落基山脈最大的冰川正在融化,卻鮮為人知

這些冰川仍然是北美洲最不為人所知的冰蓋之一

懷俄明州的溫德河山脈。

懷俄明州溫德河山脈 — 在大陸分水嶺的屋脊上,落基山脈最大的冰川之一正在退縮。

一個新的世界正在消退的冰川之後出現。在一個廣闊的、冰川雕刻的盆地中,高聳的花崗岩尖頂主宰著天際線,一小片矮小的恩格爾曼雲杉在一堆岩石碎片中安家落戶,大約在樹線以上 500 英尺處。蜜蜂在冰川底部巨石堆中點綴的黃色山紫菀中飛舞。草沿著一條小溪生長,而那裡直到最近還只有冰雪。

“今天這裡已經不一樣了,” 中央懷俄明學院的戶外教育教授達蘭·威爾斯最近一個傍晚在迪努伍迪冰川底部附近的一個研究營地觀察到。作為過去二十年來冰川的常客,威爾斯在他每晚的膳食(一份脫水的牧羊人土豆燉牛肉)中,簡潔地概括了冰川的演變。


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“每年,草更多,雪更少,”他說。

美國落基山脈中最大的冰川群正在懷俄明州這個偏遠的角落裡融化,鮮為人知。根據波特蘭州立大學研究人員最近的一項研究,溫德河山脈有 100 多個冰川,覆蓋面積約 10,000 英畝。在美國,除阿拉斯加和華盛頓州外,沒有其他山脈被更多的冰雪覆蓋。

溫德河冰川仍然是北美洲最不為人所知的冰蓋之一。研究人員沒有牢牢掌握阿爾卑斯冰川中鎖住的水量,而且關於它們對當地河流的貢獻的估計差異很大。

要回答這些問題,需要深入到幾乎相當於羅德島大小的崎嶇荒野,並攀登到海拔 11,000 英尺至 13,800 英尺之間的地方,那裡的冰川緊緊依偎在大陸分水嶺的山脊上。

今天,越來越多的科學家正在深入內陸地區,以瞭解這些冰冷的蓄水池。他們擔心的是:正當懷俄明州最需要它們的時候,溫德河冰川正在退縮。

“如果你沒有親近過這些冰川,如果你沒有考慮過水是從哪裡來的,那麼就很容易低估或輕視冰川融化在一個主要為半沙漠氣候的州的影響,而且根據當代氣候模型,這個州肯定會受到氣候變化的重大影響,” 中央懷俄明學院環境科學教授傑基·克蘭徹說。

溫德河山脈橫跨懷俄明州西部 120 英里,從南部紅沙漠波浪狀的沙丘中升起,終止於環繞黃石國家公園和大提頓國家公園北部入口的連綿森林之中。

該山脈包括兩個國家森林、三個聯邦荒野區和溫德河印第安人保留地。這些山脈在揹包客和登山者中很受歡迎,但由於缺乏道路以及該地區的偏遠,這裡的人數與夏季擠滿黃石和大提頓的人群相比相形見絀。

這裡大約四分之三的冰川依偎在該山脈的東坡。迪努伍迪冰川就坐落於此,佔據著一個荒涼的盆地,盆地頂部是懷俄明州最高的山峰,海拔 13,800 英尺的加內特峰。

威爾斯在 1990 年代後期作為一名國家戶外領導力學校課程的學生第一次來到這裡時,迪努伍迪冰川被白雪覆蓋。今天,裸露的冰塊斑駁地分佈在其表面,露出了其表面巨大的扭曲裂縫。威爾斯說,每年冰層都會向上攀登一點,46 歲的他保持著探險運動員的健美體格。

冰川的退縮暗示了懷俄明州隨著氣候變暖而面臨的更廣泛的挑戰。但是,他說,“我認為在這個階段仍然存在很多否認,對吧。人們不想承認這是一種可能性,因為它不是一個美麗的景象。”

1950 年,當研究人員首次測量迪努伍迪冰川時,他們計算出其面積為 850 英畝。50 年後的一項後續研究得出結論,其面積為 540 英畝。

這種下降反映了該山脈中許多冰川的情況。2011 年的一項研究使用航空照片得出結論,溫德河中許多冰川在 20 世紀後半葉平均損失了 38% 的表面積。

冰川學家預測,冰川國家公園將在 2080 年失去其冰蓋。喀斯喀特山脈的冰川是美國本土最大的冰川,預計將持續到大約 2100 年。但對於迪努伍迪冰川及其近鄰的未來,預測卻很少。

