来源:好酒地理局
汽流碰撞
造就了伊犁河谷丰富的生态圈,
孕育了微生物的多样性。
“由于处在板块对撞的核心地带,伊犁地区正好是山脉的臂弯处,大量资源汇聚到此。”
“森林、草原、湿地、耕地……不同的子系统融合共生,使得伊犁河谷形成一个层次丰富的生态圈,从而孕育出非常丰富的微生物群落结构。”
6月21日,2024好酒中国行科学考察走进伊犁河谷产区研讨会在“太阳之地”那拉提草原上举办。
|2024好酒中国行科学考察走进伊犁河谷产区活动举行,图为嘉宾们参观新疆伊犁酒业的西域酒文化博物馆。 摄影/好酒地理局视频中心
来自中国酒类流通协会、北京大学、中国环境科学研究院、中国食品发酵工业研究院、兰州大学、贵州大学、河海大学的各位领导和专家学者,以及白酒行业的多位技术专家、咨询专家,共同探寻伊犁河谷酿美酒的真实密码。
北京大学物理学院大气科学系教授、大气科学与地球物理科普人钱维宏,中国环境科学研究院研究员黄彩红分别从物理学和环境科学的角度,解读伊犁河谷的成因、特性和酿酒禀赋。
以下为两位专家发言内容实录(节选):
钱维宏:
汽流碰撞造就了伊犁河谷酿美酒的水源、土壤和粮食资源
今天的场地(位于伊犁东部的那拉提草原)选得很好,早期地球大陆漂移和造山运动的时候,欧亚大陆向东南漂移,印度板块向东北漂移,也在这一地带发生了对撞。
由于处在板块对撞的核心地带,伊犁地区正好是山脉的臂弯处——板块挤压造成的隆起,过了南天山后,拐了一个弯,就到了那拉提这里——所以大量的资源汇聚到此。
无论是河流臂弯、海岸臂弯,还是山脉臂弯,往往都是资源汇聚的地方。比如,拥有曲折海岸线的法国,西部形成了海岸臂弯;上海陆家嘴,是在河流臂弯处崛起的。
正如法国的海岸臂弯处,汽流(带有水汽的大气流动)方向与水流方向相反,伊犁河谷的汽流方向与水流方向也是相反的。
这是在垂直方向上,汽流与水流形成的臂弯效应,其臂弯之处是能量集中和新物态形成的地方。
放眼整个欧亚大陆,大西洋的水汽,首先到达威士忌产区(苏格兰)和白兰地产区(法国),最后汇聚到伊犁河谷。从上图来看,有三股来自大西洋的汽流,来到伊犁河谷,其中的两股汇聚到那拉提,在这里发生碰撞。
两股汽流带着它们的质量对撞,就产生了降水。对撞的角度越大(最大可以达到90度),能量就越大,降水量也就越大。
这也是为何伊犁河谷降水量充沛的原因之一。
我认为,伊犁河谷的热、光、水、土、粮是一线分布的,汽流碰撞造就了这里酿美酒的水源、土壤和粮食资源。
关于汽流碰撞,我们可以打个比方,汽流“追尾”就好比车子发生追尾,如果一辆车子的能量密度是e,那么两辆车子追尾就是二分之一的e。但如果两辆车迎面碰撞,面对面的碰撞,碰撞的能量密度是两倍的e。
如果两辆车是直角碰撞,它的能量密度会是4倍e的平方。对汽流来说也是这样,如果两个汽流是直角碰撞,它就会形成很强的能量密度上升运动。
这其中的科学道理,我们把它称为“汽流正交碰撞生新态”。
关于“新态”,早些年,李政道先生请画家李可染画了一个图(现存清华园),画的就是两头牛在直线碰撞,画中的题写了一句话叫“核子重如牛,对撞生新态”。
什么叫“新态”?也就是说,水汽来了我们还看不见,但对撞以后,垂直运动发生,就会形成降水、冰雹等自然现象,这就是新的状态。
