为什么修建青藏铁路时要保护冻土？

世界上海拔最高的铁路——青藏铁路，东起青海西宁，西至西藏拉萨，全长1956千米，穿越海拔4000米以上地段960千米。这条铁路在修建时克服了高原缺氧、生态脆弱，特别是冻土的世界性难题，被称作“天路”。

冻土是指在0℃以下，含有冰的各种岩石和土壤。持续3年或3年以上的冻土被称作多年冻土，也叫永冻土。永冻土未必是永远冻结的，它是高寒地区岩土的一种存在状态。随着全球气温的改变，永冻土里的冰也可能融化，土体的结构也会发生改变。如果不采取可靠的防御措施，建造在永冻土上的人类工程就会受到破坏。

世界上永冻土分布很广，约占地球陆地面积的25%。亚洲北部、北欧和北美都有大面积的永冻土带，中国的永冻土面积约215万平方千米，主要分布在青藏高原、东北的大兴安岭和小兴安岭、天山以及阿尔泰山地区。青藏高原的冻土层厚度薄，温度较高，工程施工很容易将其扰动，加上修筑材料的吸热效应，地下冻土层很容易发生融沉——融化导致地表下沉，而这种沉降对铁路路基来说非常可怕。铁路的路基会出现冻胀、隆起、下沉、塌陷，铁路线路变成凹凸不平的“搓板路”，这类变形会使桥梁、隧道等工程建筑垮塌。

经过数十年的研究，科学家和工程师们找到了解决办法：给地层降温。通过铺设隔热层、插入排热铁管、布置热气对流通道等方式阻止冻土层的融沉。在冻土生态极其脆弱的地区，还可以通过架设桥梁的方式，使人类活动对冻土层的扰动降到最低。

冻土对人类工程是有害的，但我们却要保护它。因为冻土中往往包含了大量的有机质，这些有机质在冻土融化后会被微生物分解，释放出大量的甲烷。甲烷是典型的温室气体，它会加剧温室效应，而温室效应又会加速冻土层的融解，这种恶性循环一旦持续下去，全球气候与生态前景令人担忧。