冰川湖水坝的破坏威胁着全世界数百万人,科学家正在调查气候变化可能如何影响这种风险。
Imja Tsho 可能是尼泊尔最危险的冰川湖之一;洪水将威胁超过 97,000 人。2016 年的一项缓解项目将湖水位降低了 3.4 米,降低了风险。
喜马拉雅山七月的一个夜晚,一个潮湿的斜坡崩塌,滑入冰冻的工巴通沙湖。突然涌入的水冲破了冰碛坝,几分钟之内湖水就完全排干了。起初流量相对较小,但随着冲下尼泊尔的山谷并在 20 分钟后与两条河流汇合,水流急剧膨胀。越来越强大的水墙吞噬了岩石和泥土,破坏了一条高速公路,摧毁了一座发电站,摧毁了房屋,并引发了多起山体滑坡。 2016年工巴通沙冰湖溃决洪水造成的损失超过7000万美元。
自 850 年冰岛报告第一次冰川湖溃决洪水 (GLOF) 以来,已造成数千人死亡。
幸运的是,工巴通沙洪水没有造成人员死亡。自850冰岛报告第一次冰川湖溃决洪水 (GLOF) 以来,已造成 数千人死亡。例如, 秘鲁内瓦多瓦斯卡兰火山两次爆发引发的洪水总共造成近 7,000 人死亡。
当融水充满冰川后退留下的洼地时,冰川湖就形成了。随着地球上的冰川液化,全球冰川湖的数量正在不断增加。对 NASA陆地 卫星图像2020 年的分析 发现,1990 年至 2018 年间,被冰墙或沉积物冰碛堵塞的融水湖的体积和数量增加了约 50% 。与此同时,下游山区社区的人口和基础设施也如雨后春笋般涌现。在最近的两篇论文中,科学家评估了随着冰川缩小、湖泊和人口膨胀而导致的 GLOF 的全球危险。
一千五百万人处于危险之中
《自然通讯》发表的一项研究 计算出,多达 1500 万人面临突发灾难性洪水的风险。一半以上的受威胁人口生活在四个国家:中国、印度、巴基斯坦和秘鲁。
该研究对卫星识别出的 1,089 个包含冰川湖的盆地的人口进行了普查,共计 30 个国家的 9000 万人。研究人员发现,其中六分之一的人生活在距离冰川湖 50 公里和逃生路径 1 公里的范围内,如果发生爆发,距离足够近,就会面临危险。风险分析还利用社会经济数据来评估社区的脆弱性和应对灾害的资源。
研究发现,亚洲高山地区是中国众多冰川湖和巴基斯坦大量弱势人口的所在地,是世界上风险最高的地区,有 930 万人暴露在 2,211 个湖泊中潜在的 GLOF 中。巴基斯坦的开伯尔普赫图赫瓦省拥有世界上最危险的冰川盆地,有 120 万人处于可能的山洪暴发路径中。与此同时,该论文指出,安第斯山脉地区是一个未被充分研究的 GLOF 热点地区。
为了量化每个湖泊的危害,研究小组测量了湖泊的总面积。该研究的合著者、新西兰坎特伯雷大学的灾害风险研究员汤姆·罗宾逊(Tom Robinson) 表示:“更大的湖泊带来的威胁更大,因为上游储存着更多的水等待下降。” 事实上,当水坝溃决时,大多数冰川湖都会缓慢且部分地 流失。不到 1% 是突然、完全井喷。
该研究的主要作者、英国纽卡斯尔大学的博士生卡罗琳·泰勒承认,这种方法夸大了危险。 “大多数湖泊的溃决并不是完全的。因此,这里呈现的是最坏的情况,”泰勒说。不过,她补充说,目标是确定对 GLOF 影响最大的冰川盆地,以优先考虑缓解工作。
极端爆发减少
目前尚不清楚 GLOF 威胁将如何随着气候变化而变化。之前的研究没有发现与当前变暖有关的一致模式。在上个月《自然》杂志上发表的一项新研究中,研究人员编制了 1900 年至 2021 年报告的最常见类型 GLOF(由冰坝溃决引起)的记录。他们发现冰坝洪水大约在 6 周前开始今天的海拔比 1900 年更高。但是,尽管冰川湖的数量和规模迅速增长,但没有迹象表明随着气候变暖,冰川湖的爆发也在增加。
德国波茨坦大学的地貌学家兼主要作者Georg Veh 表示,事实上,自 1900 年以来,大多数地区最大冰坝 GLOF 的体积已经下降了“一个数量级”,而中等流量的规模没有变化。 Veh 正在编制全球冰川湖溃决洪水综合清单,他说,初步研究发现冰碛坝的 GLOF 也有同样的趋势。
Veh 说,排放量减少的原因尚不清楚。这种减少与冰川变薄仅中度相关。冰川排水系统的变化以及天气模式的变化可能起到一定作用。展望未来,该研究预计 GLOF 威胁将在不久的将来持续存在,然后可能会在本世纪末随着冰川的消失而消失。
小洪水,大损失
研究人员表示,尽管冰川湖溃决减少,但随着山区人口的攀升,灾害威胁可能会增加。
研究人员表示,尽管冰川湖溃决减少,但随着山区人口的攀升,灾害威胁可能会增加。泰勒说:“试图了解这种危险在过去几十年里发生了怎样的变化,以及未来将如何继续变化……将真正帮助我们更好地了解我们需要采取哪些措施来减少威胁。”
兴都库什地区国际山地综合开发中心 (ICIMOD) 的冰川学家米里亚姆·杰克逊 (Miriam Jackson) 表示,将人口暴露度和脆弱性纳入考虑对于冰川洪水风险管理至关重要。杰克逊为《自然》论文提供了数据,但没有参与这两项研究。
“如果下游居住着很多人,基础设施也很多,而且这些人一开始就很脆弱,没有什么资源来应对突发灾害,那么相对较小的洪水量就会造成巨大的损失, ”杰克逊说。
监控和缓解可以降低风险。以尼泊尔为例,罗宾逊称该国的 GLOF 危险程度在世界上排名第九,所实施的策略包括识别潜在危险的冰川湖、降低湖泊水位
和安装预警系统。
然而,最大的挑战是预测。“实际上了解下一个活动、下一个地点以及该活动的规模——这是一个巨大的挑战,”Veh 说。“这就是我们仍在挣扎的地方。”