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[科技] 他们发现这些洞穴正令喜马拉雅冰川快速消亡

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佘严 发表于 2024-2-21 10:38:48 | 只看该作者 打印 上一主题 下一主题
 
他们发现这些洞穴正令喜马拉雅冰川快速消亡 第1张图片


马赫什·玛加尔（Mahesh Magar）为喜马拉雅科考队担任向导。他从昆布冰川的一个洞窟中走出，这里到珠峰大本营只有一小段路。此处海拔高度超过5334米，是全世界经测绘海拔最高的洞穴。随着气温攀升，融水从冰川内部大量倾泻，冰隧道融化，照片中这样的洞穴正在喜马拉雅高海拔冰川中形成，从内而外侵蚀着冰川。｜JASON GULLEY 
从阿拉斯加到尼泊尔，贾森·格利（Jason Gulley）花了19年的时间在冰川内攀爬前行。
有时，这些由流水凿穿的冰洞大得足以让卡车通行。有时，它们又十分狭窄，格利只能将腹部贴在湿滑的地面上滑行通过。要是中途停下来，他的衣服就会和冰冻在一起。

格利是来自南佛罗里达大学的地质学家，他的职业生涯始于对石灰岩洞窟的研究。
一次偶然的机会，他开始勘探冰川内部。在珠峰区域的洛子峰冰川，他首次进入冰洞，那是一次可怕的经历。
他与同伴们站在冰洞入口，看到篮球大小的岩石从头顶不稳固的冰崖上纷纷落下。
他定了定神，迅速冲进洞内——不多时，道格拉斯·贝恩（Douglas Benn）也跟了上来。贝恩来自苏格兰圣安德鲁斯大学，是一位经验老道的喜马拉雅冰川学家。
他们发现这些洞穴正令喜马拉雅冰川快速消亡 第2张图片


2006年12月，冰川学家道格·贝恩进入了昆布冰川上的巨大冰洞。这个洞穴形成于冰川顶部融水积蓄、水压增大继而冲开裂缝，导致冰川湖水涌入周围冰层。｜JASON GULLEY
他们发现这些洞穴正令喜马拉雅冰川快速消亡 第3张图片


随着山区变暖，融水水潭愈加普遍，加速了未融化冰川的消亡。｜JASON GULLEY
在洞里待了几分钟后，他们意外触发了一场小型塌陷。脆弱不堪的洞顶碎裂，落下阵阵冰屑。“在那一刻，我们才真正意识到我们的处境，”格利说，“在这个地方，我们完全不知道哪些东西会要了我们的命。”
在那之后几年，格利、贝恩与多名其他科学家成功探索了这些鲜为人知的冰洞。他们的工作将冰川的秘密以及正快速吞噬冰川的顽疾公诸于世。
喜马拉雅山脉的冰川正以每年2.7米左右的速度变薄，而冰洞从内部掏空冰川致其坍塌，在整个过程中扮演了关键角色。
“正是这种顽疾从内部吞噬着冰川剩余的部分。”格利说。
随着全球变暖，冰舌区正融化成大型冰川湖，这将给下方山谷中的村庄带来冰湖溃决洪水的威胁。
他们发现这些洞穴正令喜马拉雅冰川快速消亡 第4张图片


高乔（Gokyo）夏尔巴人聚居点就位于果宗巴冰河（Ngozumpa Glacier）下方。与尼泊尔境内珠峰区域的半数冰川一样，果宗巴冰川表面也覆盖着从附近山脉滚落的碎石。｜JASON GULLEY
人迹罕至的冰洞
喜马拉雅冰川不同于大部分人的想象。果宗巴冰河发源自海拔8188米的世界第六高峰卓奥友峰（Cho Oyu），站在冰河下游，你将看见山谷几乎被乱石堆满。
果宗巴冰河与许多喜马拉雅冰川一样，也发育自雪崩的填补。当雪崩从高处滚滚而下，冰雪、碎石和巨石块便蓄积在了冰河的上游。
当冰河来到低处，接触到较为温暖的空气，它的表面便开始融化。上层冰消退，埋在下面的砾石浮出表面。于是堆积出一层差不多1.2米厚的表碛，覆盖了冰川。
许多喜马拉雅冰川和果宗巴冰河类似，都是“表碛覆盖型”。科学家认为，表碛能为冰川隔热，防止升温。
但日本北海道大学地貌学家渡边悌二说，事实并非如此。20世纪80年代末以来，渡边经常前往珠峰区域考察。
他们发现这些洞穴正令喜马拉雅冰川快速消亡 第5张图片


