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杏花春雨江南,這是我們提到江南的第一印象。

可是,你能想象嗎?

這裡在幾千萬年前,也曾經是一片荒漠。

與今天降水充沛、河湖密佈的煙雨江南截然不同。

北緯30度的江南是個奇蹟

江南,顧名思義,意為長江之南,在地理概念裡特指長江中下游以南地區。狹義的江南,範圍小一些,是被人文美化了的江南,更兼有文化上的內涵,通常是指蘇南、浙北、上海及江北的揚州等地,平時我們所說的“江南水鄉”一般指的就是這一區域。再擴大一點,也包括浙南、皖南和贛東北地區。

而廣義上的江南地區主要包括位於長江以南、雪峰山以東、南嶺以北和武夷山以西之間的“江南丘陵”以及長江三角洲地區,包括上海、蘇南、浙江、皖南、江西和湖南部分地區以及湖北長江以南地區。天氣預報中的所指的江南也大致為廣義上的江南地區。

江南地區大致位於北緯30度附近,屬於副熱帶高壓的控制範圍。縱觀全世界同緯度地區,由於常年受副熱帶高壓控制,降水稀少,大部分地區被沙漠覆蓋。驕陽似火,乾旱酷熱,沙漠廣佈,是這裡最忠實的寫照。

然而,奇妙的是,當進入同緯度的我國江南地區,世界卻彷彿變了一番模樣,這裡不僅擺脫了淪為乾旱荒漠的厄運,反而成為了降水豐沛、林木蔥鬱的溼潤季風區,成為了全球副熱帶沙漠中的一片綠洲。這要歸功於青藏高原。

科學研究表明,青藏高原的隆起,極大地改變了亞洲大氣環流的形勢,導致了地球上最強大的亞洲季風的形成,並對北半球的環流產生重大影響。

可以說,江南的溼潤與富足得益於青藏高原和亞歐大陸所賜予的季風氣候,充沛的降水塑造了煙雨江南。

副熱帶高壓帶與世界主要熱帶沙漠分佈關係圖

那麼,在青藏高原隆起之前,東亞季風尚未建立之時,江南地區是否也如同今天的西亞與北非一樣為沙漠所覆蓋?

如何研究過去的氣候和植被?

現有的地質證據表明,古近紀早期(約5000-6000萬年前)江南地區是十分乾旱的。與今天的西北內陸乾旱區一樣,低窪處發育著乾旱區特有的鹽湖,比如湖南衡陽盆地和江西清江盆地在當時乾熱的氣候條件下沉積了巨厚的岩鹽礦床。

那麼,那時的江南“幹”到什麼樣子?有些什麼樣的植物存在呢?中國科學院青藏高原研究所的科研人員回答了這個問題。

雖然科學家沒有時光機,但是,依靠化石的幫助,他們還是可以“穿越”到數千萬年前。

這一次科學家利用的就是孢粉化石。

千百萬年前,地球上也生長著形形色色的植物,而儲存在地層裡的孢粉就是那時候植物面貌的縮影。孢粉是植物孢子和花粉的簡稱。孢粉形態各異、體型微小,直徑通常只有幾十微米左右,這些微小到人的肉眼無法看到的小顆粒,體態輕盈,產量驚人。孢粉被風、流水攜帶到湖泊中沉積下來,掩埋在沉積物下面,經過漫長的時間,最終變成了化石。

孢粉雖然在地層中沉睡了千百萬年,但仍可以反映出非常有用的環境資訊,透過提取出地層裡的孢粉化石,並藉助顯微鏡進行鑑定、識別,透過分析和對比地層中孢粉化石的現存最近親緣類群及其生長分佈所適應的氣候環境,便可以重建地質歷史時期古植被、古氣候的演變。

顯微鏡下的現代植物花粉(採自北京奧林匹克森林公園,由作者供圖)

數千萬年前,江南是什麼樣子?

湖南衡陽盆地是江南地區一個典型的紅層盆地,紅色地層廣泛出露,一般認為紅層是乾旱氣候條件下形成的,植被生長稀疏,孢粉容易被氧化而不易儲存,因而很難從這種紅層中提取出孢粉化石。

幸運的是,科研人員在衡陽盆地早始新世(距今5000多萬年前)的紅層中,找到了灰綠色、灰黑色的夾層,透過酸鹼處理,提取出了儲存完好、含量豐富、型別多樣的麻黃花粉化石。麻黃是一種旱生灌木,目前廣泛分佈於亞洲、美洲、北非等乾旱的荒漠地區,在我國主要分佈於西北乾旱山地、荒漠中及土壤瘠薄處。像現在江南這樣氣候溼潤的地區,麻黃這種旱生植物已無生長。

麻黃花粉化石的大量存在確切地說明在青藏高原隆起之前的早始新世,現在溼潤多雨的江南地區曾經十分乾旱,為荒漠植被景觀。定量估計當時的年降水量不超過230毫米,這與現在江南地區1000多毫米的年降水量相去甚遠。

衡陽盆地早始新世主要孢粉化石,9-30為麻黃花粉化石

衡陽盆地早始新世主要孢粉化石

遠古時期的江南荒漠是如何形成的呢?

距今5000多萬年前,全球普遍高溫,熱帶、亞熱帶的棕櫚樹和紅樹林的分佈範圍甚至北達北極地區,強大的副熱帶高壓牢牢控制著江南地區。此時,印度次大陸還位於赤道附近,青藏高原的早期隆升主要集中在西藏南部,高原的主體尚未形成。廣闊的邊緣海從歐洲一直延伸到塔里木盆地西部,印度與亞洲之間尚有特提斯海的東段隔開,亞歐大陸的陸地面積比今天小得多。中國的地勢總體上東高西低,在東南沿海形成了一條巨大的沿岸山脈,阻擋了海洋水汽向江南地區的輸送,從而產生了類似於現今澳大利亞東部大分水嶺這樣的雨影效應,這進一步加劇了江南地區的乾旱化。

早始新世亞洲(a)和中國南方(b)古地理圖

結語

遠古時代的孢粉化石在地層裡沉睡了幾千萬年,它揭開了江南遠古荒漠的神秘面紗。根據那些孢粉化石提供的資訊,我們可以推測發生在幾千萬年前的故事的詳細情形,並且可以知道,現在溼潤多雨的江南地區在五千多萬年前,也曾是一片荒漠。此時,你的心中除了對滄海桑田的感慨,也增添了一份對探索大自然奧秘的無比嚮往吧!

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