鄧 濤
與中國人的熱情不同,國外對(duì)學(xué)術(shù)會(huì)議幾乎沒有到機(jī)場(chǎng)來迎接參會(huì)者的習(xí)慣。但這次的美國地球物理協(xié)會(huì)(American Geophysical Union,AGU)年會(huì)有所變化,在新奧爾良的機(jī)場(chǎng)設(shè)置了接待席,對(duì)大量參會(huì)者進(jìn)行引導(dǎo)。AGU是一個(gè)非營利的國際科學(xué)組織,現(xiàn)今在全球擁有5萬多名會(huì)員。它成立于1919年,所以在2019年將迎來百年紀(jì)念,這次的年會(huì)現(xiàn)場(chǎng)到處都是為即將到來的盛大活動(dòng)準(zhǔn)備的預(yù)告海報(bào)。
我以前從未參加過AGU會(huì)議,但這次受“喜馬拉雅-青藏高原生長:年代確定、動(dòng)力機(jī)制和氣候效應(yīng)”專題的邀請(qǐng),一來有機(jī)會(huì)跟同行交流,二來也體驗(yàn)一下這個(gè)全球最大的學(xué)術(shù)年會(huì)。AGU的年會(huì),也就是秋季大會(huì)是世界上最大的地球和空間科學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議,每年有來自世界上一百多個(gè)國家的兩、三萬人參加。會(huì)議通常都在舊金山召開,而其他協(xié)會(huì)的年會(huì),如北美古脊椎動(dòng)物學(xué)會(huì)則是每年選擇美國和加拿大,甚至其他大洲不同的城市召開年會(huì),以便給參會(huì)者更多的新鮮感。實(shí)在很感嘆,AGU每年在同一個(gè)城市還有如此大的吸引力,因此也很好奇,所以想來見識(shí)一下。
剛巧,由于舊金山的會(huì)場(chǎng)裝修,今年特別轉(zhuǎn)移到新奧爾良來召開??磿?huì)前的統(tǒng)計(jì)數(shù)字,已經(jīng)有來自113個(gè)國家超過24000人報(bào)名參加,所以在機(jī)場(chǎng)安排接待席是應(yīng)該的。更有趣的是,還有一個(gè)由4人組成的小型爵士樂隊(duì)專門為AGU代表演奏歡迎曲。
爵士樂19世紀(jì)80年代就誕生在新奧爾良,因此這座城市在音樂上的地位非常重要。新奧爾良是路易斯安那州最大的城市,位于州的東南部,橫跨密西西比河兩岸,人口為34萬,但并不是州的首府,首府是相距新奧爾良一百多公里的巴吞魯日。新奧爾良以其獨(dú)特的法國和西班牙克里奧爾建筑,以及交叉文化和多語種遺產(chǎn)為特色,也被稱為美國最獨(dú)特的城市。
新奧爾良由法國殖民者奠基于1718年春天,用奧爾良公爵腓力二世的封地命名,他當(dāng)時(shí)是法國的攝政王。這個(gè)法國殖民地在1763年割讓給西班牙。在美國獨(dú)立戰(zhàn)爭期間,新奧爾良是一個(gè)對(duì)起義者進(jìn)行走私援助的重要港口,通過密西西比河運(yùn)送武器和給養(yǎng)。西班牙人控制這個(gè)城市一直到1803年,此后重新被法國人統(tǒng)治。由于這段歷史,新奧爾良的城市核心部分就是位于密河北岸的所謂“法國區(qū)”。不過,法國區(qū)保留下來的幾乎所有18世紀(jì)的建筑實(shí)際上都建于西班牙統(tǒng)治時(shí)期?,F(xiàn)在這里的街上依然跑著馬車,街燈都裝飾成燭火的風(fēng)格。2018年新奧爾良將紀(jì)念建城300周年,所以隨處可見NOLA300的標(biāo)志。NOLA是新奧爾良的簡稱,即New Orleans,Louisiana的縮寫。
拿破侖在1803年將整個(gè)路易斯安那賣給美國,此后隨著美國人、法國人、克里奧爾人和非洲人的涌入,城市迅速擴(kuò)展。再后來的移民主要是愛爾蘭人、德國人和意大利人。大批黑奴在種植園勞作,甘蔗和棉花成為這里最重要的農(nóng)產(chǎn)品。
我2017年12月10日乘坐的航班到達(dá)新奧爾良已是黃昏時(shí)分,剛來得及在飛機(jī)上俯瞰了一眼密西西比河三角洲水網(wǎng)縱橫的景觀,樹林在夕陽中呈現(xiàn)出秋天的色彩,就降落了。跟隨著大批參會(huì)者從機(jī)場(chǎng)進(jìn)城,之前所了解的城市特點(diǎn)在夜色中并沒有分辨出來。
