气候变化下的文化遗产保护：“莫高窟经验”如何推广？

气候变化正对莫高窟构成威胁。这个石窟以其跨足千年的佛教艺术雕塑和壁画而闻名。图片来源：Ivan Vdovin / Alamy

每年夏天都是莫高窟最热闹的时候。明艳的太阳照在莫高窟的崖体上，一辆辆大巴车满载着游客而来。据统计，今年莫高窟的游客比2019年（疫情前）增加了30%以上。

为了保护世界文化遗产，莫高窟参观严格执行预约制，但即便如此，门票时常供不应求。暑假之初，莫高窟旅游开放管理委员就发布公告：每日接待游客量已达到承载上限，游客前往前务必提前预约。

敦煌研究院莫高窟开放管理委员会常务副主任李萍曾对澎湃新闻说，大量游客在某一时段内集中参观，会使莫高窟洞窟内的温度、湿度迅速蹿升，二氧化碳含量急剧增加，对脆弱的石窟壁画和彩塑的保护构成严重威胁。

对石窟壁画造成影响的不仅是日益增多的游客。近日，国际环保机构绿色和平等机构联合发布的《气候变化对中国西北地区生态、产业及文化遗产系统性影响评估一一以甘肃省为例》（以下简称《报告》）表明，全球气候变化正给西北地区带来的新挑战，对当地物质文化遗产的保存构成威胁。

  暖湿化还是暖干化？

近年来，不少研究者认为，干燥的中国西北正出现变暖变湿的新趋势。20世纪后半叶，西北地区气温上升1.0℃，夏季降水也呈现出明显的增加趋势，并在20世纪90年代发生了由少到多的年代际转变。

温湿度的频繁变化是导致壁画发生病害的重要影响因素，西北的暖湿化趋势也让不少人担忧起莫高窟的壁画。但西北地区广袤，各地气候各异，变化特征也有明显差别，很难只用一个“暖湿化”词汇来概括。就莫高窟而言，其降水量确实呈现上升的趋势，但降水量的增加并不意味着一定变“湿”。

敦煌研究院的苏伯民表示：“莫高窟位于戈壁沙漠腹地，那里空气干燥，降雨稀少。” 这些条件有助于壁画的长期保存。图片来源：Zhang Zhimin / Alamy

敦煌研究院等机构利用了1990 -2020年莫高窟窟顶气象站记录的气温和降水资料进行分析，结果显示，30年来，莫高窟平均气温以每10年0.46℃上升，年平均降水量以每10年2.21毫米的速度缓慢增长。这意味着，降水量增加量微小，同时气温的上升导致蒸发量增加，使得该区域的暖干化趋势明显。该报告认为，这样的变化反而“有利于莫高窟文物的保存”。

“莫高窟地处戈壁沙漠腹地，空气干燥、雨量稀少，正是这种极其干旱、典型的大陆性气候环境，为壁画的长期保存提供良好的大气候环境”， 敦煌研究院院长苏伯民在一场研讨会上说到。

  极端降雨敲警钟

尽管整体趋势在变干，但对于莫高窟来说，短时的极端降雨带来的灾害比起长期缓慢的气候变化更值得关注。

莫高窟所在的地区干旱少雨，全年降水日数平均不足 20 天，年降水量约为40mm。《报告》选取日降水量 10mm 和 25mm 作为短期强降雨的阈值，对 1961-2022 年临近的敦煌气象站数据进行了初步分析，发现极端降水频次逐渐增多的趋势。

“极端降水最直接的影响就是增加了洞窟中的空气湿度”，绿色和平资深研究员、《报告》的主要作者李朝向中外对话表示。正如游客对壁画的影响，壁画的多种病害产生都与石窟里温湿度的变化有关，尤其是保护修复难度最大、被称为壁画“癌症”的酥碱病害。

敦煌莫高窟第85窟地下水汽侵蚀造成壁画酥碱脱落，照片拍摄于1980年代。图片来源 © 敦煌研究院

壁画从里到外由三个基本部分组成：岩壁、类似于“画板”作用的地仗层和颜料层。发生极端降雨时，一些洞窟内的相对湿度可高达 60%-65%，岩壁和地仗中的可溶盐遇湿溶解、移动，并在地仗层积聚。随着湿度频繁变化，盐分反复结晶收缩、再溶解、再结晶，这会导致颜料层酥松、粉化，被称之为“酥碱病”。叠加越来越温暖的气温条件，酥碱病害会更加严重，甚至会造成壁画大面积脱落。

