微型卫星揭示了致命的北阿坎德邦洪水摧毁水坝的原因

这场灾难引起人们对喜马拉雅山地区有争议的水电项目的关注

在印度北部北阿坎德邦在建的塔波万-维什努加德水电站大坝,搜救人员正在努力营救被洪水碎片困住的建筑工人。

周日上午,一股厚厚的、水泥灰色的水墙冲入印度道里根加河谷,卷走了水坝、房屋和人。官方死亡人数已达 38 人,但仍有近 200 人失踪。洪水碎片填满了水电站项目的一个 12x15 英尺的隧道,尽管近 600 名救援人员进行了六天的救援工作,但仍有 30 多名建筑工人被困在那里。

洪水还冲毁了五座桥梁,其中一些桥梁比典型水位高出 40 英尺。这切断了通往 13 个村庄的通道;国家政府一直在通过直升机和高空滑索运送援助物资,同时工人也在抓紧重建这些重要连接。

这场灾难暴露了经济发展愿望与气候变暖时期已经处于动态变化的山脉自然灾害之间的紧张关系。


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解开洪水之谜

最初对这场灾难的大部分新闻报道都将其描述为冰川湖溃决洪水,即当冰川湖冲破冰或碎屑的天然坝并迅速清空其内容物时发生的洪水。这种洪水在温暖的夏季更为常见,但起初似乎是一个合理的解释,因为随着气候变化,喜马拉雅冰川湖的规模和数量正在增加,来自印度理工学院鲁尔基分校的冰川学家绍拉布·维杰说。

然而,这个想法很快就被一家总部位于旧金山的私营公司 Planet Labs 在过去六年里发射的 130 多颗微型“立方体”卫星组成的队伍所否定。“它们每天都提供地球上每个地方的快照,”卡尔加里大学的地貌学家丹·舒加说。大约在洪水发生六个小时后,舒加拉开了Planet Labs 最新的卫星图像,发现在洪水区域上方的珍珠白色山峰上有一条尘土痕迹和一道黑色疤痕——这是滑坡的明显迹象。

舒加在 推特上与其他研究人员进行了磋商,很快就确定了滑坡的起源。他看到一块巨大的悬冰川,长约 15 个足球场,宽约 5 个足球场,从陡峭的山坡上断裂并坠落,带下了一些岩面。舒加说,这些冰和岩石雪崩撞击了伦蒂加德河,这是一条较小的支流,流入里希根加河,然后流入道里根加河。

滑坡可能会排挤一些水,现在越来越多的科学家同意这种分析。尽管如此,洪水的规模远远大于在这种情况下预期的规模。因此,问题仍然存在:所有这些水从哪里来的?研究这场灾难的专家们提出了一些可能性。

在一种情况下,滑坡碎片可能短暂地阻止了里希根加河的流动,代顿大学的环境地质学家乌梅什·哈里塔什亚说。这可能形成了一个临时湖泊,最终冲破了它的碎屑坝并倾泻而下。

“在浴缸底部放一个塞子,浴缸很快就会注满,”舒加说,“不需要很长时间就能形成一个小湖。”但他还解释说,雪崩的摩擦会产生大量的热量,这可能会融化许多从山坡上滚落下来的冰。“完全有可能所有的冰都融化了,几乎是瞬间融化的。”雪崩可能还影响了山谷中的冰和冻结的沉积物,并融化了这些东西。

有些人仍然认为该事件可能与冰川湖溃决洪水有关,并暗示隐藏在冰川下方或内部的湖泊可能已经破裂。没有发现地表湖泊,来自瓦迪亚喜马拉雅地质研究所的一组科学家已经徒步前往滑坡地点,希望能找到实地线索来解开这个谜团。

有争议的能源

周日的洪水对多个水电站大坝造成了严重破坏。它摧毁了一个名为里希甘加电力项目的项目,并严重损坏了另一个仍在建设中的塔波万-维什努加德项目。大多数被报告失踪的人都曾在这些大坝工作。

哈里塔什亚说,水电项目可能会让社区更接近河流,从而使他们陷入危险之中。他看到城镇围绕水坝蔓延,增加了自然事件演变成悲剧的可能性。“人们生活在危险区域附近,而且没有适当的规章制度来避免这种情况,或者至少在很多情况下,这些规章制度都被(违反)了,”他补充道。

在 2013 年一场更大的洪水袭击北阿坎德邦,造成数千人死亡并损坏了 10 个水电站大坝之后,印度最高法院意识到了高山地区水电项目的风险。法院无限期地禁止该地区新建水电项目许可证,理由是大坝可能会使人们陷入危险。它还指出,大坝可能导致额外的滑坡和洪水,因为为大坝基础设施炸山和清理树木可能会使景观更加不稳定。

然而,这些项目仍在继续。“这个国家对能源的需求非常旺盛,”哈里塔什亚说。“这些水电站大坝不会被停止。”

然而,他补充说,可以采取措施来提高安全性。除了劝阻人们在水坝周围定居外,他还说,规划者在选择建造水电站大坝的地点时,必须进行更彻底的危险评估,因为有些地点会比其他地点更安全。

哈里塔什亚指出,以更安全的方式和更好的地点开发水电项目将需要科学家和政策制定者之间的密切协调。但他表示,现在可能是时候寻找其他生产水力发电的方式了。当地活动家丹·辛格·拉纳表示,该地区的社区将强烈支持小型“微型水电”项目,而不是更大的水坝,因为这些项目可以在不产生太多环境或文化影响的情况下满足山区社区的能源需求。

处于气候边缘的喜马拉雅山脉

喜马拉雅山脉是一个不断增长和不断变化的山脉,在其生命周期中经历了无数次的洪水和滑坡。“这些事情会发生,而且一直都在发生,”苏黎世瑞士联邦理工学院的冰川学家法比安·沃尔特说。“但我们认为气候变化会使(它们)变得更糟。”而气候变暖的影响使评估冰峰中潜藏的危险变得更加困难。

当地冰川学家维杰说:“喜马拉雅冰川的健康状况正在恶化。”喜马拉雅冰川在 21 世纪的融化速度是 1975 年至 2000 年的两倍;这扰乱了曾经牢固地冻结在原地的冰川。考虑到这一点,维杰认为研究人员应该更密切地监测悬冰川(那些依附在陡峭山坡上的冰川)。通过查看旧的卫星图像,他得知导致周日滑坡的悬冰川在 2017 年出现了一条大裂缝。

谢菲尔德大学的滑坡研究员戴夫·佩特利说,“我们在评估滑坡危险方面的严谨性不如在评估地震危险方面的严谨性。”佩特利补充说,这样做将变得至关重要,因为由于冻土解冻和更强烈的风暴,喜马拉雅山脉的大型山体滑坡变得越来越普遍。

不幸的是,周日毁灭性的洪水可能不会是该地区的最后一次洪水。“我们可能会看到更多此类极端事件,”北阿坎德邦人民科学研究所所长拉维·乔普拉说。“我们越早根据环保人士的警告采取行动,我们的处境就可能越好。”

Kelso Harper is an award-winning senior multimedia editor at 大众科学. As a producer, editor and host, they work on short documentaries, social videos and 大众科学's podcast Science Quickly. They have a bachelor's in chemistry from Johns Hopkins University and a master's in science writing from MIT. Previously, they worked with WIRED, Science, Popular Mechanics, and MIT News. Follow them on LinkedIn and Instagram.

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