AGU會(huì)議的代表證
新奧爾良建城300周年的紀(jì)念標(biāo)志
第二天一早陽光很強(qiáng)烈地照進(jìn)房間,拉開窗簾就可以看見街邊如潮的人流,涌向不遠(yuǎn)處的會(huì)議中心,果然不同一般。我也前去會(huì)場(chǎng)注冊(cè),實(shí)際上大會(huì)提供的東西非常少,報(bào)名很簡單,用繳費(fèi)單上給的二維碼在機(jī)器上掃一下,就打印出一個(gè)代表胸牌,然后大家各自去聽報(bào)告。有意思的是,胸牌上是大大的一個(gè)“Tao”,我開始沒太在意,以為是工作人員常常搞不清楚中國人的姓和名造成的。后來才發(fā)現(xiàn),每個(gè)人的胸牌都是寫的名,而不是通常寫上姓的做法??磥恚M委會(huì)還是費(fèi)了一些心思,讓大家感到更親切,因?yàn)閾?jù)說以前也是寫姓或者全名。
密西西比河大橋
奧杜邦美洲水族館
美國國立二戰(zhàn)博物館
會(huì)場(chǎng)非常大,到處都很寬敞,容得下兩、三萬人在里面活動(dòng)。光是注冊(cè)大廳就像是一個(gè)體育館的規(guī)模,其他活動(dòng)的地方就更不用說了。會(huì)議有很大一片展覽區(qū),各個(gè)單位和機(jī)構(gòu)在這里租下展位開展活動(dòng)。很多與地球和空間科學(xué)相關(guān)的公司都不能放過這個(gè)機(jī)會(huì),積極地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示。還有出版社、儀器廠商、軟件企業(yè)、高等院校等等,國內(nèi)的不少大學(xué)也在這里有專門的柜臺(tái)開展招聘工作。板報(bào)的地方就更大了,一排接一排,一眼望不到頭。各個(gè)專題的報(bào)告廳上百個(gè),我首先看門外的顯示屏,選擇比較相關(guān)的內(nèi)容去聽。
會(huì)議中午休息時(shí)可以在周圍走走,最近的就是密西西比河上的港口,許多巨大的輪船來回穿梭。隨處可見各種紀(jì)念碑和雕塑,記錄著城市的歷史。河邊還有一個(gè)水族館,規(guī)模不小,除了水生動(dòng)物,也養(yǎng)了很多鳥,是一個(gè)吸引兒童的地方。沿河的有軌電車已經(jīng)有上百年的歷史,但班次間隔較長,紀(jì)念性質(zhì)的作用更主要。
看見港口,自然而然就會(huì)想到馬克·吐溫。馬克·吐溫曾當(dāng)過密西西比河上的水手和領(lǐng)航員,他1883年出版的自傳體游記就叫《密西西比河上的生活》。當(dāng)然,更令人熟悉的是他的長篇小說《湯姆·索亞歷險(xiǎn)記》和《哈克貝里·費(fèi)恩歷險(xiǎn)記》,都是以密西西比河畔小鎮(zhèn)為背景發(fā)生的故事。今天河上的繁忙景象說明馬克·吐溫當(dāng)年的贊美依然沒有過時(shí),航運(yùn)仍舊在發(fā)揮著重要的作用,密河名副其實(shí)是一條美國的經(jīng)濟(jì)命脈。
散步中竟然在會(huì)場(chǎng)附近發(fā)現(xiàn)了美國國立二戰(zhàn)博物館,這完全出乎我的意料,想不到新奧爾良會(huì)對(duì)美國在二戰(zhàn)中有如此巨大的影響。原來,當(dāng)年安德魯·希金斯(Andrew Higgins)就是在新奧爾良建造了用于兩棲作戰(zhàn)的登陸艇。艾森豪威爾總統(tǒng)認(rèn)為,登陸艇正是幫助盟軍取得二戰(zhàn)勝利的五大重要發(fā)明之一,其他四項(xiàng)是威利斯吉普車、T-34坦克、P-51戰(zhàn)斗機(jī)、埃塞克斯級(jí)航空母艦。美國國會(huì)要求,博物館的設(shè)計(jì)是為了紀(jì)念所有在歐洲戰(zhàn)場(chǎng)、非洲戰(zhàn)場(chǎng)及太平洋戰(zhàn)爭取得勝利的過程中做出貢獻(xiàn)的人們。
