气候变化下，一些洞窟文物泯灭在沙尘里

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出生于上世纪60年代的甘肃人或许没意识到，当地的年平均气温会悄悄跟着他们年龄往上“爬”。与人日益增长的年岁相比，气温的增速并没有那么明显。不过，一项新的研究成果显示，甘肃省1961年至2021年的年平均气温增速达0.28℃/10年，远超同期全球平均升温水平。
不仅是不同以往的热，在甘肃，极端降水也在增加。据国家气候中心高级工程师任玉玉介绍，自1961年以来，甘肃省大部区域降水呈增加趋势，区域差异明显。此外，极端天气频次增加，极端性也增强了。
国际环保机构绿色和平组织气候风险项目资深研究员李朝向新京报记者表示，不断加剧的气候变化趋势正给这里带来复合、级联的气候风险。显而易见的是，这些风险已经对以石窟为代表的西北物质文化遗产产生了不小影响。洞窟内外文物历经风化雨蚀，那些从墙体上剥落的历史记忆符号，永远泯灭在了沙尘里。

2023年6月8日，暑期来临，甘肃敦煌莫高窟游客数量增多。图/IC photo
甘肃对全球气候变化很敏感
我国西北地区深居内陆，气候干旱，多是荒漠戈壁。生态本底条件脆弱，让这里成为气候变化影响下最为脆弱的区域之一。地处西北地区的甘肃省，自东南向西北跨越了北亚热带湿润区、青藏高原高寒区、西北干旱区三大自然地理分区，对全球气候变化极其敏感。
一个不争的事实是，近60年来，甘肃省的年平均气温普遍升高且增速快于全球平均水平。“过去60年里，甘肃年平均气温为8.1℃，年平均最高气温为15.0℃，年平均最低气温为2.6℃。这三个指标均呈增加趋势。”任玉玉说，21世纪初，甘肃省的平均最高气温和极端高温日数显著增加，极端高温日数比2000年以前增加了约5.5天。
黄河从兰州这座省会城市穿城而过，黄河岸边成为当地人避暑纳凉的首选地。岸边的趸船、水上的羊皮筏子、从桥下快速驶过的游艇上，更是挤满了外地游客。另外，也有些人愿意在岸边的茶摊喝喝茶、吹吹风。
“在黄河岸边坐着喝茶的人，估计大部分也是游客。”一名年轻的兰州市民说，他们小时候的确愿意往岸边、公园跑，不过现在夏天太热了，人们大多躲在家里吹空调。
与极端高温一同出现的，还有极端降水。研究表明，在2000年以后，甘肃省年降水量显著增加，但降水日数却明显减少，这意味着该地极端降水事件可能增加，陇东和陇南地区的极端降水量增加则更为显著。
水能降温解热，可多了也不行。中国气象局公共气象服务中心原气象服务首席专家朱定真认为，“雨强增加、雨日减少”的降水模式，带来了极强的破坏性。
以甘肃省河西走廊内流水系第三大河——石羊河为例，作为典型的干旱半干旱区内陆河，石羊河流域孕育着西北地区繁荣的绿洲经济。但降水模式的变化，导致了石羊河流域极端降水事件加剧，影响当地的生态修复和水资源可持续利用。
数据显示，自1961年以来，石羊河流域平均年降水量呈增加趋势，平均每10年增加6.9毫米。2021年，石羊河流域日降水量≥10毫米日数为11.4天，与1991年至2020年平均值（8.8天）相比偏多2.6天。
关键生长期季节性干旱，给植被生长和农业生产带来了麻烦。赴当地调研的专家指出，在绿洲区域，承载人口及产业的生活生产用水需求量大幅上升，水资源矛盾日益凸显。另外，在气温增长方面，石羊河流域平均每10年增加0.38℃，比已经超越同期全球平均升温水平的整个甘肃还要快。
