作者:晋楠 来源:中国科学报 发布时间:2018/5/9 9:10:07
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发现美洲“新大陆”
科学家聚焦哥伦比亚地质生物资源

 

在首次去往哥伦比亚曾被游击队占领的乌拉巴湾的行程中,地质学家Camilo Montes在搜寻美洲大陆碰撞的证据。

图片来源:JUAN CRISTOBAL COBO

这些罕见的探索者勇敢地踏上前往哥伦比亚北部宁静海滩和珊瑚礁的行程。在乘坐一艘颠簸的汽船穿过乌拉巴湾到达这个破败的村庄后,Camilo Montes和其他3位地质学家前往丛林,寻找改变美洲的一次深刻地质事件的线索。

探险团队徒步行走了3小时到达一条小溪,溪水从一片光滑、漆黑的岩石上缓缓流过。毫无疑问:这些岩石及其开心果颜色的包裹体由岩浆喷涌而成,并创造了构成巴拿马和哥伦比亚北部地区的巴拿马弧形山脉。“这就像是岩浆结晶时的照片。”Montes说,他把几公斤的样本带回实验室,这正是他希望在这里找到的。

Montes是哥伦比亚巴兰基利亚北方大学的地质学家,他的整个职业生涯都在研究岩石。他调查了巴拿马火山的形成及其与南美洲的碰撞,这使得美洲大陆相连,并让分开数百万年的生态系统混合。几十年来,科学家一直认为美洲大陆之间的大陆桥是在约350万年前形成的。Montes等人却认为,以化石证据和火山岩年龄为例,美洲大陆在1000万年前就已经连接在一起。如果得到证实,这一更早的日期将会改变科学家对两大洲的化石的分析,以及他们如何校准用于评估物种何时分化的分子时钟。

到这里探险之前,Montes把野外工作限制在巴拿马的地质碰撞区,那里也发现了这种岩石。几十年来,Montes祖国边界的乌拉巴地区被哥伦比亚革命武装力量(FARC)占领,这是一个游击队组织,自1964年以来一直在哥伦比亚发动战争。“那些进去的人再也没有出来过。”Montes说。2016年9月26日,哥伦比亚总统胡安·曼努埃尔·桑托斯与FARC签署和平协议,让形势发生了改变。游击队的战士关闭了丛林营地并交出了武器。现在,Montes和哥伦比亚其他科学家正在加紧研究他们国家的地质情况、物种丰度以及生态系统如何应对诸如森林砍伐和气候变化等压力。

地球新区

哥伦比亚的大部分生物多样性尚未被开发。这个国家据认为含有地球已知物种的近10%。除巴西之外,它有着比世界上任何其他国家种类更多的鸟,而两栖动物几乎是所有国家的8倍。这种多样性来源于其独特的地理特征:安第斯山脉系统在哥伦比亚断裂为3个范围,形成了数百个独特的生态系统。“哥伦比亚承担着保护这些物种的巨大责任。”洛斯安第斯大学研究灵长类行为的生物学家Andres Link说。为了保护这些物种,研究人员需要对它们进行盘点。

一直以来,调查都很困难,长期研究前景更加暗淡。现在,研究人员可以更加自由地探索,他们发现长期冲突有一个生态上的优势:游击队控制的土地经济发展有所限制。尽管FARC武装分子在一些地区伐木种植古柯,但他们的营地隐藏得很好,环境足迹也很轻。武装活动也阻止了农民和牧场主侵占荒野。

在和平发展后的几个月里,哥伦比亚政府对这些未开发地区的生态系统的研究进行了资助。波哥大非营利环境组织——亚历山大·冯·洪堡生物资源研究所自2016年8月以来已进行了4次类似调查,目前正在计划第五次。“我们几乎在所有探险中都发现了新物种。”洪堡生物学家、探险队协调员Javier Barriga Bernal说。该团队已收集了数千个样本,并将数据放到网上。“这是我在哥伦比亚经历的最乐观的时刻。”洪堡基因研究领头人Mailyn Gonzalez Herrera说,“作为科学家,能够发现我们自己国家的超级生物多样性,这是我们的荣幸,也是我们的梦想。”

但Link说,一度被占领的生态系统的原始状态将不会被保存很久。“这些区域不仅仅对科学家开放。”他说,“它们也向整个发展机器打开了大门。”随着农民为了牧场和农作物清理森林,森林砍伐正在全国范围内蔓延,包括在哥伦比亚亚马孙地区。2016年,即可获得统计数据的最后一年,哥伦比亚森林砍伐率上升了44%。“这个国家正在经历比以往任何时候更加严重的环境恶化。”Link说。