短时的强降水事件也给洞窟安全带来了挑战，2011年6月中旬的强降雨致使莫高窟标志性的九层楼木构窟檐局部漏雨，墙皮脱落、坍塌，雨水渗入大佛窟内，经过7个多月的抢险修缮才完成了修复。

此外，对于开凿在大泉河西岸崖面上的莫高窟来说，还需要警惕降雨带来的洪水威胁。2012年，强降雨致使当地发生特大洪水，造成莫高窟、西千佛洞、榆林窟三处石窟基础设施和文物遭到造成不同程度损坏。

2012年6月5日，大泉河的洪水漫过防洪堤坝和莫高窟跨河桥面，使洪水直接冲刷北区崖体。图片来源 © 孙志军/绿色和平

李朝表示，应对气候变化对古建筑的影响，主要靠日常保养维护、环境监测和灾后修复。经过这么多年的发展，莫高窟已经有了套比较成熟的应对措施。

  科技与国际合作前沿的莫高窟

1998年，莫高窟与美国盖蒂研究所（Getty Research Institute）合作，选取壁画病害严重的第85窟，开始在洞内应用全自动气象监测系统，来实时掌握温度、相对湿度、墙温、二氧化碳浓度等。双方同时合作了环境监测项目，建立起洞窟空气温、湿度变化与壁画病害的关联，成为此后数十个洞窟的环境监测的理论框架。

随着技术发展，自2013年开始，一个涵盖莫高窟气象数据、洞窟温度、湿度和二氧化碳含量以及游客数量等数据的综合监测系统于投入了运营。李朝表示，通过这个平台，工作人员可以实时监测洞窟的状态。一旦温湿度或二氧化碳超出了安全阈值，系统将发出警告，工作人员就可以立刻做出一些调整，例如调整游览路线、疏散游客或者关闭洞窟的门。“关门这个动作虽然听上去很简单，但是这能隔绝外面湿润的空气，有效保护壁画的安全”，她说。

敦煌莫高窟监测预警系统能实时反映每个洞窟内环境变化(敦煌研究院供图)。图片来源：绿色和平报告。

而当洞窟里发生了壁画病害或者洞窟裂缝等情况，莫高窟的专家会制定专业的修复方案，并向国家文物局或其他机构申请，通过后让有资质的工程队执行修复工程。莫高窟的修复工作往往被作为媒体口中的“成功范本”，自1944年敦煌研究院（前身为国立敦煌艺术研究所）成立以来，一代代研究人员已通过科学手段（部分）修复了280多个病害石窟内的5000多平方米的病害壁画。

近年， 大泉河洪水愈发频繁， 自从2012年的洪水对洞窟造成了严重影响，大泉河河堤加固、河床清理和洞窟前的防洪工程都在设计上从百年一遇提高到了三百年一遇的防洪标准，其防洪工程投资约两千万元。

国家文物局文物古迹司司长邓超在新闻发布会上表示，2012年以来，国家文物局已经批复实施莫高窟本体保护、崖体加固、环境整治等文物保护项目51项。莫高窟通过薄顶洞窟加固、安装窟门等保护工程，已全面解决雨水渗入洞窟问题。而且国家文物局与气象部门建立了暴雨洪水预警体系和突发洪水应急指挥平台，提早获知气象变化数据，及时采取应急预案。

为保护窟内壁画免受大量游客的影响，游客可以在数字展览中心观看圆屏电影。图片来源：范佩琨 / Alamy

根据中国新闻网报道，早在2007年，国家发改委就批复了莫高窟保护利用工程可行性研究报告并于次年开工建设，工程总投资达到2.61亿元。2014年9月，随着最后一个子项目——数字展示中心的正式启用，这项长达6年的保护工程终于全部竣工并正式投入使用。为缓解保护与旅游的矛盾，莫高窟数字展示中心项目(二期)于2022年动工建设，计划总投资约2.9 亿元，预计于2024年6月建成投运，政府投入之大可见一斑。

  莫高窟之外的“其他古迹”

除了莫高窟外，受到气候变化影响的石窟还有很多。绿色和平的《报告》显示，甘肃省现有石窟寺 219处，文物点236个，包括石窟寺229个，在山崖上或在石头上刻划出的石像，也称“摩崖造像”7个。然而，并不是所有的文化遗产都拥有莫高窟的资源。

