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喜马拉雅冰川争论:融化还是生长?

Smriti Mallapaty发现,卫星图像正在让喜马拉雅冰川的命运变得更清晰,然而生存在下游的人们的命运却不是如此。

[加德满都]卫星观测正在提供关于全世界最高的山脉上的冰川的变化的一幅更清晰的图景——但是仍然没有足够的信息去回答一个关键问题:这些变化将如何影响生活在阿富汗、孟加拉国、不丹、中国、缅甸、尼泊尔和巴基斯坦的大约13亿人?

自东向西绵延2000公里的兴都库什-喀喇昆仑-喜马拉雅(HKKH)地区估计有6万平方公里的冰川和地表冰,这里常常被称为“第三极”。

自从2009年以来,喜马拉亚冰川一直是激烈的国际争论的焦点,当时2007年联合国政府间气候变化委员会(IPCC)的报告——这些报告形成了关于减缓和应对人类带来的气候变化的国际磋商的基础——错误地指出这些冰川可能因为全球变暖而在2035年消失。

数据的挑战

IPCC的报告把该地区描述为数据的“空白区”。

挪威奥斯陆大学地球科学系教授Andreas Kääb告诉本网站说,缺乏关于喜马拉亚地区雪和冰究竟是在退缩还是扩张的信息是一个关键问题。

这是由于全球气候对冰川流失或增加的影响,也是由于许多生活在下游的人们依赖冰川供给的河流获取水源。

Kääb说,这个基本问题就是很难在这样的不容易居住的地区进行研究。

由包括来自印度和尼泊尔的专家组成的一个国际团队于2012年4月对喜马拉亚冰川研究进行了一项全面评议,这项发表在《科学》杂志上的评议发现了造成这种数据空白的几个原因。[1]

这包括现场测量不够、几乎没有高分辨率的气象站、崎岖不平的地形以及冰川位置偏远,而且敏感的政治局势让访问这里和国际合作变得困难。

但是自从2011年起,卫星观测已经开始改变了这一图景。

Kääb说:“喜马拉雅和其他山脉[在用卫星测量获取知识方面]的距离已经变得远远更小。”

加拿大Trent大学的自然地理学教授Graham Cogley对此表示赞同。他告诉本网站说:“由于有了来自太空的研究,现在能够更好地测量喜马拉雅山脉。”

但是他也指出了对信息的持续需求。

如果你担心“下游水资源或下游风险,那么你就需要对冰川开展尽可能多的活动”。

People in Nepal

冰川融化对当地人群的作用尚不明确

Shutterstock

 

来自天空的研究

2011年,设在加德满都的国际山地综合发展研究所(ICIMOD)发表的清单根据卫星遥感成像计算了HKKH的全部由冰川和雪覆盖地区。[2]

之后,这一年还有两项研究计算了整个山脉的冰川质量变化。美国科研人员的一项研究发表在了2012年2月的《自然》杂志上,而由Kääb和他的法国和挪威同事进行的一项研究发表在了8月份的《自然》杂志上。[3,4]

这些研究被认为是理解该地区总体趋势的重要进展。

这个美国研究组测量了地球重力从而探测地球表面质量的变化。

这个法国-挪威研究组分析了冰、云和陆地高程卫星(ICESat)在2003年到2008年之间向地球表面发送的激光信号。它使用一个激光测高技术测量了信号反射回卫星所需的时间,然后把它转化成了距离。Kääb解释说,“如果冰川缩小,这种距离就会变大,如果冰川变厚,距离就会缩小”。

这个分析发现HKKH在总体上每年损失12.8吉吨冰川冰,这是根据地球重力测量出的获得的冰的3倍以上,但是小于使用稀少的实地数据的传统数学方法计算出的质量变化。

Kääb的研究组还报告了“明显的地区差异”,查谟和克什米尔以每年0.6米的最快速度变薄,而更西的喀喇昆仑每年仅变薄几厘米,或者根本没有变薄。

这些发现在大体上与2012年4月发表在《自然•地球科学》上的一篇论文一致,后者报告说卫星遥感成像已经证实了喀喇昆仑地区冰质量稍微增加。[5]

