天府永興實驗室固碳與生態(tài)修復研究團隊的科研人員在開展大氣集水材料表面自由能測試工作。本版圖片均由受訪者提供

在青藏高原，如何讓重大工程建設(shè)和綠色發(fā)展實現(xiàn)良性互動，是一道難題。如今，空中取水、人工造“土”、點碳成金……綠色科技創(chuàng)新和先進綠色技術(shù)在青藏高原推廣應(yīng)用，讓一個個重大工程正逐“綠”向“新”。

這一切的改變，始于一群“地球生態(tài)醫(yī)生”——天府永興實驗室固碳與生態(tài)修復研究中心裴向軍團隊。他們以科技為“聽診器”、以數(shù)據(jù)作“診斷書”，精準剖析生態(tài)病灶，埋頭攻關(guān)材料-工藝-裝備一體化的生態(tài)修復技術(shù)，靶向研發(fā)重大工程生態(tài)修復方案。

“生態(tài)修復不是對抗自然，而是用科技喚醒生態(tài)自愈力?！迸嵯蜍姳硎?，希望通過推進技術(shù)的創(chuàng)新、發(fā)展方式的創(chuàng)新，厚植高質(zhì)量發(fā)展的綠色底色，讓生態(tài)修復成為重大工程的“標配”。

補水

從空氣中要水，植物“解渴”

土壤和水分是影響植物生長的兩個關(guān)鍵環(huán)境因子。在廣袤的青藏高原，很多區(qū)域海拔超過4000米，年降水量不足100毫米。

缺水，成為植物“安家落戶”的首要難題。有效抗旱保水，成為科研人員進行高寒地區(qū)生態(tài)修復的關(guān)鍵之一。

過往，不少團隊嘗試使用過保水劑等材料，來增強植物抗旱能力。但這種材料也有不足，需要人員定期管護來給植物蓄水，交通成本高，很難廣泛使用。

科研人員想到了另一個辦法，從空氣中要水。如何低能耗地從相對干燥的空氣中要水？此前研究過多孔聚合凝膠吸釋水分機制。

“吸濕性多孔水凝膠材料具有強大的捕獲水分能力，能夠從空氣中吸取水分?！眻F隊成員周立宏說，原理有點像家中衣柜里的除濕劑，不同的是這種水凝膠材料能吸收水，還能在低能耗條件下釋放水。

但要把這一科技成果再轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，團隊也沒有100%的把握?！皩嶒炇抑恍枰紤]材料可以吸多少水，但實際應(yīng)用過程中，不僅要考慮到吸水，還要考慮當?shù)貧夂?、溫度等生態(tài)環(huán)境因素，更為復雜。”為此，裴向軍團隊在實驗室和實踐場地中反復實驗，將水凝膠材料做成了長持時循環(huán)集水材料，改變了植生層被動補水保水方式。

“從實驗效果看，材料性能不錯，在同等條件下，可以延長植物生長周期7—15天，從空氣中為植物補水‘解渴’?！眻F隊成員介紹說。

育土

微生物“吃”石頭，人工造土

土壤是植被生存與繁衍的根基，其形成漫長而復雜，是風化、地表下微生物等多種因素對地表巖層進行“多道工序”的打磨，在土壤特別肥沃的地方，形成時間可能需要以萬年為單位來計算。

在生態(tài)修復過程中，由于脆弱生態(tài)環(huán)境和多重人為擾動，區(qū)域地表植被和土壤被破壞，本地土壤不能夠支撐修復植被正常生長，所以需要從其他地方運土，由于找土不易、運輸費用以及客土和本地土壤差異，可能會造成一定程度的生態(tài)“入侵”或“水土不服”。

于是，“地球醫(yī)生”們嘗試就地“人工造土”，加快熟化進程，在短時間內(nèi)將巖石變成土壤。團隊篩選了幾種有高效熟化功能的微生物，這種微生物會剝奪巖石中的電子，然后巖石就會因為失去電子而產(chǎn)生一系列的化學分解過程，這個過程就是大家非常熟悉的“風化”。

微生物改變巖屑外形后，其繁殖速度也快速上升，于是風化速度隨之變快，巖石逐漸變得越來越碎、越來越小，最終成為土壤。記者了解到，這種技術(shù)加速了巖屑變?yōu)橥寥赖倪^程，以前可能需要幾十年的時間，現(xiàn)在幾年就可以實現(xiàn)。熟化的土壤土層深厚，有機質(zhì)含量高，微生物活動旺盛。

科研人員在野外建立了試驗區(qū)，短暫幾個月很難肉眼見證一塊巖屑變成土壤，不過科研人員檢測到土壤內(nèi)礦物質(zhì)含量有效增加，改良土壤的效果明顯。

“碳”路

打造“生態(tài)銀行”，點碳成金

進入若爾蓋山水工程第4年，生態(tài)保護修復面積已超過23萬公頃，相當于340多個西湖。煥發(fā)新生的若爾蓋，改變的不僅是生態(tài)系統(tǒng)，還有與之俱來的碳匯能力。

這幾年，裴向軍團隊在若爾蓋持續(xù)“碳”路，研究生態(tài)修復長期效應(yīng)與碳匯核算?！昂怂闾紖R，就是計算草原、森林等生態(tài)系統(tǒng)吸收的二氧化碳量，讓森林有‘身價’，山水可‘變現(xiàn)’，實現(xiàn)‘鈔’能力?！?/p>

早在2019年，在阿壩州若爾蓋縣唐克鎮(zhèn)，團隊就建立了1000畝生態(tài)修復草地試驗區(qū)及生態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，分析修復工作實施前、實施中、實施后的生態(tài)系統(tǒng)固碳能力，“捕捉”草原的“呼吸”。

整合團隊研究數(shù)據(jù)及其他學者公開發(fā)表數(shù)據(jù)，科研人員搭建起若爾蓋山水工程生態(tài)修復碳匯計量模型?！斑@是一個復雜的系統(tǒng)工程，需要收集大量的數(shù)據(jù)。構(gòu)建好生態(tài)修復全生命周期碳匯估算模型與方法學，可測算生態(tài)修復固碳潛力，就像在為草原編制一本‘碳賬本’，讓‘看不見’的碳匯價值變得可量化?！眻F隊成員唐曉鹿說。

目前，裴向軍團隊已在若爾蓋、九寨溝等生態(tài)修復工作中開創(chuàng)碳匯價值核算工作，創(chuàng)建對應(yīng)生態(tài)修復情景下的碳匯核算方法和應(yīng)用場景，探索碳匯效益轉(zhuǎn)化路徑?！澳壳?，該團隊已基本完成《高寒草地生態(tài)修復碳匯核算技術(shù)規(guī)范》《四川省林草碳普惠方法學 草地生態(tài)修復》等多項碳匯核算標準，為后續(xù)草原碳匯調(diào)查與監(jiān)測、碳匯量核算與碳匯價值實現(xiàn)等方面提供關(guān)鍵技術(shù)支撐?！痹谶@些“神奇技能”的輔助下，團隊在生態(tài)修復的重大工程中交出亮眼答卷，為全球生態(tài)治理提供了“中國方案”。

來源： 四川日報