我參加的關(guān)于青藏高原隆升的專題安排在12月14日,但年會(huì)的組織者很有心,在AGU的會(huì)刊Eos上安排了專訪。實(shí)際上,他們的準(zhǔn)備工作做得非常仔細(xì),我還沒來美國前就跟我聯(lián)系進(jìn)行采訪,最終在我進(jìn)行報(bào)告前兩天的12月12日刊出了這篇專訪。
我在專訪和14日上午所做的報(bào)告中,首先從在距今2億多年前的三疊紀(jì)時(shí)期講起。那時(shí)的青藏高原還是一片汪洋大海。20世紀(jì)70年代,古生物學(xué)家在珠峰地區(qū)的海相灰?guī)r中發(fā)現(xiàn)了魚龍和旋齒鯊化石。至侏羅-白堊紀(jì)時(shí)期,西藏東南部的部分地區(qū)逐漸脫離海洋環(huán)境,在昌都盆地形成了與當(dāng)時(shí)四川盆地相似的淡水湖泊,恐龍等動(dòng)物生活在湖岸邊。
中生代泛大陸解體之后,分離出來的印度板塊以較快的速度向北漂移,終于在新生代初期與歐亞大陸發(fā)生碰撞,成為近5億年來地球歷史上發(fā)生的最重要造山事件,青藏高原開始逐漸形成。生物對(duì)氣候環(huán)境的變化極其敏感,青藏高原隆升對(duì)氣候環(huán)境所造成的巨大影響必定會(huì)反映在該地區(qū)生物群的演替上。
在藏北尼瑪和倫坡拉盆地的漸新世的陸相灰色粉砂質(zhì)泥巖沉積中發(fā)現(xiàn)了豐富的魚類化石,包括新屬種鯉科鲃?lì)惖膹埵洗毫佤~(Tchungliniustchangii)和攀鱸科的西藏始攀鱸(Eoanabasthibetana),這兩種魚類的現(xiàn)生近親都分布在亞洲和非洲的熱帶或亞熱帶地區(qū),對(duì)化石所做的解剖學(xué)分析也顯示它們是生活在低海拔溫暖地區(qū)的魚類。由此提出推斷,藏北一帶在漸新世還處于低海拔的溫暖環(huán)境之中。這一推斷也得到了其他古生物學(xué)證據(jù)的支持。與攀鱸同層的植物群落包括典型的喜暖濕環(huán)境的葉型碩大的棕櫚、菖蒲以及與浮萍類關(guān)系很密切的天南星科水生植物。群落所在地當(dāng)時(shí)的海拔不超過2000米,同層的昆蟲化石也指示相似的古高度。
進(jìn)入中新世,青藏高原持續(xù)隆升。藏北地區(qū)以春霖魚和始攀鱸為代表的熱帶魚類已消失,開始出現(xiàn)現(xiàn)代青藏特有的裂腹魚類。裂腹魚類根據(jù)其不同的特征和不同的分布高度分為原始、特化和高度特化3個(gè)等級(jí),倫坡拉盆地現(xiàn)今高度為海拔4540~4550米的丁青組早中新世段地層中發(fā)現(xiàn)的大頭近裂腹魚(Plesioschizothoraxmacro cephalus)屬于具3行咽齒的原始等級(jí),指示當(dāng)時(shí)的古海拔高度不會(huì)超過3000米。在倫坡拉盆地現(xiàn)今海拔4624米的丁青組早中新世段地層中還發(fā)現(xiàn)了近無角犀(Plesiaceratherium)化石,對(duì)比結(jié)果顯示近無角犀的生存環(huán)境為常綠闊葉林帶,也指示其在倫坡拉盆地的生活環(huán)境上限接近海拔3000米。
喜馬拉雅山地區(qū)吉隆盆地沃馬地點(diǎn)的現(xiàn)代海拔高度為4384米,其三趾馬動(dòng)物群的時(shí)代為晚中新世晚期,年齡經(jīng)古地磁測(cè)定為700萬年。通過穩(wěn)定碳同位素分析,吉隆盆地三趾馬化石的釉質(zhì)δ13C值指示其具有C3和C4的混合食性,在其食物中含有30~70%的C4植物,指示吉隆盆地在晚中新世的海拔高度也約為3000米。
在阿里地區(qū)札達(dá)盆地的上新世地層中發(fā)現(xiàn)了札達(dá)三趾馬(Hipparion zandaense)的骨架化石,重建的運(yùn)動(dòng)功能顯示其具有快速的奔跑能力和持久的站立時(shí)間,而這樣的特點(diǎn)只有在開闊地帶才成為優(yōu)勢(shì)。在經(jīng)過古氣溫校正后,札達(dá)三趾馬生活時(shí)期札達(dá)地區(qū)的林線高度應(yīng)位于海拔4000米處,說明札達(dá)盆地至少在上新世中期就已經(jīng)達(dá)到其現(xiàn)在的海拔高度。
