20230905/有生之年还能再瞅几眼?正在快速消失的落基山脉佩托冰川

(星星生活/捷克佳)几十年来,科学家们一直在追踪落基山脉佩托冰川(Peyto Glacier)的命运,作为全球参考点。它消失的速度比预期的要快——这对下游社区来说是一个警告信号。

据CBC报道,八月阳光明媚的一天,萨斯喀彻温大学教授John Pomeroy走出直升机,进入了一幅超凡脱俗的风景。

他站在佩托冰川的脚下,周围环绕着岩石和冰层:这是班夫国家公园内的一块古老冰层,数十年来一直受到科学家的观测,并深受滑雪游客和登山者的喜爱。

但事情并不像以前那样了。冰川底部曾经所在的地方形成了一个不断扩大的大湖。

就在去年,冰川脚部形成了一条新的河流和瀑布,以前漂浮在冰川湖中的冰山已经不见踪影。

“看到它像这样消失是非常具有挑战性的,”著名水文学家、萨斯喀彻温大学全球水未来项目主任Pomeroy说,他几十年来一直来到冰川。

“记忆中的风景消失总是令人不安的。”


【图:2023年8月,萨斯喀彻温大学教授John Pomeroy教授在冰上钻洞,安装监测设备来测量佩托冰川的深度。(Dan McGarvey/CBC)】

沿着冰原大道行驶,一般人很难察觉加拿大著名的落基山冰川的衰退。

但研究人员表示,佩托冰川是世界上研究时间最长的冰川之一,自2000年左右以来一直在恶化,而且最近退化的程度还在加速。

极端天气只会让事情变得更糟。今年,冬季降雪量较低、反常的炎热天气和野火烟雾飘落的烟灰共同作用,形成了Pomeroy所说的冰川“死亡螺旋”。

从靠近冰川底部的Pomeroy研究站进行的测量显示,自去年8月以来,冰川已经融化了6.5米。Pomeroy说,这与之前记录的融化年份2021年相当,当时极端热浪烧焦了加拿大西部的大部分地区。

它还水平后退了80米,大约是长期平均后退20米的四倍。


【图:佩托冰川的一系列航拍图像从左到右显示了2019年、2020年、2021年和2022年的情况。(University of Sask)】

作为加拿大落基山脉其他冰川的参考点,佩托冰川就像煤矿里的金丝雀。研究人员表示,它如此迅速的变化表明加拿大西部数百个其他冰川可能会发生什么,这也表明我们必须为它们不再存在的时刻做好准备——宜早不宜迟。

Pomeroy预计,人们将在有生之年开始看到这些冰川的消失,这种情况将影响阿尔伯塔省和整个草原省份的供水。

在炎热干燥的夏季,冰川融水提供了一个虽小但重要的河流水源。他说,在这些时期,周围没有冰川为河流供水,各城市和省份将不得不为“比我们经历过的任何一次更严重”的水文干旱做好准备。

“这是我们冰河时代的最终结束——它现在正在发生,”Pomeroy说。

**更深入的了解

佩托冰川的变化之所以如此重要,部分原因在于研究人员能够真正了解其背景。

佩托冰川的历史照片可以追溯到1890年代,一些研究始于1920年代。自20世纪60年代末以来,人们一直在认真研究它,当时它被选为参考冰川,作为联合国国际水文十年研究计划的一部分。


【图:自20世纪60年代以来,佩托冰川就得到了广泛的研究,历史照片可以追溯到更早的时候,包括这张拍摄于1902年的照片。(Whyte Museum of the Canadian Rockies)】

“你可以回顾一下我们今天所看到的情况与10、15、20、30、40年前所看到的情况,”加拿大自然资源部的科学家Mark Ednie说。

他的团队每年多次在佩托冰川和加拿大西部的其他冰川进行实地考察,并将数据提交给世界冰川监测服务机构,该机构收集来自世界各地参考冰川的信息。

和Pomeroy一样,Ednie也看到佩托在他眼前融化。他说,当他2011年开始工作时,冰川脚下几乎没有任何湖泊,冰芯冰碛(冰川冰下的岩石堆)点缀在冰川表面。

“现在他们几乎都消失了,”他说。“你知道,那些50米高的冰山覆盖着岩石,现在已经完全消失了。”


【图:佩托冰川脚部新形成的湖泊之一漂浮着为数不多的冰山。Pomeroy说,过去还有更多,但现在已经融化了。 (Dan McGarvey/CBC)】


【图:加拿大自然资源部科学家Mark Ednie在2022年春季用于测量佩托冰川积雪密度的坑内拍摄的照片。(Mark Ednie提交)】


【图:这些古老的研究小屋曾经坐落在冰川的尽头。现在,它们孤零零地矗立在远离冰层的山顶上。 (Dan McGarvey/CBC)】

Ednie的团队测量的一个关键指标是质量平衡,他将其比作冰川的银行账户。

他们在春季测量积雪深度和密度,看看有多少积雪沉积,在夏季和秋季测量冰面融化,看看有多少消失。

虽然Ednie的团队仍在梳理今年的数据,但从冰川上部获取的早期结果表明,冰川即将迎来历史性的融化年。

从冰川半山腰获取的数据显示,从5月到8月中旬,该地区融化了约1.6米,大约是过去七年平均融化速度50厘米的三倍。他说,与长期相比,近年来的平均气温本身有所增加,部分原因是年气温高于平常。

