张玉兰：破解青藏高原气候密码的“冰雪精灵”

　　记者 张云文

2023年6月4日，张玉兰参加冰芯前处理工作

　　张玉兰是博士生导师，国家优秀青年基金获得者，主要从事包括祁连山在内的我国西部冰冻圈化学与环境效应方面的研究工作。获得甘肃省杰出青年基金、甘肃省陇原英才称号、施雅风冰冻圈与环境基金青年科学家奖、青藏高原青年科技奖，入选中国科学院西部之光青年学者等。

　　包括祁连山在内的青藏高原平均海拔4000米以上，高寒缺氧，被誉为是“世界第三极”和“亚洲水塔”，高原北部祁连山冰冻圈也是河西走廊重要的水源涵养区和生态屏障区。这里分布着大量冰川和多年冻土，是长江、黄河、澜沧江等多条亚洲大江大河的发源地，深刻影响周边地区水资源以及经济社会的可持续发展。中国科学院西北生态环境资源研究院研究员张玉兰及其团队立足以青藏高原为核心的我国西部高寒冰冻圈地区，长期从事冰冻圈化学的气候环境记录及其影响研究，取得了一系列具有创新性的研究成果。主要包括：集成氚同位素等新指标对各拉丹冬冰芯进行准确定年，重建了青藏高原中部过去500年的气候环境记录，发现20世纪是过去500年来最暖时段，综合青藏高原冰芯记录及其冰川物质平衡变化，提出了未来气候变化背景下，冰川的持续消融将进一步破坏冰芯记录的完整性，为应对山地冰川历史记录的消逝提出了挑战。系统阐明了青藏高原不同类型雪冰中黑碳的时空特征，量化评估黑碳对冰川消融的贡献约15%~20%、导致积雪期减少3~4天；证实了黑碳导致的反照率降低是导致高原雪冰消融加速的一个重要因素，特别是黑碳在冰川表面的持续积累可显著加速冰川消融，这为评估亚洲水塔快速变化及其对周边区域水资源的影响提供了科学依据。该成果也被政府间气候变化专门委员会第六次评估报告所引用，为深入研究青藏高原冰冻圈快速萎缩的机理提供了新视角。

　　建立了雪冰中微塑料前处理与检测分析方法，揭示了高原典型冰川中微塑料的赋存特征与释放通量，指出微塑料的吸光特性可能进一步加速雪冰消融。申请人基于多次野外与室内试验，综合分析了海冰、大气、沉积物中微塑料的识别与检测方法的优缺点，确立了过筛、离心与浮选等有效剔除雪冰中粉尘颗粒物影响的流程，建立了适用于青藏高原雪冰中微塑料的前处理与检测方法。基于上述研究，申请人在Nature Geoscience、ScienceBulletin、EarthScienceReviews等国内外高水平期刊发表研究论文100余篇，其中5篇论文入选ESI高被引论文；论文总被引3000次；第一作者SCI论文单篇最高引用600余次。现担任中国冰冻圈科学学会青年委员会理事、女科学家委员会委员，担任《冰川冻土》《寒旱区科学（英文版）》《山地学报（英文版）》等青年编委，积极为冰冻圈科学事业的发展贡献自己的力量。

　　从最初环境记录的解密，到聚焦中国科学院提出“抢占科技制高点，巾帼筑梦立新功”，以及国家“双碳目标”，张玉兰从2020年开始聚焦青藏高原冰冻圈退缩的碳氮循环变化。她说：“青藏高原冰川强烈消融期，由于冰川快速退缩，导致原先被冰川末端覆盖的沉积物出露，这些冰前沉积物也显示出正的CH4和CO2通量，表明其可能是温室气体排放源。该结果与格陵兰冰盖消融导致甲烷过饱和水持续地从冰盖边缘冰床释放CH4的结果一致。但在一定程度上，冰川融水径流则可能是大气CO2的重要汇和CH4的潜在源区，这更新了我们对青藏高原以及祁连山地区典型冰川流域温室气体源汇的认识。”见识到青藏高原无与伦比的美景，也经受过难以言说的磨难。“冰雪精灵”张玉兰在冰冻圈地区的研究探索还在继续。她是科研路上的最美科技工作者！