這是第一個(gè)世界冰川日——科學(xué)家們對(duì)此表示擔(dān)憂

在世界各地的山脈中,冰川正在融化全球氣溫上升.歐洲的阿爾卑斯山和比利牛斯山脈損失了 40% 的冰川體積從 2000 年到 2023 年。

幾個(gè)世紀(jì)以來,這些地區(qū)和其他冰凍地區(qū)幾乎為生活在下游的人們提供了淡水20 億人依賴今天的冰川。但是,隨著冰川融化得更快,它們也構(gòu)成了潛在的致命風(fēng)險(xiǎn)。

融化的冰中的水經(jīng)常流入曾經(jīng)被冰川占據(jù)的洼地,形成大型湖泊。其中許多不斷擴(kuò)大的湖泊由冰川幾個(gè)世紀(jì)以來沉積的不穩(wěn)定的冰壩或巖石冰磧固定。

太多了這些水壩后面的水山體滑坡進(jìn)入湖中可以沖垮大壩,使大量的水和碎屑沖刷山谷,沖走擋路的一切。

這些風(fēng)險(xiǎn)和淡水供應(yīng)的損失是聯(lián)合國(guó)宣布的一些原因2025 年是國(guó)際冰川保護(hù)年3 月 21 日是第一個(gè)世界冰川日.

作為地球科學(xué)家以及山地地理學(xué)家,我們研究了冰融蝕對(duì)周圍山坡和冰川湖穩(wěn)定性的影響。我們看到了幾個(gè)越來越令人擔(dān)憂的原因。

(Zhang et al.,自然評(píng)論, 2024)

噴發(fā)的冰壩和山體滑坡

大多數(shù)冰川湖開始形成一個(gè)多世紀(jì)前由于 1860 年代以來的變暖趨勢(shì),但它們的豐度和增長(zhǎng)率迅速上升自 1960 年代以來。

許多生活在喜馬拉雅山、安第斯山脈、阿爾卑斯山、落基山脈、冰島和阿拉斯加的人都曾經(jīng)歷過經(jīng)歷冰川湖潰決洪水這樣或那樣的。

冰川湖喜馬拉雅山的爆發(fā)洪水2023 年 10 月損壞了 30 多座橋梁并銷毀了一個(gè)200 英尺高(60 米)的水電站.居民幾乎沒有什么警告。當(dāng)災(zāi)難結(jié)束時(shí),超過 50 人死亡.

阿拉斯加州朱諾 (Juneau) 遭到襲擊幾次山洪暴發(fā)近年來,從 Mendenhall 冰川的一個(gè)分支上被冰堰筑成的冰川湖中。那些洪水,包括 2024 年,由融化的冰川緩慢填滿其下方的盆地,直到盆地的冰壩破裂。

雪崩、落石和斜坡崩塌也會(huì)引發(fā)冰川湖潰決洪水。這些是越來越普遍作為 Frozen Ground known作為 Permafrost Thawuses,剝奪了山地景觀以前將它們固定在一起的冰凍圈膠水。

這些滑坡在墜入湖中時(shí)會(huì)產(chǎn)生巨大的波浪。然后,海浪會(huì)破壞冰壩或冰磧,釋放出大量的水、沉積物和碎屑。

這種危險(xiǎn)的混合物可能會(huì)沖向下游速度為 20-60 英里/小時(shí)(30-100 公里/小時(shí)),摧毀房屋和其路徑上的任何東西。

此類事件的傷亡可能是驚人的。1941 年,滔天巨浪由落入秘魯安第斯山脈冰川湖 Laguna Palcacocha 的冰雪雪崩引發(fā),淹沒了幾十年來一直包含該湖的冰磧壩。

由此產(chǎn)生的洪水摧毀了下游城市華拉斯 (Huaraz) 的三分之一和死亡人數(shù)在 1,800 人之間5,000 人.

這張衛(wèi)星圖中顯示的淚滴狀帕爾卡科查湖(Lake Palcacocha)在近幾十年來已經(jīng)擴(kuò)大。秘魯?shù)耐呃故芯驮诤覀?cè)的山谷中。(谷歌地球,數(shù)據(jù)來自空客數(shù)據(jù) SIO、NOAA、美國(guó)海軍、NGA、GEBCO)

從那以后的幾年里,那里的危險(xiǎn)只增不減。Laguna Palcacocha 有1941 年,面積擴(kuò)大到原來的 14 倍以上.與此同時(shí),華拉斯的人口已經(jīng)上升到超過120,000 名居民.

