• 這是第一個世界冰川日——科學家們對此表示擔憂

    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。

    幾個世紀以來,這些地區和其他冰凍地區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,它們也構成了潛在的致命風險。

    融化的冰中的水經常流入曾經被冰川占據的洼地,形成大型湖泊。其中許多不斷擴大的湖泊由冰川幾個世紀以來沉積的不穩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。

    這些風險和淡水供應的損失是聯合國宣布的一些原因2025 年是國際冰川保護年3 月 21 日是第一個世界冰川日.

    作為地球科學家以及山地地理學家,我們研究了冰融蝕對周圍山坡和冰川湖穩定性的影響。我們看到了幾個越來越令人擔憂的原因。

    (Zhang et al.,自然評論, 2024)

    噴發的冰壩和山體滑坡

    大多數冰川湖開始形成一個多世紀前由于 1860 年代以來的變暖趨勢,但它們的豐度和增長率迅速上升自 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歷過經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洪水2023 年 10 月損壞了 30 多座橋梁并銷毀了一個200 英尺高(60 米)的水電站.居民幾乎沒有什么警告。當災難結束時,超過 50 人死亡.

    阿拉斯加州朱諾 (Juneau) 遭到襲擊幾次山洪暴發近年來,從 Mendenhall 冰川的一個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引發冰川湖潰決洪水。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會產生巨大的波浪。然后,海浪會破壞冰壩或冰磧,釋放出大量的水、沉積物和碎屑。

    這種危險的混合物可能會沖向下游速度為 20-60 英里/小時(30-100 公里/小時),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,淹沒了幾十年來一直包含該湖的冰磧壩。

    由此產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在 1,800 人之間5,000 人.

    這張衛星圖中顯示的淚滴狀帕爾卡科查湖(Lake Palcacocha)在近幾十年來已經擴大。秘魯的瓦拉斯市就在湖右側的山谷中。(谷歌地球,數據來自空客數據 SIO、NOAA、美國海軍、NGA、GEBCO)

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

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

    各國政府通過以下方式應對這一廣泛且日益增長的威脅開發早期預警系統以及識別潛在危險的冰川湖的計劃。一些政府有采取措施降低水位在湖泊中或建造了洪水導流結構,例如被稱為石籠的巖石網墻,用于將洪水從村莊、基礎設施或農田引流。

    在無法管理風險的地方,鼓勵社區使用禁止在洪水易發地區建造的分區。公共教育有助于提高人們對洪水風險的認識,但災害仍在繼續。

    從內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險。隨著科學家們對世界冰雪地區如何與全球變暖相互作用的理解不斷擴大,他們正在確定可能導致類似災難性事件的其他一些現象。

    Englacial 管道洪水,例如,它們起源于冰川內部,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或管道中。水從一個洞穴突然涌向另一個洞穴,可能是由地表池塘的快速排水引發的,可能會引發連鎖反應,以全面的洪水形式從冰層中爆發出來。

    融化山地永久凍土也會引發洪水。這塊永久凍結的巖石、冰和土壤一直是固定在 19,685 英尺以上的高度(6,000 米)數千年。

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

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

    2017 年,將近堅實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生的熱量融化了冰,產生了巖石、碎屑和沉積物的泥漿,這些泥漿墜入下面的朗馬勒冰川湖,導致大規模洪水.

    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,引發了巴倫河谷 (Barun Valley) 的冰川爆發洪水。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的洪水和災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的融水池是另外兩個例子。地震還會引發冰川湖決堤洪水。不僅有數千人失去了生命,而且數十億美元的水電設施其他結構也被摧毀。

    提醒風險

    國際冰川保護年和世界冰川日提醒人們風險以及誰正在受到傷害。

    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大,洪水和其他風險正在上升。2024 年發表的一項研究統計了全球超過 110,000 個冰川湖,并確定1000 萬人的生命和家園都受到冰川湖潰決洪水的威脅。

    聯合國正在鼓勵對這些地區進行更多研究。它還宣布 2025 年至 2034 年是”冰凍圈科學行動十年."幾大洲的科學家將努力了解風險,并找到幫助社區應對和減輕危險的方法。

    蘇珊娜·奧康內爾Harold T. Stearns 地球科學教授,衛斯理大學奧爾頓·拜爾斯, 北極與高山研究所 學院研究科學家科羅拉多大學博爾德分校

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