美专家很惊讶：中国塔里木盆地藏万亿吨碳，堪比10个五大湖地下海

中国是世界上沙漠面积最大的国家之一，沙漠总面积达70余万平方公里。其中面积最大的是塔克拉玛干沙漠，总面积约33.76万平方公里，是我国面积最大的沙漠。

不过，这片沙漠真正让地质学界和气候研究者反复关注的，并不是它有多大，而是它脚下的塔里木盆地。

盆地深处藏着一片规模惊人的地下水体，2015年的一项研究估计其水量按“万亿”计算，可与10个北美五大湖相比。研究人员还发现，这片水体与沙漠吸收、封存碳的过程有关，海外科学界对这项发现也颇感意外。

沙漠通常意味着高温、干旱和缺水，这样的地方为什么会存在如此巨量的水？这些水又怎么和“碳”扯上关系？

要弄明白这些问题，得从这片沙漠本身的气候条件看起。

塔克拉玛干沙漠东西长1000余公里，南北宽400多公里。夏季地表最高温度可达67.2℃，昼夜温差超过40℃。这里的年平均降水量不到100毫米，年平均蒸发量却高达2500至3400毫米，蒸发量是降水量的几十倍。

在这样的条件下，地表几乎留不住水分，人们因此习惯把它叫作“死亡之海”。

偏偏就是这片极度干旱的土地下面，藏着大量地下水。长期以来，地下水调查和油气勘探不断积累资料，让人们逐渐认识到塔里木盆地复杂的含水层结构。

限于当时的技术条件，人们只知道下面有水，却没办法准确估算到底有多少。

后来的进展主要靠两方面推动。一是中国科学院科考队持续开展的野外考察，二是地球物理勘探技术的进步。

进入21世纪以后，大规模勘探数据逐渐积累，盆地地下的结构轮廓越来越清晰，研究人员对含水层的范围和厚度有了更具体的认识，这片地下水体的规模也随之浮出水面。

2015年7月，我国地质学家公布的研究数据引起了国内外广泛关注：塔里木盆地下方的水资源预估总量，约为北美洲五大湖总和的10倍。

这个数字具体意味着什么，可以放在几组数据里对照来看。北美五大湖是地球上蓄水量最大的淡水水域之一，总水量约24万亿立方米；塔里木盆地的地下水预估约240万亿立方米，按一立方米水约一吨换算，也就是约240万亿吨水，恰好是五大湖的10倍。

塔里木盆地长期处在强烈蒸发环境中，地下水的盐碱度普遍偏高，相关研究和报道多把它描述为一片“地下咸水海洋”。它规模确实大得惊人，但并不能直接等同于可以拿来喝、拿来灌溉的淡水。

这么多水究竟从哪里来？

根据地质考察，远古时期的塔里木盆地曾是古地中海的一个海湾。它位于古亚洲大陆西侧，北、东、南三面都是陆地，只有西面开口，与特提斯洋相连。随着地壳运动和青藏高原逐步隆起，曾遭海侵的部分地区慢慢变成了内陆海，周边的昆仑山区在相当长的地质时期里成为相对温暖多雨的地带。

此后，盆地的地下水主要依靠两条渠道持续补给。

一条是雨水，每到雨季，昆仑山上的降水顺着山势流入塔里木盆地；另一条是冰雪融水，每年春季，四周山脉上的积雪和冰川开始消融，融水一路向盆地中央的塔克拉玛干沙漠渗透。日积月累，经过数百万年的积累，盆地地下才储存下如此规模的水体。

标题里提到的“碳”，正是从这一补给过程中来的。长期以来，全球碳循环研究中一直存在一个难题：人类排放的二氧化碳，有相当一部分去向不明，科学界称之为“遗失的碳汇”。

中国科学院新疆生态与地理研究所李彦研究团队在塔里木盆地开展长期观测后发现，盐碱性土壤可以吸收二氧化碳，绿洲农田灌溉时，溶解了二氧化碳的水会向下渗透，把碳以溶解无机碳的形式带进地下含水层并长期封存。

换句话说，这片地下咸水体不只是一个巨大的“水库”，同时也是一个隐蔽的“碳库”。

2015年美国地球物理学会介绍这项成果时，提到研究团队估计塔里木盆地地下咸水中储存约200亿吨碳。研究进一步推算，全球荒漠含水层中的碳储量可能超过1万亿吨。塔里木盆地的估算和全球推算对应的是不同范围。

但即便按较为保守的估算，这片地下水体在过去漫长地质时期里封存的碳也相当可观，足以让沙漠在全球碳循环中的角色被重新审视。

发现这么多水，又早已探明大致规模，为什么这些深层咸水没有得到大规模开发？原因主要在以下几个方面。

首先是水质问题。

前面提到，塔克拉玛干沙漠蒸发作用强烈，长期蒸发提高了地下水的盐碱度，地表也因此形成大面积盐碱地。这样的水不经处理很难利用，而大规模淡化处理的成本极高。更关键的是，如果大量抽取地下水，沙漠中本就不多的绿洲很可能随之萎缩甚至消失。

其次是分布底数还没有完全摸清。

到目前为止，这片地下水的具体分布区域和各层位的情况仍有待进一步探明。如果贸然开采，土壤疏松的地区可能发生塌陷，浅层含水区会被泥沙填埋，不但会白白浪费大量水资源，还会反过来加剧地表干旱。

第三是牵一发而动全身。部分含水层相互连通，在塔克拉玛干腹地抽水，可能引起相连区域地下水位下降。

这既会破坏当地本就脆弱的生态环境，也会影响沙漠周边城镇和农区居民的正常用水。再加上前面讲到的碳封存功能，一旦大规模扰动含水层，原本封存在地下的碳有没有可能重新释放，也是一个绕不开的科学问题。

第四是水资源利用需要统筹。塔里木盆地虽有多条由山地冰雪融水和降水补给的河流，干旱环境下的供需矛盾仍然突出。

地表水、浅层地下水和深层咸水的补给条件不同，能够利用的水量也不相同。深层咸水储存量大，并不意味着每年都能快速补足被抽走的水。

从近几年的实际做法看，我国在塔里木盆地的思路也很明确：重点放在节水、保护和防沙治沙上，而不是急着向地下要水。2024年11月28日，环塔克拉玛干沙漠边缘全长3046公里的绿色阻沙防护带实现全线“锁边合龙”，这是当地多年持续治沙的一项标志性成果。

防护带的建设和维护同样离不开水，各地普遍采用节水灌溉、合理调配地表水等方式，尽量避免过度抽取地下水，这也从侧面说明，保住现有的水生态平衡比开发新水源更要紧。

综合来看，塔里木盆地这片“地下海”的价值，并不在于马上能拿出多少水来用。它记录着这片土地从古海湾到内陆盆地的演变历史，也在悄悄参与全球碳循环。在摸清底数、弄懂机理之前，把它当作一份需要谨慎对待的长期战略储备，可能才是最稳妥的选择。