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世界上有超过29,000平方公里的高海拔冰层(图为尼泊尔的昆布冰川)被碎石覆盖 ,改变了冰川的颜色。 Blazej Lyjak/Alamy

安第斯山脉(Andes)与喜马拉雅山脉(Himalaya)冰川的退缩威胁着拉丁美洲及亚洲亿万人民的生存,为了解冰川消融的发展趋势以及为何有些冰川逆向而行冰体不减反增的原因,需要采纳新的科学方法,瑞士的一位研究人员坚持说。

此内容发布于 2021年06月08日 - 09:00

Francesca Pellicciotti心急如焚,距离她上一次冰川考察差不多两年过去了,她期待能够重返研究基地,“2020年,由于新冠流行病,我们不得不取消到印度和西藏测量冰川的工作,今年的情况仍未得到改善。”自2017年就在瑞士联邦森林、雪与景观研究所(WSL)工作的意大利冰川学家向瑞士资讯SWI swissinfo表示。

兼任诺桑比亚大学(Northumbria University,英国)副教授的Francesca Pellicciotti参与了欧洲研究委员会(ERC)资助的多个项目。其专长是研究拉丁美洲与亚洲的高海拔冰川。“我们对阿尔卑斯山脉的冰川了如指掌,但是对于世界其他地区的冰川却知之甚少,正因为如此,我想研究安第斯山脉和喜马拉雅山脉的冰川。”

Francesca Pellicciotti在尼泊尔的Langtang Lirung冰川上进行调查。 © Eduardo Soteras

瑞士会被淹没在6米深的水下

通过对全球217’175座冰川进行最为全面与精确的分析后,自然(Nature)杂志4月末发表的一项气候学国际研究报告显示,无论海拔高度或纬度如何,几乎全球所有冰川的冰层都在变薄,消融的速度也在加快。苏黎世联邦理工学院(ETHZ)也参加了该研究项目。

2000-2019年间,全球冰川平均每年累计损失冰量2670亿吨,这一数量足以把整个瑞士淹没在6米深的水下,苏黎世联邦理工学院指出。在消融速度最快的冰川之中,就有阿拉斯加、亚洲以及阿尔卑斯山脉的冰川。

只有屈指可数的几个地区的冰川的融化率在研究期间有所放慢,斯堪的纳维亚半岛冰川就是其中一例,研究人员将这一现象归因于北大西洋气象情况异常,当地大量降水与低温减缓了冰体的消融。

亿万人的生活处于险境

“喜马拉雅山脉的形势尤其令人担忧。”该项研究报告的主要作者Romain Hugonnet肯定地表示,这一评论在一项公告中被引用。

在干旱季节,冰川融水是恒河(Ganges)、布拉马普特拉河(Brahmaputra)和印度河(Indo)的重要水源,“然而,如果喜马拉雅山脉冰川持续快速退缩,未来几十年,印度和孟加拉国等人口稠密的国家就可能面临水源短缺以及食物匮乏的问题。”Hugonnet警告说。

相对于阿尔卑斯山脉冰川,喜马拉雅山脉、西藏高原以及喀喇昆仑(Karakorum)山脉的冰川更为雄伟壮观,也极具重要性,Francesca Pellicciotti解释说,“瑞士冰川的消失可能对于山区的生态系统造成问题,为水力发电带来负面影响,但是,如果亚洲冰川消失,印度、中国、巴基斯坦、阿富汗与尼泊尔的亿万人的生活就会处于险境。”

喜马拉雅山的洪水风险

随着冰川的退缩,山中出现了新的湖泊。根据日内瓦大学协调的一项新的国际研究,在喜马拉雅山,这里是极地以外冰川数量最多的地方,每六个冰川湖就有一个对下游的社区构成风险。研究指出,在未来几十年里,由于气候变暖,这些湖泊突然排空而导致的洪水风险可能增加两倍。

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这些地区缺乏治理,水源短缺也会引起争端,“冰川是地区稳定的基本要素。”这位专家强调。

根据瑞士联邦森林、雪与景观研究所进行的、今年5月在自然杂志上发表的一项研究,到2100年,即使气候变暖得到控制,约1/5的亚洲高山冰川仍会消融。

喀喇昆仑山脉的异常情况

亚洲有几个地区的冰川已经丧失了其前工业时代总体积的60%,阿尔卑斯山脉冰川也出现了类似的退缩,Pellicciotti说,然而,却也不乏例外。

例如,在介于克什米尔(Kashmir)与中国之间的喀喇昆仑山脉地区,2000-2010年间,有几座冰川基本保持稳定,甚至冰体还有增无减,“很明显,这种情况十分反常,即使人们提出了各种假设,目前我们还无法对其作出解释。”这位专家表示。

曾与苏黎世联邦理工学院合作的该研究人员认为,应该拓宽研究范围,不应该将冰川再看作是孤立的个体,而应该将其作为更为广泛的水文学环境下的一个要素进行研究,比如说,在此系统中,水循环中周围植被的作用也需要考虑在内。

“需要采取全面的方法以及对不同类型的冰川进行研究。”Pellicciotti指出,只有这样,才能破解冰川的复杂性,预见其未来变化趋势。

对尼泊尔Langtang的碎片覆盖的冰川进行研究考察。 Francesca Pellicciotti

几公分的积雪表层

在到亚洲、智利和秘鲁的实地考察中,Francesca Pellicciotti 对冰川的复杂性早有切身体验,“每个地区都有其特殊的发展趋势。”她肯定地表示。

在阿尔卑斯山区,冬季冰雪堆积,夏季冰雪消融;而在喜马拉雅山脉,积雪与冻冰的堆积与消融都在同一季风季节。

在位于秘鲁热带地区的安第斯山脉,冰川的唯一屏障是雨季期间降落的几公分的积雪。“如果由于温度升高,降雪转化成降雨,这些冰川有可能在十年左右消失。”Pellicciotti肯定地说。

目前,水力学专业毕业的这位研究人员正致力于研究一个鲜为人知、科学模式也常常忽略的现象:冰川表层的岩屑。

冰川“黑化”

当冰川退缩,周围的斜坡也变得不再稳定,遭受侵蚀的岩屑滑落到山谷,汇集在冰川表面。除此之外,融水使冰川潜藏的物质逐渐显露,结果导致冰川从白色变为深色。“随着气候变暖,世界上的冰川不断‘黑化’。”该研究人员表示。

2019年10月,青藏高原东南部康日嘎布山的碎石覆盖的冰川。 Marin Kneib

在观察了成千上万张卫星发回的图像后,Francesca Pellicciotti与诺桑比亚大学的Sam Herreid发现,世界上有超过29’000平方公里的高山冰川被岩屑覆盖。“过去,人们认为这些岩屑犹如‘被子’,保护冰川防其消融;如今,人们却认为,这些冰川消融的节奏并未改变甚至速度更快。”Pellicciotti解释说。

她说,在喜马拉雅山脉冰川的表层,测量到的温度为40摄氏度,“我们意识到,相对于白色冰川来说,被岩屑覆盖的冰川可能吸收的热能更多,然而,岩屑层吸收的能量如何转化到下面的冰体上,我们还不完全清楚,目前,我们希望了解到底何种因素决定这些冰川的消融和缩减。”

(译自意大利文:薛伟中)

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