在尼泊尔境内的珠峰区域，冰川融水在表碛覆盖的果宗巴冰河上积水成潭。这类冰川湖夏季升温，提供了大量相对温暖的湖水，它们又融化了下层冰川，蚀刻出冰洞隧道。｜JASON GULLEY
他们发现这些洞穴正令喜马拉雅冰川快速消亡 第6张图片


夏尔巴人村庄南崎巴札（Namche Bazaar）的灯火点亮了夜晚的天空。南崎巴札与附近其他夏尔巴聚居点的电力来自一座小型水电站。这类基础设施很难承受洪水的侵袭，然而即将漫溢的冰川湖正预示着冰湖溃决的可能。｜JASON GULLEY
过去几十年来，随着岩石下方冰川的萎缩，数千个深达30米的沉陷坑已使果宗巴及其他表碛覆盖型冰川变得千疮百孔。融水潭迅速填补了这些洼地。
三十多年过去，这些水潭的总面积已经增至当初的三倍，变化速率“实在非常惊人，”渡边说。
急速变化的原因仍然成谜。但大概在2000年前后，苏格兰冰川学家贝恩注意到了一条线索。
果宗巴冰河及其他表碛覆盖型冰川上的融水潭常常在一夜之间消失。在这些空旷洼地的底部，贝恩发现了洞穴的开口，湖水就从这里流干了。
没人知道这些冰洞的范围有多大、最终又通往了何处。
2004年，通过二人的共同好友，贝恩结识了杰出洞穴探险家格利。
贝恩有关冰洞裂口与坑洞遍布的冰川的相片令格利想起了加勒比海的石灰岩地貌，在那里，地表下洞穴的塌陷形成了上千个沉陷坑。凭借格利的专业知识，他们于2005年首次进入珠峰区域的冰洞。
他们发现这些洞穴正令喜马拉雅冰川快速消亡 第7张图片


在尼泊尔境内的昆布冰川上，冰川学家道格·贝恩正在检查冰洞的顶部。整个洞顶由一块块冻在一起的碎冰组成。｜JASON GULLEY
他们发现这些洞穴正令喜马拉雅冰川快速消亡 第8张图片


2018年的一趟考察中，冰川研究者马特·科文顿（Matt Covington）正从果宗巴冰河洞穴里一节狭窄的地形中挤过。在海拔4572~5486米的高度爬行，本身就是洞穴勘探对体力要求最为严苛一部分。｜JASON GULLEY
螺旋式下降的冰洞消融
他们步入黑暗中，头灯的光束照亮了呼出的雾气。一层如面粉一样细小的薄尘附在洞穴表面——“让这个洞穴看起来就像一家30年前就打了烊的商铺。”格利说。
当部分洞顶塌陷时，他们匆匆跑了出去。
几天之后，他们开启了第二场洞穴之行，而这次情况也没有好到哪儿去。当他们顺着通道往下走的时候，尖利的冰爪在冰面上划出了裂纹，格利猛地从洞底落了下去。
直到后来，他们才意识到，他们一直走在虚地面上——那只是一层在积水顶部冻结的2、3厘米厚的薄冰。后来，积水从下方流尽，留下了1.5米深的空隙，格利就这么掉了进去。
他们后来逐渐学会避开这类危险。在年复一年的果宗巴冰河勘探中，格利还惊奇地发现，这些曲折的冰洞与石灰石洞窟竟那般相似，只不过在冰川里，华丽的扇贝状凹陷、细槽、石笋和石钟乳只需几个月就能形成，而不必等上千年岁月。
他们发现这些洞穴正令喜马拉雅冰川快速消亡 第9张图片