关于气候变化，气候专家的主流结论之一是：21世纪全球将继续变暖，极端事件频率和范围都将增加。他们发现，气候变化不再是传统意义上只对自然系统产生影响，它也影响着社会系统。而在未来，这种影响将利弊共存，且弊大于利。
“根据今年世界气象组织发布的报告，在温室气体和厄尔尼诺现象的共同推动下，有98%的概率，在未来5年中至少一个年份，全球年平均气温可以达到创纪录水平。”朱定真说。
增温与降水模式的变化，不仅导致了极端天气事件频次增多、强度增强，也给高度依赖气候条件和水资源的西北地区在各方面带来不小挑战。
水是文物的大敌
甘肃省石窟分为河西、陇中、陇东、陇南四大片区，被誉为“石窟之乡”。根据甘肃省石窟寺专项调查报告2021年的统计，全省共有石窟寺（含摩崖造像）219处、文物点236个，包括石窟寺229个、摩崖造像7个。这些长期处在大自然环境中的石窟群等文化遗产，也无可避免地受到气候变化的威胁。
气候变化对于文物遗迹的直接作用可以分为长期缓慢的变化和极端天气气候事件带来的灾害影响。长期缓慢变化的影响包括风化剥蚀、沉积掩埋、冻融撑裂、地下水侵蚀、盐碱起甲，急剧变化包括极端天气引起的气象灾害，如洪水、风暴、火灾等。
敦煌研究院研究员王进玉表示，气候变化引起的突发性极端事件对文物安全的影响很大，特别是强降雨等灾害性事件及由此引起的滑坡、泥石流、洪水等对文物本体及载体的危害极大。
尽管分布在不同地区的石窟面临的极端天气类型和频次变化趋势有所差别，但影响机制大致相同。王进玉介绍，以敦煌莫高窟为代表的戈壁沙漠区石窟，属水资源极度缺乏地区，突发的强降水会引起莫高窟薄顶洞窟渗水，形成壁画地仗层酥碱等病害。突发强降水还可能在山顶形成汇流，向下冲蚀崖体，导致崖体局部砂砾岩崩塌。
被称为壁画“癌症”的酥碱病害，修复难度最大。研究显示，酥碱病害与潮湿环境密切相关。洞窟内的温湿度受当地降雨过程影响显著，阴雨天气时，一些洞窟内的相对湿度可达60%-65%，叠加更温暖的气温条件，返碱、酥碱病害就会加重。
水是文物的大敌，邻近河道的石窟会遭到洪水的破坏。莫高窟地处荒漠戈壁之中，但开凿于大泉河西岸的崖面上。大泉河发源于祁连山西端，流经荒无人烟的戈壁滩，降雨、蒸发、径流观测资料稀缺且不成系列，给窟前洪水的预测带来了很大困难。
敦煌气象站的数据显示，1961年以来，敦煌地区强降水过程发生的频次正在显著增加。研究分析指出，在近40年中，大泉河洪水越发频繁，发生了近20次不同流量的洪水。最近10多年中，2019年、2011年、2012年的洪水流量较大。
2011年6月16日，甘肃敦煌等地因强降雨发生洪水灾害，降雨量达到40.1毫米，与过去40年的年平均降雨量相当，洪水在莫高窟河段洪峰流量达441.87立方米/秒。
王进玉说，九层楼为莫高窟的标志性建筑。发生在2011年6月15日下午至16日上午的强降雨，由于持续时间较长、径流量比较大，雨水携带泥沙逐渐顺饱水层渗漏至96窟窟内，致使原来的土坯墙体发生渗漏，木构窟檐建筑屋面漏雨，直接影响到窟内壁画及塑像安全，尤其是九层楼的三、四、六层木构建筑多处出现漏雨、开裂等病害。此后，九层楼于2013年完成保护维修。
同时，这场雨也让榆林窟、西千佛洞的崖体、窟前建筑及洞窟受到不同程度的影响。
大泉河洪水历来是威胁莫高窟安全的重大危险源之一，也是莫高窟保护面临的主要风险。近40多年，莫高窟多次修筑防洪堤，2016年的防洪工程将莫高窟西岸重点堤防防洪标准提高到了300年一遇。

