气候变化正在改变北极河流

最引人注目的转变是加拿大一条主要融水河流的改道

卡斯卡武什冰川(右侧可见)的冰峡谷的鸟瞰图,现在冰峡谷将融水从斯利姆斯河改道至卡斯卡武什河。

气候变化正在改变北极地区的河流。

最引人注目的转变是加拿大一条主要融水河流的改道,这条河流在地质学意义上来说,在眨眼之间就消失了。

斯利姆斯河的融水存在了至少300年,但在短短四天内就消失了。* 科学家称之为“河流盗窃”案例。冰川融水改道后,河流从向北流入白令海转变为向南流入太平洋。


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这是北极和亚北极地区正在发生的少数重大转变之一。北极地区的河流冰层也提前近一个月融化。这也是一个快速的变化,而且仅在 15 年内就发生了。

北卡罗来纳大学教堂山分校的水文学家、河流冰层融化研究的主要作者塔姆林·帕维尔斯基说:“很明显,气温升高正在极大地影响该地区正在发生的事情。”他的研究结果昨天发表在美国地球物理联合会期刊《地球物理研究快报》上。

帕维尔斯基说,北极河流冰层提前消失是首次观察到如此深刻的变化。虽然目前关于全球变暖对北极影响的大部分研究都集中在冰川融化和海冰萎缩上,但这项研究表明,河流结冰也在发生巨大变化。

帕维尔斯基说,他的研究想法来自于一位内陆飞行员,这位飞行员载他去阿拉斯加北部进行独木舟旅行,并说他在 30 年的飞行中观察到了这种变化。河冰现在在 6 月中旬消退,而过去是在 7 月中旬。他说,科学家们以前并不知道它正在发生变化,也不知道它会发生得如此之快。

科学家们还观察到,夏季没有完全融化的冰层比以往任何时候都小。

帕维尔斯基说,河流结冰是北极生态系统的重要组成部分,北极生态系统拥有世界上最原始的河流系统之一,因为那里居住的人类很少。结冰发生在冰冻的北极河流因地下水补给而在其顶部结冰时。在某些地方,冰层可以长到 30 多英尺厚。河流为北极红点鲑和鲑鱼种群提供支持,并为驯鹿提供重要的水源,也是它们在夏季躲避蚊子侵扰的地方,他说。

研究人员使用卫星数据检查了 2000 年至 2015 年间 147 个河流冰层,发现超过一半(即 84 个)在夏季融化季节提前消失或变小。观察到的冰层中没有一个持续时间更长。

帕维尔斯基说,他最新的发现与他过去研究过的北极河流的其他深刻变化是一致的。他之前的工作重点是西伯利亚的河流,这些河流在冬季月份的流动时间比以往任何时候都早。他说,变化的速度是研究该地区的科学家最担忧的。

“我对它发生的速度如此之快感到惊讶,”他在谈到冰层融化时说。“它消失的日期每年都提前一天,这真的很快。”

“一个世纪的变暖”

研究人员发现,加拿大西北部亚北极地区育空地区的河流流量变化速度是气候变化以及该地区独特地质的结果。卡斯卡武什河的转变——发生在 2016 年温暖的春天,当时融化的水在冰层中雕刻出一条新的峡谷——是科学家首次观察到河流在极短的时间内完全改变河道。之前的例子已在地质记录中观察到,始于上次冰河时期最后一片冰盖消退时。

河流盗窃研究于周一发表在《自然地球科学》杂志上。它由华盛顿大学地球科学家丹·舒加尔和加拿大和美国六所大学的研究人员团队进行。

已经有大量的研究详细描述了北极和亚北极地区的变暖如何通过融化永久冻土、海冰和冰川来改变该地区。但河流盗窃事件是科学家首次在几天而不是几年甚至几十年内测量到这种转变。

像帕维尔斯基一样,舒加尔几乎是偶然地发现了这种现象。去年,他和一些同事前往斯利姆斯河地区研究其流量,但发现那里没有水。他说,相反,那里是干涸的河床和令人窒息的沙尘暴,让他们在曾经有水流过的地区行走时睁不开眼睛。他们乘坐直升机旅行,最终追踪到变化的原因是河流的源头,并注意到融化冰川的水流改道,基本上切断了斯利姆斯河。

舒加尔说:“这条河基本上在四天内就断流了,但这是由一个世纪的变暖造成的。”

反过来,这又降低了育空地区最大的水体克卢恩湖的水位。河流盗窃事件为阿尔塞克河补给了水源,并将大量淡水转移到阿拉斯加湾。

舒加尔说,在安第斯山脉、喜马拉雅山脉、冰岛和全球其他地方也观察到河流的剧烈改道,但仅限于地质记录中,或在几十年前。

虽然他不期望经常看到河流因气候变化而改道,但这表明随着快速变暖改变现在被冰覆盖的地区,可能会有更多此类情况发生。他说,这提醒人们,气候变化已经发生,并且正在改变地球上越来越大的区域,超出科学家曾经预计的范围。

舒加尔说:“气候变化正在发生,而且它正在这里发生,而不仅仅是在世界的另一端,随之而来的很可能是一些我们没有预料到的意外。”

威斯康星大学帕克赛德分校的地球科学教授和冰川专家蕾切尔·海德利在为这项研究撰写的文章中写道,科学家们现在记录了河流的改道,这应该提醒研究人员,这种水源的剧烈变化可能在某个时候影响人口中心。研究人员几乎实时地追踪到这种转变意义重大,因为冰川融水是世界各地的水源,一个地区的剧烈变化可能表明未来其他地区也可能发生这种情况。

她写道:“随着世界变暖和更多冰川融化,依赖冰川融水的人口应特别关注这些过程。” “此外,其影响不仅应引起研究河流和气候变化的人们的注意,还应引起任何对水、沉积物和营养物质供应感兴趣的人的注意。”

*本句在发布后经过编辑。原文错误地将斯利姆斯河识别为相关的卡斯卡武什河。

经 E&E News 许可,转载自 Climatewire。《E&E》每天在 www.eenews.net上提供重要的能源和环境新闻报道。

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