我现在在思考一个问题,中国古代有四大发明,但到后来与西方现代的科技相比,为什么落后了?一个原因是,我们没有把指南针发展成电磁学,没有把火药发展成子弹和原子弹。
除了四大发明,中国的气象学和古老的酿造术,都是我们祖先留下来的。
古人划分了24节气,这是一种现象学,把粗糙的现象学,细化成一个科学,这是需要我们来做的。
中国古老的酿造技术,也需要细化成科学,这需要由中国的科学家们与企业共同来做细化的研究、解读和实践。
最后,我简单总结一下:伊犁河谷是大西洋暖湿气流最后汇聚的地方,它与法国白兰地产区一样,都具有汽流和水流相反的特点。伊犁河谷的那山、那云、那水、那雪,是大陆漂移和汽流碰撞的产物,形成了热、光、土、水、粮的一线分布。
黄彩红:
伊犁河谷是一个层次丰富的生态圈,孕育了丰富的微生物多样性
很高兴受到“好酒中国行科学考察”活动的邀请,来到伊犁河谷参加这样一个活动。在美丽的那拉提,我结识了很多新朋友,相信大家在遇到老朋友的同时,也拓展了自己的朋友圈。
今天,我想与大家分享一下伊犁河谷的“生态朋友圈”。
考察时间有限,还不足以对这片厚重的土地,形成多么深刻的理解,我就结合这两天所见所闻、所思所想,从生态环境角度,谈一点粗浅的认识。
分三个部分:一是谈谈伊犁河谷的“舒适圈”,即伊犁河谷的生态环境特征和优势;二是翻翻白酒产区的“朋友圈”,对比一下我国其他白酒产地与伊犁河谷的共通及不同之处;三是共同探讨一下伊犁河谷绿色可持续发展的“未来圈”,就像北京大学张颐武教授讲到的那样,希望我们伊犁河谷的未来,能像乌孙石人的眼神所期盼的那样,源远流长。
首先,就伊犁河谷的“舒适圈”来讲,我想有这么六个“好”:
第一个是好山。
伊犁河谷的地理位置非常优越,被称为“塞外江南”“中亚湿岛”,它位于天山的脚下,受大西洋暖湿气流的庇佑,形成了丰沛的降雨量及湿地与河流。面向大西洋暖流的天山“人”字形怀抱,则造就了这里罕见的闭合式的天然酿造生态圈。
第二个是好水。
这里的水源来自巩乃斯河——其河水来自于冰川的消融。天山的雪水非常纯净,且富含钾、钠、钙、镁、锶等微量元素,大大提升了水源的价值和质量。
此外,这个区域地下水的水位很高,地表水与地下水的交互比较频繁,稳定了这个区域的水量,而水量的稳定对于伊犁产区生产的稳定是非常重要的。
最后一点,冰川在融化的过程当中,除了元素的地球化学循环以外,那么环境微生物在其中发挥了重要作用,微生物、有机碳、有机氮等都会随着融水流出。
因此,好水孕育了伊犁河谷产区的魂。
第三和第四个就是好土与好粮。
伊犁河谷的土,是冲积平原所形成的黑钙土和栗钙土,土壤有机质含量高,使得植物的根系非常发达、生长茂盛,为优质原粮产生提供了非常好的元素保障。
此外,土壤微生物多样性非常丰富,这会使得区域内的生物代谢旺盛,也会促进植物生长,使植物吸收更多有益元素,形成如单宁类有益于提升酿酒产品风味的物质。
第五个是好生态。
伊犁河谷的生态系统稳定而具有丰富的层次。这里四季分明、降水量适中,考察期间,也有专家讲到,这里的降雨不是某一天突降大雨、暴雨,而是绵柔、适中、较为均匀分布的降雨。
这里日照时间长,年平均温度为10.4度,非常适合室内外结合的全年发酵。
这里的植被覆盖率也比较高,生物多样性也非常丰富。在考察那拉提湿地公园的时候,看到无论是沉水植物、挺水植物,都很丰沛;无论是潜鸭、彩鹮,还是鸬鹚、灰鹤,我们都有看到。