莫高窟之外，敦煌研究院也正在用科技手段保护其他石窟。2022 年，它们启动了石窟寺监测预警系统（第一期）项目。这个平台在监测了115个莫高窟洞窟的同时，还接入了敦煌研究院管理的甘肃省内榆林窟、西千佛洞、麦积山、炳灵寺和北石窟寺等5处石窟寺的部分数据。

但这还远远不够，仅在甘肃就有许多尚未进行崖体加固工程的省级石窟寺，以及187处县级和尚未定级的中小型石窟寺，还需要更多的人力和资金来对文物进行恰当的管理、保护和修缮来应对新的危机。

2018年，乐山大佛被脚手架覆盖，进行修复工程以修复其胸部和腹部的大裂缝。这座雕像位于四川省，高71米，建于中国唐代（618-907年）。图片来源：Alamy

李朝表示，据她所知，国内研究气候风险下的文物保护的专家和从事修复工作的专业人士仍不足，一般需要敦煌研究院的研究人员对其他文物做支援，大家的工作压力都比较大。

一个例子是甘肃的金塔寺石窟。财新的记者今年7月底前往该石窟实地调查，发现里面目前的“监测系统”只是家用的温湿度计，文保员们把它挂在一个摄像头底下，才能方便全天候“读数”。然而，以客观条件而论，金塔寺石窟所在的地区降水丰沛，而石窟崖体是泥质胶结的红砂岩，比较怕水，面临的气候威胁远高于莫高窟。

  全球文化遗产

联合国教科文组织、联合国环境规划署联合在2016年发布的《气候变化下的世界遗产与旅游业》指出，气候变化已经成为威胁世界遗产最重要的因素之一。

气候变化对世界遗产保护带来了缓慢但不可忽视的破坏。生态中国网7月的一篇社论写道，“不同地区的文物有着不同的烦恼。在频繁发生沙尘暴的北京，针对故宫内的内装陈设和木制品、壁画等，需要制定沙尘与干燥的对策；南方的一些古建则需要担心白蚁、微生物、潮湿发霉的威胁。媒体曾报道过乐山大佛“变黑”的消息，这也是因为多雨的天气为微生物在石像表面的繁衍提供了环境。”

联合国教科文组织亚太地区世界遗产培训与研究中心（北京）主任助理李光涵向中外对话表示，国内像莫高窟一样拥有长期气候数据、能够针对气候变化进行长期预防性保护的项目案例并不多，更多的是反应性保护，即气候灾害破坏发生了之后对其进行修复。

一名研究人员分析莫高窟壁画的损坏情况。绿色和平组织的李朝表示，其他遗址的文化遗产也需要支持。图片来源：Imagechina / Alamy

今年8月，中国举办了首届石窟寺保护国际论坛，并发布了《气候变化背景下石窟寺保护大足宣言》，也提出了要“探索开展预防性保护” 以及“更多地关注中小石窟的系统性保护”。

李光涵表示，文化遗产的保护资源分配是一个“残酷的现实”，被认定为“价值更高”的遗产总是会获得更多的资源。此外，气候变化对遗产地造成的社会和文化影响也常受忽视，例如，气候变化可能导致传统村落的居民被迫放弃或改变土地利用方式（如耕种方法），废弃原本的居住环境，甚至导致环境移民。

“一方面，气候变化对物质和非物质文化遗产带来了巨大的影响，需要人们的关注；另一方面，保护农业景观、传统村落、传统人地耕种关系，其实就是在减少土地利用变更，有助于气候适应”，她说。

在李光涵看来，由于政府重视程度提高以及中国在世界文化遗产领域的地位日益上升，中国对文化遗产的保护力度也在逐渐加大。文化遗产具有公共产品的属性。无论国内外，政府部门一般牵头进行保护工作，大学和研究机构往往都会深度参与，但中国仍需要探索建立一个民间参与的机制，培养公民意识，例如动员古村落的居民们维护自己所在的社区景观，多方合力保护气候变化下的文化遗产。

本文首发于中外对话网站。

■ 牛雨晗，中外对话的助理编辑。她曾在澎湃新闻和世界自然基金会（英国）工作。她拥有世新大学的新闻学学士学位和伦敦大学国王学院的国际关系硕士学位。