亚洲两千年前沙尘暴主因为人类活动

最近，中国科学院青藏高原研究所研究员、中国科学院院士、兰州大学著名教授陈法虎根据2250年来高山湖泊的记录，对沙尘源区的人口、沙尘暴强度和夏季风降水进行了比较，揭示了2000年前人类活动已经成为影响亚洲沙尘暴的主要因素，为人类活动和我国北方干旱半干旱地区造林的政策调控提供了科学依据。相关结果发表在《自然通讯》上。

季风影响社会的兴衰

以往的研究表明，季风降雨的变化在许多地区的文化发展中发挥了关键作用，如玛雅文明的崩溃、印度河文明的衰落和中国朝代的更替。

亚洲季风降雨*国总降雨量的80%以上。陈发虎团队先前的研究发现，东亚夏季风降水变化对中华文明的历史演变有重要影响。例如，在工业革命之前，当季风加强时，朝代变得强大(如汉、唐、宋)；然而，当季风减弱时，朝代容易改变(如唐朝末年、元朝末年和明朝末年)。

研究人员认为，中国北方长期以来一直被视为中国文明的中心和古代中国人口最稠密的地区之一。由于其位置靠近亚洲季风系统的边界，生态环境对季风雨带的运动非常敏感。

与此同时，受亚洲季风影响的中国社会变迁总是伴随着该地区人口的大幅波动。像世界上其他文明中心一样，人口增长可能会通过农业扩张和荒漠化导致广泛的地貌变化。

目前，我国已对过去2000年来气候变化对社会经济和朝代变迁的影响进行了很好的研究，并对进化史的重建及其影响进行了相关和可靠的研究。

“然而，东亚夏季风降水引起的文明变化后的生态效应一直是科学界尚未探索的科学问题。特别是对气候和环境变化引起的人类活动的变化，从而影响生态环境的变化，仍然缺乏科学研究。”该论文的通讯作者，中国科学院青藏高原研究所研究员刘建宝指出。

高山湖心“解密”沙尘暴

该论文的合著者和通讯记者陈发虎说，对自然气候变化和人类活动在沙尘暴中的相对贡献进行科学评估是一个非常具有挑战性的前沿科学问题。

湖泊沉积物中“隐藏”的信息可以用来重建过去的气候和环境变化，进而推断古代文明对环境的影响。

2009年9月，陈法虎带领团队前往山西北部的黄土高原，在吕梁山山顶一个名为“公海”的高山湖泊中钻探岩心样本。

黄土高原是世界上最大、最厚的沙尘暴聚集区，面积达64万平方公里。沙尘从源区升起，大量沉降到黄土高原。因此，在这个地区的研究可以揭示亚洲沙尘暴的历史。

“公海湖位于黄土高原，不受人类直接活动的干扰。它是研究亚洲沙尘暴变化与人类活动关系的理想载体刘建宝说。

研究人员已经证实，公海湖泊沉积物中的粗泥沙成分(直径为19至78微米的颗粒)是过去沙尘暴活动的明显标志。通过从样本中提取沙尘暴成分，研究人员重建了过去2000年亚洲沙尘暴的历史。

“核心样本覆盖了过去2250年的沙尘暴记录。最早的时间可以追溯到公元前230年，相当于秦朝建立的时间。”兰州大学资源与环境学院博士生陈胜干是本文的合著者。

政策控制非常重要

通过对比2000年的沙尘暴记录、沙尘源区的人口和夏季风降雨，研究人员揭示了2000年亚洲沙尘暴的变化规律。

也就是说，当东亚夏季风加强时，降雨量增加，生态趋于好转，战争减少，朝代兴盛(如汉、唐、北宋、明等。)，人口迅速增加，农业发展，草地和沙漠草地被开垦为农田，森林和草地植被被破坏，尘源面积扩大，最终导致沙尘暴活动迅速增加。

相反，当东亚夏季风减弱时，降雨量减少，气候恶化，民族动乱和纷争(如魏晋南北朝、五代、十国、南宋等。)，人口迅速减少，游牧民族向南入侵，农牧业边界向南移动，尘源地区植被恢复，生态环境改善，沙尘暴活动减少。

刘建宝指出，上述研究表明，东亚夏季风降水变化不仅对中国历代文明的变迁产生重要影响，而且具有巨大的生态效应。

“2000年以前，人类活动已经超越了自然变化，成为影响亚洲沙尘暴的主要因素。”刘建宝说。

研究人员还提醒，值得注意的是，中国古代社会是复杂的，所以其他因素可能是导致景观变化的潜在因素。例如，在初唐，沙尘暴活动似乎并没有增加，可能是因为沙苑地区没有大规模的军事耕作政策。“安史之乱”政变后，为了便于战后重建，唐朝出台了免税政策，鼓励农民在沙源地区周围开垦未充分利用的土地和牧场，导致风沙活动急剧增加。

这凸显了*政策在影响中国景观方面的潜在重要性，尽管这仍需要进一步证实。

刘建保强调，无论未来气候如何变化，减少人类活动可能是控制该地区沙尘暴的唯一有效措施。因此，根据当地情况实施可持续土地利用政策(如退耕还林还草)非常重要。

近年来，陈发虎团队在季风气候变化及其影响领域取得了一系列新成果。特别是在全新世东亚夏季风演化历史及其驱动机制、自然和人为暖夏季风变化对湖泊生态系统的不同影响以及东亚夏季风影响下人类活动对地表过程的影响等方面取得了重要突破，加深了学术界对东亚夏季风系统原始理论的理解。

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-020-14765-4

研究小组的成员在野外钻探了湖心。

2000年沙尘暴记录与沙尘源总量和夏季风降水的比较