此外,整个伊犁河谷的区域里,有丰富的子生态系统类型,包括了森林、草原、湿地、农业用地等等,这些不同的子系统融合共生,使得伊犁河谷形成一个层次丰富的生态圈。
最后一个就是好的菌株。
白酒酿造产业与生态环境关系密切,好菌株与环境休戚与共。白酒酿造是一个系统工程,影响因素涉及多介质多要素。然而,环境微生物对白酒风味和品质的影响是非常大的。环境微生物无处不在,具有非常显著的区域特征。
伊犁河谷具有如此丰富的生态多样性,其高质量的水、土、气,都孕育了非常丰富的微生物群落与功能,进而为伊犁产区在制曲、酿酒、有益微生物的分离等方面,提供了一个强大的资源库。
第二个部分,我们从气候类型、水源、原粮等方面,来对比一下伊犁河谷与其他酿酒产地的异同。
中国白酒产区的气候,大部分都是温带或者是亚热带气候;水源方面,大家都清楚,伊犁河谷来自巩乃斯河;茅台、郎酒等企业都处在赤水河流域;汾酒坐落于汾河流域;原粮基本上都是以高粱为主。
总体而言,这些产地都具有丰富的水资源和高质量的原粮供应,这是各地发酵产业共性的保障要素。从环境微生物的角度,我们可以看到白酒的品质和风味,与环境微生物的种类、功能、丰度的关系非常密切。
参考一些研究,我们发现乳酸杆菌属、醋酸杆菌属、曲霉属、热子囊菌属等等,是一些主要的功能菌属,在酿酒微生物共现网络中占据较强的生态位。
因此,通过富集或者强化车间、厂区,甚至产区多个圈层的功能菌群,来丰富和提升酿酒行业的关键微生物分类群。
|伊犁酒业酿酒车间
第三部分,我想谈一谈我们伊犁河谷的未来圈。
呵护生态环境内生动力,是绿色高质量发展的重要基础。“美丽中国”建设、“山水林田湖草沙一体化系统治理”以及“双碳”目标实现等等,都是我们未来十几年,甚至几十年要努力推动的一些事情。
面对国家层面发展战略与要求,伊犁河谷未来怎么去做呢?
一是要开展和深化产区系列研究,充分理解产区各要素的特征、规律与优势;二是基于环境承载力去使用、开发及评估;三是要更多地关注良好生态基底的保持与绿色可持续发展。
那么,如何基于天然优势,在绿色低碳方面持续发力?在做法上有三点不成熟的建议供参考。
一是强化区域层面绿色低碳发展的顶层设计与规划,战略目标要契合甚至超前于国家生态环保相关要求,探索前瞻性、前沿性、前端性的事情。
具体来讲,可以开展“美丽伊犁河谷“建设,或者通过创建两山实践创新基地、环境健康试点、美丽河湖等抓手,融合区域发展目标,推动实现伊犁河谷绿色低碳发展。
二是企业要着力打造车间、厂区和产区不同圈层的系统生态环境保障体系。
在全链条清洁生产、全过程融合经济环境与碳足迹的生命周期评价、废弃物资源化自消纳或循环利用、环境微生物资源开发与利用等方面,从理论、技术、应用、标准等不同维度,形成一套组合拳,有效提升整个厂区的绿色低碳水平。
三是持续推动信息化、智能化建设,并成立专业且稳定的专家咨询团队,定期研判生态环境问题,全面提升风险预警和管控能力,依据区域特色逐步打造“伊犁模式”,为全国白酒酿造行业树立绿色低碳标杆。
(本文图片除标注外,均来自伊犁酒业)
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