他说,一场大雪可能会在年底前减轻部分损失,但到目前为止,情况看起来很黯淡。

Ednie说:“从某种程度上来说,看到这些冰川正在发生的变化是很可怕的。”他说,今年的冰川融化的全部程度将在秋季研究之旅中变得清晰。


【图:从2011年(左)和2021年的对比照片中可以看出佩托冰川在过去十年中的衰退情况。(Mark Ednie/Natural Resources Canada)】

**热浪影响

Pomeroy说,整个70年代,佩托冰川每年都会发布正负质量平衡。有些年份它会增长,有些年份它会萎缩。

但最近,每一年都是负面的一年。Pomeroy表示,佩托冰川上一次增长是在2000年左右,一些最大的损失发生在近年来。

他说,这主要是因为气温正在变暖。热浪——例如2021年的热浪——使问题变得更糟。

“你想想会发生什么,在大热天把一块冰块放在外面,冰川就会发生这样的情况,”波默罗伊说。


【图:该图显示了1966年至2022年佩托冰川增长(蓝色)或收缩(红色)的程度。1998年和2021年的热浪可被视为主要融化年份。】

据加拿大环境与气候变化部称,今年,班夫国家公园的一个联邦气象站创下了五月份的高温记录,春季和夏季剩余时间的气温也高于季节性平均水平。

将这些因素与冬季缺乏降雪结合起来,Pomeroy表示,他预测今年将是佩托冰川有记录以来损失最严重的年份之一。

他说,今年创纪录的野火季节产生的烟雾可能会使情况变得更糟。

Pomeroy和他的同事对阿萨巴斯卡冰川(Athabasca Glacier)进行的研究表明,虽然烟雾在一定程度上可以保护冰层免受阳光照射,但从长远来看,烟灰会使冰层变暗,并可能导致融化速度增加多达10%。


【图:由于自2014年以来累积的野火烟灰,瓦普塔冰原(Wapta Icefield)的顶部流入佩托冰川的某些地方已经变暗。(Dan McGarvey/CBC)】

**旱情警告

他说,落基山冰川的衰退最终将为依赖冰川融水的社区带来麻烦。

Pomeroy说,虽然从落基山脉流出的大部分水来自融雪,但冰川融化也为弓河、北萨斯喀彻温河和阿萨巴斯卡河等几个主要河流系统提供了少量但必要的水源。

当夏末出现干旱、雨水尚未落下、积雪早已融化时,这一点就变得很重要。

“冰川为阿尔伯塔省带来了巨大的环境效益,”他说。“这相当于像美国人一样拥有大型水库,但我们从来不需要建造水库——大自然为我们提供了服务。”


【图:2019年这里看到的佩托冰川和其他落基山冰川的融化有助于在干旱期间缓冲草原生态系统和社区。随着冰川消失,备用的水分来源也会消失。(Mark Ferguson, Global Institute for Water Security)】

Pomeroy表示,短期内,由于温暖的天气加速了冰川融化,预计在炎热干燥的时期,冰川河流的流量可能会高于平常。但最终,这个开关将会翻转,随着冰川消失,人们将不再能够依靠它们作为临时水源。

他说,这意味着为干旱期间恶化的情况做好准备,并在夏末保持水库的更多水。

“我们将看到这对整个草原省份的影响,”他说。

尽管冰川融化已经开始,但Pomeroy表示,仍有时间来减轻部分损害。佩托冰川可能已经完了,但像阿萨巴斯卡这样的其他更大的冰川仍然可以得到拯救。

“还有时间——时间不多,但时间就在那里,但这意味着从现在开始就需要制定非常强有力的政策来减少向大气中的温室气体排放。”


【图:研究人员站在最近崩塌的冰川脚趾内的一个巨大冰洞前。湍急的水流从冰中流出,流入湖中。(Dan McGarvey/CBC)]

**下一个金丝雀

对于Ednie来说,佩托冰川的退缩意味着制定应急计划。

冰川终点处不断扩大的湖泊意味着前往佩托变得更加困难——他们甚至开玩笑说在部分行程中要乘船。他说,在冰川顶部行走也很危险,因为冰川上已经形成了许多裂缝。

另一个问题是:该团队的一些质量平衡桩——钻入冰层以测量冰融化的金属棒——正在从冰川上融化。

“今年夏天,我们经历了如此严重的融化,最终失去了许多仪器,”Ednie说,他说他们现在开始使用其他工具,比如无人机,来充实他们的研究。

他说,他们解决方案的一部分是开始研究佩托冰川的备用点。自2010年以来,他的团队开始对附近的萨斯喀彻温冰川进行实地考察,一旦佩托冰川不再可行,该冰川将取代佩托冰川成为研究重点。

Ednie说,虽然萨斯喀彻温冰川正在以与佩托相似的速度融化和消退,但它也有一个非常大的冰原,并且有更大的积累区域,因此预计它的生存时间要长得多。

研究表明,到2100年,佩托冰川和其他附近的冰川将失去大部分质量,但埃德尼相信,如果目前的趋势继续下去,那将会比这早得多。

他说,作为一名科学家,可以直接观察到这是一个有趣的趋势。

作为一个人,这是一件可悲的事。在他的研究旅行中,他经常想起他的小女儿,并希望趁他还可以的时候与她分享他的工作。

“我很想带她出去,在这些高山冰川消失之前让她看看,”他说。

“希望她长大后还能记得它们。”