作者:泉琳 來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2020-12-17 20:31:10
冰川融化:引發(fā)山體滑坡的“稻草”

   6年前,黑沙灘作為美國(guó)阿拉斯加威廉王子灣最美麗的海灘之一聲名大噪。

   沿著這片由碎石和苔蘚混合而成的沙灘向前漫步,不一會(huì)兒便到達(dá)了Coxe冰川的邊緣:這是一條4英里長(zhǎng)的冰河,從山上流向大海。

   可如今,這里卻發(fā)生了翻天覆地的變化。Coxe冰川已經(jīng)從一個(gè)山坡上“撤退”了,留下一堵巨大而松散的巖石墻聳立在海灘上,幾乎每年都有部分巖石墻崩塌到冰川河中,F(xiàn)在,很多人都不敢再來(lái)海灘,包括以前每年都將游客帶到這里游玩的生態(tài)旅游公司。

   Coxe冰川相對(duì)較小,然而發(fā)生在其身上的事件卻值得深思。專家們表示,它們反映出在阿拉斯加和世界其他山區(qū)的消退冰川附近,山體滑坡正在增加。

   冰川正在以越來(lái)越快的速度消融,地質(zhì)學(xué)家們坦言,這是造成滑坡的原因之一,其中一些滑坡的規(guī)模大到足以阻塞河流,或在湖泊或海洋中引發(fā)致命的海嘯。

   在非營(yíng)利性科學(xué)咨詢組織Ground Truth Alaska執(zhí)行董事Bretwood Higman看來(lái),這是氣候變化潛在的危險(xiǎn)副作用,需要更多研究才能完全理解。“這肯定是一個(gè)不斷發(fā)展的領(lǐng)域。”

   Higman已經(jīng)對(duì)阿拉斯加的海嘯和山體滑坡進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)20年的研究,他相信有充分的證據(jù)表明冰川的退縮會(huì)破壞山坡的穩(wěn)定性。

   不僅如此,這還可能產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。2020年5月,Higman和其他十幾位地質(zhì)學(xué)家曾警告威廉王子灣社區(qū)的居民,Coxe冰川附近的一個(gè)更大的山坡似乎很容易崩塌。而靠近退縮的Barry冰川附近的那一處山坡可能會(huì)直接滑入大海,并產(chǎn)生高達(dá)600英尺的海浪,給50英里外的城市帶來(lái)潛在的毀滅性海嘯。

 

廣泛的威脅

 

   Higman指出,潛在的Barry冰川滑坡攜帶著類似于2015年在塔恩峽灣發(fā)生的大規(guī)模事件的標(biāo)記。

   2015年,在威廉王子灣東南150英里處的塔恩峽灣,邊坡下滑掀起了633英尺高的巨浪,并引發(fā)了海嘯,將8平方英里的森林夷為平地。雖然這些事件通過(guò)后期分析,發(fā)現(xiàn)是由多種原因觸發(fā)的,但這樣的斜坡可能會(huì)從緩慢的蠕變變?yōu)榭焖僖苿?dòng)的滑坡。

   作為對(duì)今年5月警告的回應(yīng),阿拉斯加楚加奇國(guó)家森林保護(hù)區(qū)官員建議公眾避免前往風(fēng)景秀麗的哈里曼峽灣——這里曾是娛樂(lè)和旅游活動(dòng)的主要場(chǎng)所,為阿拉斯加中南部地區(qū)帶來(lái)收入。整個(gè)夏天,州和聯(lián)邦的地質(zhì)學(xué)家們都在忙著了解更多信息,以便保護(hù)當(dāng)?shù)鼐用瘛?/span>

   “人們的反應(yīng)給我留下了深刻印象。”與森林服務(wù)及其他機(jī)構(gòu)一起評(píng)估這種危險(xiǎn)的Higman坦言。

   他說(shuō),山體滑坡的不可預(yù)測(cè)性給人們帶來(lái)了挑戰(zhàn),因?yàn)橐恍┍浪纳狡聲?huì)造成災(zāi)難性的后果,而另一些山坡會(huì)在原地不穩(wěn)定地待上幾十年甚至更久。這使得公共信息的傳遞變得復(fù)雜,也讓居民和旅游經(jīng)營(yíng)者的生活變得困難。

   如今,阿拉斯加瓦爾迪茲市的市政官員警告稱,最近在距離威廉王子灣東側(cè)的惠蒂爾90英里處的Valdez冰川發(fā)生的事件可能會(huì)造成類似的破壞性威脅。今年夏天,兩場(chǎng)大型的“分離事件”使半英里長(zhǎng)的冰川分離,這可能會(huì)破壞鄰近斜坡的穩(wěn)定性,并增加未來(lái)發(fā)生滑坡的風(fēng)險(xiǎn)。

   瓦爾迪茲市緊急事務(wù)主任Aaron Baczuk詳細(xì)描述了冰是如何在整個(gè)峽灣范圍內(nèi)崩裂的。緊接著,Baczuk和當(dāng)?shù)剡\(yùn)動(dòng)用具商合作發(fā)布了視頻,警告在該地區(qū)劃船的旅行者滑坡進(jìn)入湖中并引發(fā)危險(xiǎn)海浪的可能性。他們之所以認(rèn)真對(duì)待潛在的威脅,是因?yàn)橐延星败囍b:2019年,3名皮劃艇運(yùn)動(dòng)員正是在冰掉入湖中后喪生的。

 

永久凍土的因素

 