考虑到喜马拉雅地区的地貌、降水和雪的积累的差异极大,这并不必然令人惊奇,东部的冰川因为印度季风而在夏季积累最多,而西部冰川因为西风而在冬季积累最多。

今年9月,美国国家研究委员会的一份报告说,喜马拉雅东部和中部的冰川看上去以加速的速率退缩,而喜马拉亚西部的冰川更稳定,可能正在生长。[6]

从事基础工作

尽管科学家正在继续研究这些发现,人们广泛地同意,除了喀喇昆仑的难题,该地区的冰川正在流失。但是这种融化似乎比此前担心的速度更慢:HKKH的冰川即便无法存在几千年,预计也将再存在几百年。

美国国家研究委员会的这份报告提出,但是该地区的科学仍然缺乏对“冰川融化对该地区地方水供应的可能后果”的理解。Cogley坚持认为,为了确认这类后果,不仅需要卫星数据分析,而且还要进行实地评估——而目前几乎没有这样做。

Cogley提到了这个问题的规模,他说HKKH的5400个冰川中只有20个已经测量了“质量平衡”即净增加对净减少差额,每年都进行测量的更少。

喜马拉雅地区的牲畜和人

Cattle and people in Himalayas

需要关于冰川融化的进一步信息从而为发展提供信息

Shutterstock

“在阿尔卑斯或斯堪的纳维亚,我们有一些冰川被测量了50到60年,但是这和喜马拉雅的情况完全不同。我认为最长的纪录就是10到11年,”他说。

ICIMOD的遥感专家Samjwal Bajracharya说冰川融化对河流径流的贡献以及它如何随时间推移而变化必须仔细查明。他说,这种信息是规划下游区域社区、城市、工业和水电开发的关键。

Kääb和他的团队计算出了冰川融化对恒河水的贡献是2%,对印度河的贡献是3.5%,对印度河上游的贡献高达10%。但是他承认他的研究组没有更仔细地研究他们的结果的影响——即“对于人们、水资源以及冰川湖的天然风险的意义”。

主要的自然风险是容纳冰川融水的水坝破坏带来的洪水,这会导致高海拔骤发洪水。

美国国家研究委员会的报告提出,诸如地下水耗尽、水消耗增加以及雨和降雪的变化的模式可能在未来几十年比冰川退缩对水可供应性造成的影响更大。但是为了确认确实会发生这种情况——正如科学家不可避免所说的——需要远远更多的研究。

而这就意味着更多的资金。

ICIMOD的项目运作主任Eklabya Sharma对此持乐观态度。他说该地区的各个国家和国际捐助者已经表现出了对进一步研究的兴趣的增加。

他说如今正在向中国、印度、尼泊尔和巴基斯坦的能力建设投入更多的资金。印度在2009年建立了一个喜马拉雅冰川学中心,而加德满都大学在2011年开设了一个冰川学硕士学位课程。挪威最近为一个5年项目提供了资金,该项目包括的冰川监测、遥感、确定某些地点的质量平衡,以及能力建设。

Sharma得出结论说:“在总体上,[该地区的]各国和ICIMOD等机构的态度和资源已经有了显著的增加。”

References

[1] The state and fate of Himalayan glaciers, Science, doi:10.1126/science.1215828 (2012)

[2] ICIMOD The status of glaciers in the Hindu Kush-Himalayan region and Snow-Cover Mapping and Monitoring in the Hindu Kush-Himalayas (November 2011) a

[3] Jacob, T, et al. Recent contributions of glaciers and ice caps to sea level rise, Nature, doi: 10.1038/nature10847 (2012)

[4] Kääb, A, et al. Contrasting patterns of early twenty-first-century glacier mass change in the Himalayas, Nature, doi: 10.1038/nature11324 (2012)

 [5] Gardelle, J. et al. Slight mass gain of Karakoram glaciers in the early twenty-first century, Nature Geoscience, doi: 10.1038/ngeo1450 (2011)

[6] National Academy of Sciences (September 2012). Himalayan Glaciers: Climate Change, Water Resources, and Water Security.