杰森·格利弯腰行走，穿过尼泊尔境内果宗巴冰河的一处洞穴。即便是久经考验的洞穴探险家，下到被冰雪覆盖的洞穴里也不容易。｜JASON GULLEY
融水利用了满载碎屑的冰川带的薄弱环节，洞穴便在这里形成。通道往往呈环形，底部有一道深沟，这表明，是奔涌的水流塑造了这种结构，涌水又最终减缓成了溪流。
不过冰洞还存在一些显著特别之处。
多次前往果宗巴冰河后，格利与贝恩发现，狭窄的冰道经常一年比一年变得更紧——这是冰川冰如橡皮泥一般向内渗漏所导致的。在下次湖水涌入时，这些通道才会再次融化、打通。
这些观察结果让贝恩与格利得出了有关洞穴如何侵蚀表碛覆盖冰川的理论，并于2017年将之发表。
“冰洞的扩张与塌陷也形成了新的洼地，继而产生新的冰川湖，冰川湖又创造了新的冰洞。”格利说。
随着这种螺旋式下降的趋势继续发展，坑洞继续扩大、加深，形成冰崖；冰崖在阳光下升温然后快速融化。温暖的融水水潭将冰崖切割成碎块，裸露出更多的冰层。
美国阿肯色大学研究洞穴的在读博士瑞安·斯特里克兰德（Ryan Strickland）说，这样一来，洼地“变得越大，扩张的速度就越快。”
斯特里克兰德借助无人机测量了果宗巴冰河中的3000个洼地。去年八月，他发表了相关研究分析，他提出，随着洼地的扩张，其发育速度确实随面积增加——这与格利有关消融冰洞会加速冰洞扩张的理论是一致的。
“这是非常合理的，”曾在珠峰区域工作的英国纽卡斯尔大学高山冰川学家欧文·金（Owen King）说，“瑞安描述的机制有清晰的证据支撑。”
从洞穴涌出的融水在冰川终点附近集聚，形成巨大的冰川湖。这个泄洪湖长约804米。数千年前，冰川将大量碎石堆积在这里，形成了冰碛垄，拦水成湖。当湖泊越来越大，它可能会冲垮堤坝，令几百立方千米的水流冲下山谷。
1985年，在果宗巴西南方向12874米外，一个冰川湖溃决，冲走了14座桥梁、30座房屋和一座水电站。随着越来越多冰川让位于湖泊，冰湖溃决洪水的风险还将继续增加。
他们发现这些洞穴正令喜马拉雅冰川快速消亡 第10张图片


距离珠峰大本营几步远的地方，两位研究者下到了尼泊尔境内昆布冰川中的一处冰洞内。气温上升与冰川融化导致珠峰大本营的冰面发生惊人下降，在1984年到2015年间下落了29.87米。｜JASON GULLEY
留在高处的干涸洞穴
当格利于 2018 年和 2019 年前往果宗巴时，他被眼前的景象震惊了。洞穴所剩无几。冰川的大部分下陷到了泄洪湖的高度，融水已无法流向山下塑造新的洞穴。
勘探队确实找到了格利在2005年首次测绘的一处洞穴的残存部分。当时，该洞穴的入口位于一处洼地的底部。但如今，留在那里的只剩下穿透冰脊的一小节洞穴。
即使消融冰洞从果宗巴冰河的下游消失，它们仍将沿35.4千米长的冰川向上渗透。消融冰洞将剔除越来越多的冰川，随之产生的冰川湖则可能引发山洪巨灾。
“这些冰洞就是冰川消亡的标志，”格利说，“而这正是珠峰区域几乎所有的冰川都将步入的命运。”



撰文：DOUGLAS FOX
译者：绿酒、孙欣然
编辑：框舅

版式设计：晨鱼


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