   一項(xiàng)繪制于2019年的阿拉斯加冰川灣滑坡災(zāi)害地圖指出,冰川退縮是造成山體滑坡的一個(gè)因素,但高海拔永久凍土層的融化同樣不可忽視。

   在這個(gè)過(guò)程中,與山峰連接在一起的冰凍巖石和水隨著溫度的上升不斷軟化,使得斜坡更容易受到降雨、融雪、地震和其他力量的影響。

   “融化導(dǎo)致巖石強(qiáng)度發(fā)生變化。”地質(zhì)工程學(xué)研究生Erin Bessette-Kirton解釋道,“它使水和熱量能夠傳遞到巖石深處。而且它將凍融作用轉(zhuǎn)移到更深的物質(zhì)中,從而形成不穩(wěn)定的環(huán)境。”

   將視線轉(zhuǎn)回威廉王子灣地區(qū)。在過(guò)去的兩年里,5起可能與永久凍土融化有關(guān)的大型山體滑坡已經(jīng)撕裂了楚加奇山脈的高峰。

   山體滑坡越來(lái)越多地沉積在高山冰川上的“大黑斑”(在衛(wèi)星圖像上可以看到),這與高山永久凍土的融化是一致的。Higman對(duì)此表示贊同,同時(shí)他警告道,事情并非總是那么簡(jiǎn)單。

   “這些山脈上有很多事情在發(fā)生。”他說(shuō)。降雨、融雪、氣溫升高、地質(zhì)構(gòu)造和地震以及冰川的崩解和永久凍土的融化,都各自施加壓力。“氣候變化是其中幾種力量的基礎(chǔ),但當(dāng)談到山體滑坡時(shí),其中任何一個(gè)因素都可能成為壓死駱駝的‘最后一根稻草’。”

   從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō),就像很難把任何特定的颶風(fēng)或野火完全歸咎于氣候變化一樣,我們同樣很難把特定的山體滑坡歸因于氣候變化。但值得注意的是,永久凍土的融化與全球范圍內(nèi)越來(lái)越多的案例相關(guān)聯(lián)。

   研究人員推測(cè),永久凍土融化是導(dǎo)致2017年瑞士阿爾卑斯山脈Pizzo Cengalo大滑坡的原因之一,那次滑坡導(dǎo)致8名徒步旅行者死亡,并摧毀了Bondo村的部分地區(qū)。其還與喜馬拉雅山、安第斯山脈、格陵蘭島和加拿大北極地區(qū)的事件有關(guān),那里最近發(fā)生了數(shù)千次山體滑坡。

   不幸的是,正如在退縮的冰川附近發(fā)生的滑坡一樣,由于高山永久凍土層地處偏遠(yuǎn)且分布廣泛,因此在沒(méi)有進(jìn)行事先監(jiān)測(cè)的地區(qū)經(jīng)常發(fā)生滑坡。

   “非常困難的地形通常很難進(jìn)入。”Bissette-Kirton說(shuō)。“而且它在表面上是看不見(jiàn)的,所以你需要在適當(dāng)?shù)牡胤椒胖脺囟扔?jì)并長(zhǎng)期記錄以檢測(cè)其變化。”

   為了解決“硬數(shù)據(jù)”不足的問(wèn)題,美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局研究員Jeffrey Coe最近提議對(duì)喜馬拉雅山脈、阿爾卑斯山脈和其他最有可能發(fā)生山體滑坡和永久凍土融化地區(qū)的五個(gè)“先導(dǎo)”地點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

 

復(fù)合因素

 

   氣候變暖所帶來(lái)的迅速變化總是會(huì)同時(shí)引發(fā)多種破壞性力量。

   以2013年發(fā)生在印度的“喜馬拉雅海嘯”為例。從表面上看,這似乎是與氣候變化相關(guān)的創(chuàng)紀(jì)錄降雨導(dǎo)致的——由冰川滋養(yǎng)的Chorabari湖湖水不斷上漲,當(dāng)湖水沖破形成堰塞湖屏障的冰磧時(shí),幾十座村莊被沖毀,6000多人因此喪生。但研究表明,Chorabari冰川的退縮可能也在這場(chǎng)災(zāi)難中發(fā)揮了作用。當(dāng)冰融化時(shí),它不再支撐冰磧,使其更有可能崩塌。

   在這場(chǎng)災(zāi)難中也暴露出另一個(gè)問(wèn)題——冰川湖隨著冰川的融化而不斷擴(kuò)大。美國(guó)國(guó)家航空航天局最近的研究已證實(shí)了這一點(diǎn),該研究指出由于冰川的加速消失,冰川湖在全球范圍內(nèi)擴(kuò)大了50%,湖泊的變化會(huì)帶來(lái)不穩(wěn)定性。

   Higman指出,這些湖泊形成于地勢(shì)較高的山區(qū),在這些地區(qū),它們很容易因冰川收縮或永久凍土層融化而發(fā)生山體滑坡。

   秘魯安第斯山脈高處的Palcacocha湖是最典型的案例。1941年,這里落下的冰塊引發(fā)了海嘯,沖破了湖水的屏障,巨大的“水墻”沖進(jìn)了Huaraz市,造成1800人死亡。那是在現(xiàn)代社會(huì)尚未認(rèn)識(shí)到氣候變化之前發(fā)生的事,但是今天,融化的冰川使該湖泊的面積擴(kuò)大至1941年的許多倍,而且還有成千上萬(wàn)的人生活在它的下面。

   這些毀滅性的“定時(shí)炸彈”,促使Higman和其他人繼續(xù)在Barry冰川這樣的地方尋找答案。他說(shuō),在過(guò)去,研究冰川和山脈需要在數(shù)千年的時(shí)間尺度上思考,但是氣候變化已經(jīng)將事件的規(guī)?s小到幾十年甚至幾年。

   “走在這條曲線前面更好地理解這些過(guò)程,將是一件好事。”他說(shuō),“也許通過(guò)采取緩解措施,我們將能夠在未來(lái)講述一個(gè)積極的故事。”■

 

 

《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2020年12月刊 綠色)
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