微型衛星揭示了致命的北阿坎德邦洪水摧毀水壩的原因

這場災難引起人們對喜馬拉雅山地區有爭議的水電專案的關注

在印度北部北阿坎德邦在建的塔波萬-維什努加德水電站大壩,搜救人員正在努力營救被洪水碎片困住的建築工人。

週日上午,一股厚厚的、水泥灰色的水牆衝入印度道里根加河谷,捲走了水壩、房屋和人。官方死亡人數已達 38 人,但仍有近 200 人失蹤。洪水碎片填滿了水電站專案的一個 12x15 英尺的隧道,儘管近 600 名救援人員進行了六天的救援工作,但仍有 30 多名建築工人被困在那裡。

洪水還衝毀了五座橋樑,其中一些橋樑比典型水位高出 40 英尺。這切斷了通往 13 個村莊的通道;國家政府一直在透過直升機和高空滑索運送援助物資,同時工人也在抓緊重建這些重要連線。

這場災難暴露了經濟發展願望與氣候變暖時期已經處於動態變化的山脈自然災害之間的緊張關係。


支援科學新聞

如果您喜歡這篇文章,請考慮訂閱我們的屢獲殊榮的新聞報道以支援我們 訂閱。透過購買訂閱,您將幫助確保關於塑造我們當今世界的發現和想法的有影響力的故事的未來。


解開洪水之謎

最初對這場災難的大部分新聞報道都將其描述為冰川湖潰決洪水,即當冰川湖衝破冰或碎屑的天然壩並迅速清空其內容物時發生的洪水。這種洪水在溫暖的夏季更為常見,但起初似乎是一個合理的解釋,因為隨著氣候變化,喜馬拉雅冰川湖的規模和數量正在增加,來自印度理工學院魯爾基分校的冰川學家紹拉布·維傑說。

然而,這個想法很快就被一家總部位於舊金山的私營公司 Planet Labs 在過去六年裡發射的 130 多顆微型“立方體”衛星組成的隊伍所否定。“它們每天都提供地球上每個地方的快照,”卡爾加里大學的地貌學家丹·舒加說。大約在洪水發生六個小時後,舒加拉開了Planet Labs 最新的衛星影像,發現在洪水區域上方的珍珠白色山峰上有一條塵土痕跡和一道黑色疤痕——這是滑坡的明顯跡象。

舒加在 推特上與其他研究人員進行了磋商,很快就確定了滑坡的起源。他看到一塊巨大的懸冰川,長約 15 個足球場,寬約 5 個足球場,從陡峭的山坡上斷裂並墜落,帶下了一些巖面。舒加說,這些冰和岩石雪崩撞擊了倫蒂加德河,這是一條較小的支流,流入裡希根加河,然後流入道里根加河。

滑坡可能會排擠一些水,現在越來越多的科學家同意這種分析。儘管如此,洪水的規模遠遠大於在這種情況下預期的規模。因此,問題仍然存在:所有這些水從哪裡來的?研究這場災難的專家們提出了一些可能性。

在一種情況下,滑坡碎片可能短暫地阻止了裡希根加河的流動,代頓大學的環境地質學家烏梅什·哈里塔什亞說。這可能形成了一個臨時湖泊,最終衝破了它的碎屑壩並傾瀉而下。

“在浴缸底部放一個塞子,浴缸很快就會注滿,”舒加說,“不需要很長時間就能形成一個小湖。”但他還解釋說,雪崩的摩擦會產生大量的熱量,這可能會融化許多從山坡上滾落下來的冰。“完全有可能所有的冰都融化了,幾乎是瞬間融化的。”雪崩可能還影響了山谷中的冰和凍結的沉積物,並融化了這些東西。

有些人仍然認為該事件可能與冰川湖潰決洪水有關,並暗示隱藏在冰川下方或內部的湖泊可能已經破裂。沒有發現地表湖泊,來自瓦迪亞喜馬拉雅地質研究所的一組科學家已經徒步前往滑坡地點,希望能找到實地線索來解開這個謎團。

有爭議的能源

週日的洪水對多個水電站大壩造成了嚴重破壞。它摧毀了一個名為裡希甘加電力專案的專案,並嚴重損壞了另一個仍在建設中的塔波萬-維什努加德專案。大多數被報告失蹤的人都曾在這些大壩工作。

哈里塔什亞說,水電專案可能會讓社群更接近河流,從而使他們陷入危險之中。他看到城鎮圍繞水壩蔓延,增加了自然事件演變成悲劇的可能性。“人們生活在危險區域附近,而且沒有適當的規章制度來避免這種情況,或者至少在很多情況下,這些規章制度都被(違反)了,”他補充道。

在 2013 年一場更大的洪水襲擊北阿坎德邦,造成數千人死亡並損壞了 10 個水電站大壩之後,印度最高法院意識到了高山地區水電專案的風險。法院無限期地禁止該地區新建水電專案許可證,理由是大壩可能會使人們陷入危險。它還指出,大壩可能導致額外的滑坡和洪水,因為為大壩基礎設施炸山和清理樹木可能會使景觀更加不穩定。

然而,這些專案仍在繼續。“這個國家對能源的需求非常旺盛,”哈里塔什亞說。“這些水電站大壩不會被停止。”

然而,他補充說,可以採取措施來提高安全性。除了勸阻人們在水壩周圍定居外,他還說,規劃者在選擇建造水電站大壩的地點時,必須進行更徹底的危險評估,因為有些地點會比其他地點更安全。

哈里塔什亞指出,以更安全的方式和更好的地點開發水電專案將需要科學家和政策制定者之間的密切協調。但他表示,現在可能是時候尋找其他生產水力發電的方式了。當地活動家丹·辛格·拉納表示,該地區的社群將強烈支援小型“微型水電”專案,而不是更大的水壩,因為這些專案可以在不產生太多環境或文化影響的情況下滿足山區社群的能源需求。

處於氣候邊緣的喜馬拉雅山脈

喜馬拉雅山脈是一個不斷增長和不斷變化的山脈,在其生命週期中經歷了無數次的洪水和滑坡。“這些事情會發生,而且一直都在發生,”蘇黎世瑞士聯邦理工學院的冰川學家法比安·沃爾特說。“但我們認為氣候變化會使(它們)變得更糟。”而氣候變暖的影響使評估冰峰中潛藏的危險變得更加困難。

當地冰川學家維傑說:“喜馬拉雅冰川的健康狀況正在惡化。”喜馬拉雅冰川在 21 世紀的融化速度是 1975 年至 2000 年的兩倍;這擾亂了曾經牢固地凍結在原地的冰川。考慮到這一點,維傑認為研究人員應該更密切地監測懸冰川(那些依附在陡峭山坡上的冰川)。透過檢視舊的衛星影像,他得知導致週日滑坡的懸冰川在 2017 年出現了一條大裂縫。

謝菲爾德大學的滑坡研究員戴夫·佩特利說,“我們在評估滑坡危險方面的嚴謹性不如在評估地震危險方面的嚴謹性。”佩特利補充說,這樣做將變得至關重要,因為由於凍土解凍和更強烈的風暴,喜馬拉雅山脈的大型山體滑坡變得越來越普遍。

不幸的是,週日毀滅性的洪水可能不會是該地區的最後一次洪水。“我們可能會看到更多此類極端事件,”北阿坎德邦人民科學研究所所長拉維·喬普拉說。“我們越早根據環保人士的警告採取行動,我們的處境就可能越好。”

Kelso Harper is an award-winning senior multimedia editor at 大眾科學. As a producer, editor and host, they work on short documentaries, social videos and 大眾科學'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.

More by Kelso Harper
© .