青藏高原南部札達(dá)盆地的上新世地層中還產(chǎn)有只具一列咽齒的高度特化裂腹魚類化石,青藏高原北部昆侖山口盆地上新世的裸鯉(Gymnocypris)也屬高度特化等級(jí),這兩個(gè)地點(diǎn)的現(xiàn)代高度分別為海拔3900~4400米和4769米。換句話說,高度特化的裂腹魚亞科魚類在上新世時(shí)已存在于這兩個(gè)盆地,從南北兩側(cè)證明青藏高原已經(jīng)接近現(xiàn)代的高度。
我們的研究結(jié)果表明,漸新世時(shí)期尼瑪和倫坡拉等盆地的海拔高度不超過2000米,整個(gè)青藏高原的地勢(shì)還不足以阻礙大型動(dòng)物的交流,巨犀(Paraceratherium)等哺乳動(dòng)物仍然能夠在高原南北之間穿行;到中新世,吉隆、倫坡拉和可可西里等盆地的數(shù)據(jù)反映高原上升至海拔3000米左右,已成為當(dāng)時(shí)鏟齒象(Platybelodon)等哺乳動(dòng)物交流的屏障;直至上新世,札達(dá)和昆侖山口等盆地達(dá)到了4000米以上的現(xiàn)代海拔高度,由此形成冰凍圈環(huán)境,導(dǎo)致冰期動(dòng)物群的出現(xiàn)。適應(yīng)寒冷氣候的第四紀(jì)冰期動(dòng)物群的起源,原來一直在上新世和早更新世的極地苔原和干冷草原上尋找?,F(xiàn)在,通過對(duì)札達(dá)等盆地哺乳動(dòng)物化石的研究發(fā)現(xiàn),實(shí)際上高高隆升的青藏高原上的嚴(yán)酷冬季已經(jīng)為全北界,即歐亞大陸和北美晚更新世猛犸象動(dòng)物群的一些成功種類提供了寒冷適應(yīng)進(jìn)化的最初階段。
在會(huì)議期間也安排有小型的考察活動(dòng),由于想對(duì)當(dāng)年引起巨大洪水的卡特里娜颶風(fēng)有更多的了解,我報(bào)名參加了密西西比河段的短暫考察。
因?yàn)樘幵诿芎尤牒?诘娜侵?,新奧爾良地區(qū)地勢(shì)低洼。在20世紀(jì),新奧爾良的政府和民間都認(rèn)為,需要建立排水設(shè)施來發(fā)展外圍地區(qū),打破周圍沼澤對(duì)城市的束縛,以滿足城市擴(kuò)張的需要。而在此之前,新奧爾良的城市發(fā)展在很大程度上僅限于沿著天然河流筑壩形成的高地?,F(xiàn)在,強(qiáng)大的水泵系統(tǒng)允許城市排干大片沼澤地。不過,自然和人為導(dǎo)致的迅速下沉使這些新獲得的土地下降到低于海平面的狀態(tài)。
地勢(shì)低洼的市區(qū)
即使在城市還沒有擴(kuò)張之前,新奧爾良所謂的“天然高地”也容易受到洪水的侵襲??ㄌ乩锬蕊Z風(fēng)對(duì)新奧爾良的災(zāi)難性襲擊是眾所周知的,實(shí)際上更早在1965年的一場(chǎng)颶風(fēng)帶來的洪水就已經(jīng)造成了死亡數(shù)十人的嚴(yán)重后果,盡管那一次大部分城市還沒有被淹沒。雖然在20世紀(jì)90年代以后大幅度提高了抽水的能力,但颶風(fēng)引發(fā)的風(fēng)暴潮仍然難于抵抗。
在2005年8月底的卡特里娜颶風(fēng)期間,當(dāng)新奧爾良的堤壩系統(tǒng)發(fā)生故障的時(shí)候,空前的災(zāi)難發(fā)生了。盡管當(dāng)時(shí)大多數(shù)居民已經(jīng)在新奧爾良?xì)v史上的第一次強(qiáng)制疏散中撤離,但仍然造成了超過1500人死亡的惡果。
AGU會(huì)議12月15日結(jié)束了,這也是圣誕節(jié)之前的最后一個(gè)周末,當(dāng)?shù)厝丝駳g的氣氛已經(jīng)開始,整個(gè)城市提前進(jìn)入了休假狀態(tài)。例如,在爵士樂演出這樣的娛樂場(chǎng)所外,傍晚早早地就已經(jīng)排起了長隊(duì)。
新奧爾良屬于濕潤的亞熱帶氣候帶,通常冬天比較溫和。我們剛來時(shí)確實(shí)如此,穿襯衣外套就行,但后來下雨了,氣溫陡然降到只有幾度,不僅加上了羊毛衫,連羽絨服都派上了用場(chǎng)。當(dāng)16日凌晨離開新奧爾良時(shí),看見閃光的圣誕樹在寒風(fēng)中搖曳,正配合著霓虹燈裝飾成的圣誕老人的馴鹿雪橇,在美國南方也展現(xiàn)出冬天的氛圍。