“喀斯特”高光谱设备结合水化学分析方法 揭示九寨沟湖泊色彩成因

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眼下已到4月中旬，这意味着距离人们期待已久的五一小长假不远了。和以往不同的是，今年的五一连休5天，这是自2008年国务院取消五一黄金周以来的首次。对于平时上班忙碌，没有大块时间出游的上班族们来说，来一场说走就走的旅行恰逢其时。此外，受新冠疫情影响，全国各地的居民们在家度过一个“超长待机”的假期，出门踏春之心尤甚。在国内旅游业逐渐升温，全国各地旅游风景区陆续开放的形势之下，今年的五一黄金周各地风景区势必C位出道。

正所谓“九寨归来不看水”，在我国众多旅游风景区中，想必不少网友们都对四川九寨沟那五彩斑斓的瑶池玉盆心驰神往了吧。泉、瀑、河、滩108个海子，长海、剑岩、诺日朗、树正、扎如、黑海六大景观，翠海、叠瀑、彩林、雪峰、藏情、蓝冰六绝令人眼花缭乱，为之震撼。在感叹大自然的鬼斧神工之际，不少网友们对于九寨沟湖泊水为何会形成五光十色的景象也感到好奇。

据了解，九寨沟地区广泛分布着石灰岩，这些色彩斑斓的湖泊就是由喀斯特作用(岩溶作用)所形成的洼地积水汇聚而成，因此，这些湖泊也被称之为喀斯特湖。然而，对于这些蓝色喀斯特湖泊的颜色形成原因，还缺乏相关的科学研究。

近日，中国科学院成都生物研究所研究员孙庚团队在期刊《水》上发表了一项新的研究成果。该研究团队利用高光谱设备并结合水化学分析方法，首次定量化描述了九寨沟喀斯特湖泊以及高原地区非喀斯特湖泊水体的光谱反射特征和颜色特征，初步揭示了九寨沟喀斯特湖泊颜色的形成机制，并将相关研究运用到地震后的湖泊颜色预测当中。

众所周知，2017年8月8日，在四川省北部阿坝州九寨沟县发生7.0级地震，震中位于九寨沟核心景区西部5公里处比芒村。这次地震使得九寨沟景区内原本多彩的多个高山湖泊坝体坍塌，湖水瞬间下泄、几乎干涸。经过几百甚至上千万年的自然演化铸就的九寨沟瑶池仙境仅仅在一天的时间内就变得满目疮痍，令人扼腕叹息。为此，加强震后湖泊颜色预测，运用科技手段保护大自然的“杰作”不容懈怠。

此项新的研究成果显示，九寨沟地区广泛分布的碳酸钙沉积物是该地区湖泊颜色形成的核心。据了解，碳酸钙呈中性，基本上不溶于水，广泛存在于霰石、方解石、白垩、石灰岩、大理石、石灰华等岩石内，此外也存在于动物骨骼和外壳中。喀斯特湖泊水体中大量存在的悬浮碳酸钙颗粒对可见光的选择性反射和散射作用是湖泊水体呈现蓝色的光学基础。在研究过程中，研究人员们把九寨沟喀斯特湖泊水与高原地区非喀斯特湖泊水样品进行比较研究发现，九寨沟喀斯特湖泊水对可见光的吸收、散射、反射作用具有强烈的波长选择性，这直接决定了人眼看到的湖泊水颜色。

除了水体中含有的大量碳酸钙，水体的深度、低浊度也是九寨沟湖泊水呈现蓝绿色的重要原因。九寨沟位于青藏高原东缘，地处向四川盆地的过渡地带，这里森林覆盖率超过80%，植被茂密，地形崎岖，人迹罕至，有助于形成清澈干净的水质。

大自然天工造物的能力，我们在众多名山大川中早已有所领略。黄山的巍峨峻峭，桂林山水的秀丽，蒙古大草原的开阔平坦，青藏高原的白雪皑皑，各类自然奇观数不胜数，为我们带来一场场饕餮的视觉盛宴。然而，这些自然风光的形成并非一朝一夕，需要在无人为因素的影响下，历经几百甚至上千万年的自然演变，一旦遭遇破坏，这些脆弱的自然景观很可能就会不复存在。因此，我们在观赏这些自然风光的同时，也应当挑起责任和义务，自觉遵守景区规定，文明出游。

资料来源参考：中国科学报、百度百科

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