中国科学院青藏高原研究所研究员张国庆联合国际团队发表的一项最新成果显示，未来全球冰湖溃决洪水的风险总体增加，但存在区域差异。5月21日，相关成果在线发表于《自然-地球环境评论》。
研究团队通过综合分析全球及各地区不同大小、类型的冰湖和历史冰湖溃决洪水事件，构建了一份全面的全球冰湖数据集，详细阐明了全球冰湖的分布状态、区域特征和变化模式，量化了全球不同类型冰湖溃决洪水的占比和历史发生趋势，预估了未来全球冰湖和冰湖溃决洪水的灾害危险并提出了应对措施。
论文共同第一作者、通讯作者张国庆介绍，全球变暖背景下，冰川正在加速消融与退缩，当冰川融水受到冰川、冰碛或基岩阻塞时，冰湖在冰前、冰缘、冰面、冰内或冰下形成，可能引发冰湖溃决洪水。开展全球冰湖地理分布、形成时间、演变过程和物理特性的综合研究，对于减轻下游地区遭受的冰湖溃决洪水破坏至关重要。以往冰湖研究单一而零散，或针对特定类型冰湖或仅聚焦特定山区，缺乏系统的冰湖与冰湖溃决洪水特征和变化研究。
全球冰湖数量、面积和体积区域分布差异明显。全面彻底了解冰湖的地理特征是冰湖溃决洪水风险评估的前提。研究人员介绍，全球大部分山区冰湖变化呈现以下特征：1850-1970年相对稳定，1970-1990年逐渐扩张，1990-2020年快速扩张。安第斯山脉、欧洲中部和斯瓦尔巴群岛的冰湖变化相对较小，每十年的变化幅度小于10%；冰岛、斯堪的纳维亚半岛和俄罗斯北极地区的变化相对较大，每十年的变化幅度大于40%。
研究团队进一步综合分析历史冰湖溃决洪水的分布、原因和机制后发现，冰坝湖是冰湖溃决洪水的最主要类型，占全球所有记录事件的2/3。这些湖泊的溃决通常由筑坝冰川的活动引起，如冰坝断裂、弯曲或漂浮。冰坝湖的溃决可能多次周期性重复发生，因为冰坝在湖水排放后可能会暂时“重新愈合”。
冰碛湖也是常见的冰湖溃决洪水发生源头，尤其是在低纬度地区的安第斯山脉、亚洲中部和喜马拉雅。它们的溃决通常由管涌、埋藏冰退化或冰崩、雪崩、滑坡引起的溢流触发。与冰坝湖不同，冰碛湖通常只溃决一次，因为坝体的破坏限制了其未来蓄水的能力。此外，研究还提到基岩坝的状态通常稳定，溢坝是其冰湖溃决洪水发生的唯一机制。
研究人员表示，由于可用的卫星图像资料数据有限，1980年前关于冰湖溃决洪水事件的记录少于实际，报道的冰湖溃决洪水增加趋势存在偏差。随着冰川进一步消融与退缩，已有冰湖扩张并出现新的冰湖。在亚洲高山区，在冰川完全消失的情景下，可能会形成面积大于0.01km2的冰湖约1.3万个。
预估结果显示，未来全球冰湖溃决洪水的风险总体增加，但存在区域差异。亚洲高山区未来冰湖溃决洪水风险预计将增加，西欧阿尔卑斯山、秘鲁科迪勒拉布兰卡山未来潜在冰湖溃决洪水风险相对较低，冰岛未来可能发生火山活动而引发大型冰湖溃决洪水。
相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s43017-024-00554-w