恢复之路

“这里是入口。”Juan Manuel Posada指着一个明显无法穿透的灌木丛说。这位生物学家将高大的身材挤入树枝和藤蔓之间,然后溜进了Encenillo生物保护区的森林中,他和其他人正在那里研究剥蚀景观的再生能力。直到1992年,这个距离波哥大约90分钟车程的地方还是一个石灰岩矿场。洼地(以前的坑,现在已填满)在丰茂的植被下清晰可见。1994年,FARC占领了拉卡莱拉(通往Encenillo保护区的公路旁的一个小镇),切断了通往保护区的通道。

Posada认为,自2003年FARC被逐出该地区之后,波哥大沐浴在“后冲突的时代”中。基于这一有利条件,Posada正在记录首都附近的这块和其他45块土地上的次生林是如何反弹的。他所在的来自波哥大德尔罗萨里奥大学的研究团队正在追踪先锋物种、重新造林需要多久,以及安第斯山脉的次生林是否会像原始森林一样吸收大量的碳。从2013年起,Posada和同事就开始监测Encenillo保护区20平方米区域内涂有红色油漆标记的树木。他们在测量其大小、生长速率、根系质量、光合作用速率、碳储存和其他生态系统健康指标。

这个纬度和海拔高度(约2800米)的成熟森林非常茂密,以至于很少有光线能到达森林地面。但在这里,透过树冠可以看到一片片蔚蓝的天空。森林正在恢复,野生动物正在回归。眼镜熊——安第斯山脉很少见到的一个具有象征意义却又很脆弱的物种甚至也被发现了。“即使在人类干预了几个世纪之后,生物多样性依然存在。”Posada说。他的研究支持保护这些地区,即使它们不再原始。

尽管如此,由于气候变化,Encenillo保护区和其他生态系统仍面临清算。Posada在另一处曾被游击队占领的地方追踪这一趋势:在钦扎国家公园多雨、高海拔的帕拉莫,这个没有树木的生态系统供应着波哥大80%的水。如果气候变化限制了帕拉莫将近全年的雨季,其后果将对这一生态系统造成毁灭性的影响,而对那些依赖含水层的波哥大居民来说,后果可能是灾难性的。Posada的同事Sánchez Andrade说:“现在一切都很不确定。”

挥之不去的威胁

“欢迎来到巴拿马。”在哥伦比亚Sapzurro和巴拿马La Miel之间的边境线上,一块手工绘制的木制标识牌向Montes及其地质学家团队致意。让Montes懊恼的是,这里的地质情况并不那么引人注目。它由逐渐形成的沉积岩主导,而非能够提供精确时间标记的火山岩。但这并非该地区不适合研究的唯一原因。

昏昏欲睡的海滨小镇Sapzurro和La Miel散发着席卷两国边境的人道主义危机。在其他地方,哥伦比亚正努力从灾难日益加重的委内瑞拉吸收超过50万难民。这里的移民来自遥远的亚洲和非洲,他们希望穿越中美洲前往美国或加拿大。骚乱也将人贩子吸引到乌拉巴地区。

此外,该地区长期以来一直是毒品走私贩的热门路线。它连接了安提奥基亚的偏远山区,那里的农民种植古柯以加工可卡因,并贩卖到加勒比海地区。“这里的星星看起来很美。”一位导游告诉地质学家,“但它们中的一些并不是星星,而是无人机。”贩毒集团用它们监视海湾地区。与哥伦比亚其他游击组织一样,FARC也通过可卡因贸易资助其活动。准军事组织、垄断联盟和规模较小的游击组织则填补了空缺。“现在处于一种非常混乱的状态。”洛斯安第斯大学研究灵长类动物的生态学家Pablo Stevenson说。

许多科学家也看到了今年5月哥伦比亚总统选举中的潜在威胁。保守党人Iván Duque Márquez在民调中领先,他发誓要修改和平协定,将FARC原武装分子关押起来。北方大学地质学家、与Montes合作的Felipe Lamus Ochoa表示,一些人担心如果Duque当选,“可能会破坏和平进程”。若如此,在乌拉巴地区作进一步的调查不太可能。就目前而言,Montes抓住了稍纵即逝的机会;近日,他和几十名学生回到了乌拉巴。“通道已经改善了。”他说,“但谁知道能持续多久呢?”(晋楠编译)

《中国科学报》 (2018-05-09 第3版 国际)
 
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