中國科學家揭秘青藏高原東部隆升歷史

四川省稻城亞丁風景區位於青藏高原東部橫斷山腹地，現今平均海拔3700米，其旖旎的高山森林景觀引人入勝。然而，科考證據表明，以稻城縣香格里拉鎮為代表的青藏高原東部高海拔森林景觀曾經是一片低地沙漠，直到4500萬年前才轉變為現今的模樣。是什麼力量驅使亞洲季風滲透到這個地區，綠化了這片沙漠，使之成為世界級的生物多樣性中心？

中國科學院青藏高原研究所丁林院士帶領的碰撞隆升及影響團隊，重建了青藏高原東部5000萬年至3400萬年前，從約600米的低海拔沙漠到約3500米海拔高山森林的隆升歷史，揭示了約距今5000萬年至距今3400萬年的中-晚始新世，一個獨特的古亞洲季風系統和以稻城香格里拉為代表的橫斷山現代生物多樣性熱點的形成過程。

這一成果發表在學術期刊《科學通報》（Science Bulletin）上。

該文章的通訊作者丁林説：“青藏高原東部的隆升是改變東亞氣候環境的關鍵節點，觸發了亞洲季風和具有全球意義的區域性生物匯聚與新生。”研究團隊自2018至2020年連續三年考察了青藏高原東部稻城附近的熱魯盆地，開展了細緻的地質填圖和樣品採集工作。

他們發現，熱魯盆地內部新生代地層發育了從乾旱到濕潤的連續沉積：地層序列的下部昌宗組為一套代表著氣候炎熱乾燥的沙漠相沖積扇-風成砂丘沉積；上部熱魯組為代表著氣候相對濕潤的湖相和河流相地層，保存有豐富的動植物化石。

該文章的第一作者何松林博士介紹：“通過整合同位素放射性定年、同位素地球化學、關鍵區域的古生物資料和氣候模型，研究團隊首次揭示了亞洲季風系統的發展和生物多樣性之間的複雜聯繫。”

研究團隊首次建立起熱魯盆地的絕對年代學框架，確定熱魯盆地地層屬於5000萬年至3400萬年前的沉積産物，並重建了熱魯盆地詳細的古高度變化歷史：5000萬年至4500萬年前，熱魯盆地海拔僅為約600米；4500萬年至4200萬年前，迅速上升至約2000米；4200至4000萬年前，繼續上升至海拔約2900米；3900萬年至3400萬年前，進一步上升到約3500米，接近現今平均海拔3700米。

結合團隊此前研究，該成果表明，在5000萬年至3800萬年前，西藏地區已經呈現出“兩山夾一盆”的地貌特徵：兩條東西走向海拔超過4000米的山脈，環繞著一個海拔只有1700米的中央谷地，擁有獨立的亞熱帶生態系統。隨著以熱魯盆地為代表的青藏高原東部在3400萬年前上升至接近現今的高海拔，封閉了這個中央谷地的東端，與岡底斯山脈、中央分水嶺山脈共同構成了晚始新世西藏地區的高海拔顯著地形。

同時，動物牙齒化石氧同位素與植物化石CLAMP氣候數據結果顯示，青藏高原東部的隆升推動了熱帶輻合帶季風在4500萬年前向北滲透，形成了與現今季風系統截然不同的始新世亞洲季風氣候。結合氣候數值模擬顯示，青藏高原東部高地顯著增加了整個東亞的降雨量，主要降水季節為春季和秋季。這與只有一個雨季的現代亞洲季風系統完全不同。研究認為，季風演變與不斷變化的地貌密切相關，現代亞洲季風是隨著不斷變化的地形條件和全球地球系統背景下逐漸發展而來。

隨著青藏高原東部隆升，這個區域從一片幹熱的沙漠演變為一個物種高度多樣化的茂盛森林。科研團隊在熱魯組地層中發現了高度分化、保存精美的化石植物群，以桉樹、帕裏賓尼亞和黃連木等為代表，以及以石炭獸、犀牛、雷獸、豫鼠等為代表的化石動物群。雖然物種組成與現今有很大不同，但豐富的動植物多樣性表明，橫斷山特殊的生物多樣性在4500萬年到4000萬年前已有萌芽，並推動了整個東亞生物多樣性的現代化進程。這比亞洲現代生物多樣性是中新世産生的結論提前了約2000萬年。綜合古高度數據和區域資料，該研究認為，橫斷山在3400萬年前已經形成了和現今海拔類似的高山森林景觀，萌生了以香格里拉為代表的橫斷山生物多樣性熱點。（記者 齊芳）