2021年9月，“敦行故远：故宫敦煌特展”上展出的敦煌莫高窟第320窟复制洞窟。资料图片/新京报记者 浦峰 摄
“不要踩着油门向气候风险冲去”
早在2017年，世界遗产委员会就提出成员国履行《巴黎协定》的重要性。国际古迹遗址理事会（ICOMOS）也在同年的大会上认可了《巴黎协定》，并发动文化遗产业界响应支持气候行动。在落实保护方面，大会决议文件提到，鼓励应用基于文化的方法（cultural-based solutions）快速有效地减少碳排放和气候变化适应，尤其要关注对弱势群体和生态系统的影响；要深入了解气候变化对文化遗产造成的破坏和相应对策，并团结因此受到损害的群体，支持他们能在气候变化中继续保护自己的遗产。
7月5日，国家文物局发出通知，就主汛期加强文物行业防灾减灾救灾工作进行部署。要求各文博单位在汛期来临前，重点排查古桥、古城墙、木结构建筑、石窟寺、土遗址等易受灾害影响的不可移动文物。
事实上，应对气候变化风险，需要充分了解文物自身材料性质，结合所处环境面临的气候变化趋势及环境变化特点，开展有针对性的保护工作。在王进玉看来，环境气象监测工作是分析文物病害机制、科学展开文物保护和修复的第一步。
环境监测是遗产地科学管理和保护决策的依据，可以及时为保护、管理、修缮等提供重要资料和信息，保证工作和决策的科学性、正确性，已成为遗产保护最基本、最重要的工作之一。
以莫高窟为例，自1987年以来，敦煌研究院与多家国内外科研机构合作，引进国外全自动环境监测系统，持续开展敦煌莫高窟区域环境监测与石窟保护等系列研究。历经30多年，专家们开展了敦煌莫高窟区域环境和洞窟微环境监测、环境与石窟病害机理研究、莫高窟大泉河水文监测、莫高窟水资源利用、敦煌莫高窟保护利用工程环境影响评价等项目，并取得了不错的科研成果。
2013年，敦煌研究院还与天津大学合作，建设了涵盖莫高窟大环境、洞窟微环境、文物本体、参观路线、安防情况以及景区工作人员的综合监测预警系统。
“当前莫高窟的监测预警体系已推广到麦积山石窟、炳灵寺石窟，初步建成了甘肃省石窟寺监测预警平台，对全国乃至世界文化遗产地的保护工作具有借鉴意义。”王进玉建议，将气候变化纳入文物环境监测体系，针对气候变化影响和趋势开展专项科研和实验工作，并提高不同等级级别文物的气候变化风险应对能力。
“气候变化对文化遗产的影响比我们想象的要复杂。它掺杂了自然、文化和社会层面的交互作用，除了对遗产本体所造成的物理影响，还会对遗产地造成社会和文化影响。”联合国教科文组织亚太地区世界遗产培训与研究中心（北京）主任助理李光涵说，建筑或聚落的物理破坏会改变人与遗产地的互动关系，如生活、工作、宗教与社交活动等，进而导致人们维护和利用习惯的改变等。
但她也指出，保护自然遗产获得的生态福利，可以帮助人类社会减缓和适应气候变化带来的影响。
在实施途径上，可以合理利用与改造历史建筑遗存，在历史建筑的保护修复以及新建工程里提倡使用低碳、适应地方气候条件的传统建造技术和材料，达到减排的效果。此外，还可以将气候适应发展原则先置于遗产地旅游开发设计中，以可持续发展和减少环境影响为目标进行文旅开发。
在不少专家看来，未来干旱事件仍将是甘肃省生态环境治理面临的主要考验。“气候变化的复杂性体现出来后，有正‘踩着油门向气候风险冲去’的趋势。”朱定真认为，在面对气候风险扩大化时，我们要及时踩踩“刹车”。
记者/张建林
编辑/白爽
校对/陈荻雁
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