今天的冰川湖潰決洪水可能會(huì)威脅著大約 35,000 人的生命生活在水的小徑上。

各國(guó)政府通過以下方式應(yīng)對(duì)這一廣泛且日益增長(zhǎng)的威脅開發(fā)早期預(yù)警系統(tǒng)以及識(shí)別潛在危險(xiǎn)的冰川湖的計(jì)劃。一些政府有采取措施降低水位在湖泊中或建造了洪水導(dǎo)流結(jié)構(gòu),例如被稱為石籠的巖石網(wǎng)墻,用于將洪水從村莊、基礎(chǔ)設(shè)施或農(nóng)田引流。

在無(wú)法管理風(fēng)險(xiǎn)的地方,鼓勵(lì)社區(qū)使用禁止在洪水易發(fā)地區(qū)建造的分區(qū)。公共教育有助于提高人們對(duì)洪水風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)識(shí),但災(zāi)害仍在繼續(xù)。

從內(nèi)部涌入和永久凍土融化

冰川湖潰決洪水的戲劇性成為頭條新聞,但這些并不是唯一的風(fēng)險(xiǎn)。隨著科學(xué)家們對(duì)世界冰雪地區(qū)如何與全球變暖相互作用的理解不斷擴(kuò)大,他們正在確定可能導(dǎo)致類似災(zāi)難性事件的其他一些現(xiàn)象。

Englacial 管道洪水,例如,它們起源于冰川內(nèi)部,通常是位于陡坡上的冰川。融水可以聚集在巨大的冰洞系統(tǒng)或管道中。水從一個(gè)洞穴突然涌向另一個(gè)洞穴,可能是由地表池塘的快速排水引發(fā)的,可能會(huì)引發(fā)連鎖反應(yīng),以全面的洪水形式從冰層中爆發(fā)出來。

融化山地永久凍土也會(huì)引發(fā)洪水。這塊永久凍結(jié)的巖石、冰和土壤一直是固定在 19,685 英尺以上的高度(6,000 米)數(shù)千年。

凍結(jié)有助于將山脈保持在一起。但隨著永久凍土層的融化,即使是堅(jiān)硬的巖石也會(huì)變得不那么穩(wěn)定,更容易破裂,而冰和碎屑更容易脫落并變成破壞性和危險(xiǎn)的泥石流。

由于這些新的潛在觸發(fā)因素,永久凍土層融化越來越與冰川湖決堤洪水有關(guān)。

2017 年,將近堅(jiān)實(shí)巖面的三分之一尼泊爾 20,935 英尺(6,374 米)的薩爾丁峰坍塌并墜落到下面的朗馬累冰川上。巖石通過空氣落下的摩擦產(chǎn)生的熱量融化了冰,產(chǎn)生了巖石、碎屑和沉積物的泥漿,這些泥漿墜入下面的朗馬勒冰川湖,導(dǎo)致大規(guī)模洪水.

尼泊爾薩爾丁峰 (Saldim Peak) 近三分之一的冰川崩塌,落在朗馬累冰川 (Langmale Glacier) 上,滑入湖中,引發(fā)了巴倫河谷 (Barun Valley) 的冰川爆發(fā)洪水。頂部圖像顯示了 2016 年的山峰。下部顯示了 2017 年的相同視圖。(伊麗莎白·拜爾斯,2016 年/奧爾頓·拜爾斯,2017 年)

這些和其他形式的與冰川相關(guān)的洪水和災(zāi)害正在因以下原因而加劇氣候變化.

來自高海拔的冰和碎屑流以及冰川表面突然出現(xiàn)的融水池是另外兩個(gè)例子。地震還會(huì)引發(fā)冰川湖決堤洪水。不僅有數(shù)千人失去了生命,而且數(shù)十億美元的水電設(shè)施其他結(jié)構(gòu)也被摧毀。

提醒風(fēng)險(xiǎn)

國(guó)際冰川保護(hù)年和世界冰川日提醒人們風(fēng)險(xiǎn)以及誰(shuí)正在受到傷害。

全球人口依賴于冰凍圈 –地球陸地表面的 10%那被冰覆蓋著。但隨著更多冰川湖的形成和擴(kuò)大,洪水和其他風(fēng)險(xiǎn)正在上升。2024 年發(fā)表的一項(xiàng)研究統(tǒng)計(jì)了全球超過 110,000 個(gè)冰川湖,并確定1000 萬(wàn)人的生命和家園都受到冰川湖潰決洪水的威脅。

聯(lián)合國(guó)正在鼓勵(lì)對(duì)這些地區(qū)進(jìn)行更多研究。它還宣布 2025 年至 2034 年是”冰凍圈科學(xué)行動(dòng)十年."幾大洲的科學(xué)家將努力了解風(fēng)險(xiǎn),并找到幫助社區(qū)應(yīng)對(duì)和減輕危險(xiǎn)的方法。

蘇珊娜·奧康內(nèi)爾Harold T. Stearns 地球科學(xué)教授,衛(wèi)斯理大學(xué)奧爾頓·拜爾斯, 北極與高山研究所 學(xué)院研究科學(xué)家科羅拉多大學(xué)博爾德分校

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