新具有万象结合约束特性呢?
有了这个新思路之后,易志坚教授最终带领自己的团队
从一种植物纤维中提炼出了一种可以发挥土壤“万象结合约束”作用的粘合剂,
经过无数次实验,这种粘合剂确实能在沙质土壤中发挥良好效果。
随后易教授又带领自己的团队,于2016年来到内蒙古自治区乌兰布和沙漠包下25亩试验田,进行更大规模的实验并最终取得了成功,2018年,科研团队又来到了被称为“死亡之海”的塔克拉玛干沙漠进行了200亩试验田的试验,最终这200亩试验田都变成了绿洲。
这项技术的出现,使更广阔的沙漠变成绿洲有了最大的可能,而且治理成本也不是特别高,大约是2000~5,000一亩,但这项技术还存在着致命弱点,即
它只能起到固化土壤的作用,
要想恢复植被,则还需要连带施肥以及保证充足的水分才能保持植物的茂密生长。
可真实的沙漠并不像试验田内那样拥有丰富的水源,同时,那些沙漠地带的沙质土壤其肥力也是非常低下,因此要推广这项技术,则
需要先解决水源和土壤肥力这两大问题,
这也是这项沙漠治理技术无法大规模推行的现实原因。
但无论如何,此项技术也是人类治理沙漠的一大创新,治理沙漠本来就不是一蹴而就的事情,有了这项技术支持,再配合沙漠时常会有降雨的现象,有效治理沙漠也就有了最新的展望。