很少有團隊測試過冰的深度或檢查過其他可能導致其消亡的因素。這兩者對於預測迪努伍迪冰川將持續多久至關重要。這正是中央懷俄明學院的研究人員希望回答的問題。

8 月下旬,克蘭徹和威爾斯帶領一個由大約 15 名本科生和來自中央懷俄明學院、懷俄明大學和雷德蘭茲大學的研究人員組成的團隊,進行了他們第四次夏季迪努伍迪冰川考察。

這次旅行,正式名稱為跨學科氣候變化考察,得益於美國林務局頒發的五年研究許可,該局負責監管這片荒野。

荒野的指定意味著直升機或汽車無法到達冰川。為了到達那裡,團隊用九頭騾子裝載了 900 磅的食物、露營用品、一臺探地雷達(Noggin 100 MHz)——以及它的電池、電纜、天線和顯示器——一臺用於雪樣品的培養箱、太陽能電池、試管、流量計和其他科學儀器。

這趟 20 英里的旅程花費了兩個多天的時間,帶領騾子、教授和學生攀登了 3,000 英尺,翻越了高山高原,下降了幾千英尺進入山谷,在那裡他們沿著一條河流緩緩地蜿蜒而行,朝著一片巨石堆的方向前進,直到他們最終到達冰川底部。從那裡,揹包取代了騾子,裝置被拖運了最後 2 英里,翻越岩石到達海拔約 11,000 英尺的高海拔研究營地。

這裡唯一的人類跡象是點綴在巨石堆中的小帳篷營地。每個營地都環繞著用堆積的岩石砌成的小牆,證明了經常襲擊盆地的風以及一些有魄力的登山者 aiming for 加內特峰頂峰的雄心。

“如果我們沒有我們這樣的背景,我們可能會使用遙感影像,並可能從更理論的角度來研究它,” 克蘭徹在一個傍晚說,她裹著冬天的派克大衣和防風衣,夏末的陽光已經消失在山後。

克蘭徹今年 49 歲,曾是一名荒野教練,今年夏天騎著她的山地腳踏車縱穿了整個大陸分水嶺,作為暑假。

每天早上,團隊都手持冰鎬,腳穿冰爪出發前往冰川。一組人在冰面上拖著探地雷達,將聲納從下方的基岩上反彈,以測試其深度。另一組人放飛了一個裝有 GoPro 相機的風箏,以拍攝其表面的影像,這是建立冰川 3D 模型所必需的,因為聯邦荒野區不允許無人機進入。還有一組人採集雪樣,以測量黑碳,黑碳是顆粒物的一種成分,可以吸收陽光並加速冰川融化。

考察結束後,研究人員將使用地理空間軟體程式 ArcGIS 繪製冰川地圖,並將資料與往年進行比較。

“許多用於灌溉牛田的水來自這些冰川和著名的雪原,” 中央懷俄明學院的學生之一亞當·弗蘭克說,他幫助測量了冰的深度。“這不僅僅是為了證明氣候變化正在影響溫德河山脈及其中的冰川,而是為了獲得我們可以用來表明事物正在變化並且變化迅速的有形資料。”

他的同學馬滕·鮑爾用更個人的話語框定了這項研究。一年前,娃娃臉的 22 歲青年鮑爾徒步前往冰川,並被冰蓋和周圍山脈的美景所震撼。他決心參加今年的考察隊。

“意識到我的孩子們以後可能無法體驗到這一點,他們可能無法穿上冰爪和冰鎬在冰原上漫步——這意義重大,”他說。

但是,如果冰川正在變化,懷俄明州的政治卻沒有。八月的一個下午,懷俄明州水資源開發辦公室帶領參觀了豐特內爾大壩,這是一個位於溫德河山脈西側的蓄水壩,綠河被攔截在那裡形成了一個水庫。

在那裡,州政府官員討論了加強大壩的計劃,擴大其蓄水能力,以防極端乾旱引發市政當局和吉姆·布里傑發電廠等大型工業使用者(西部最大的燃煤設施之一)的供水削減。

該大壩是州政府為保護懷俄明州有限的水資源而做出的更廣泛努力的一部分。到目前為止,冰川在該計劃中幾乎沒有發揮作用。

懷俄明州水資源開發辦公室主任哈里·拉邦德說,冰川融水對該州來說相對微不足道,他引用了一項研究,該研究發現冰川僅佔當地三個流域年徑流量的 1% 到 12%。

“它沒有你想象的那麼重要,” 拉邦德說。“它是否構成了地表水資源?當然。但再說一次,即使最終發生冰川消失的情況,綠河也不會因此而乾涸。”

他將懷俄明州的努力描述為對該州乾旱環境的自然反應。這裡的人們長期以來一直在建造水庫,以捕獲春季徑流,供一年中的其他時間使用。他說,氣候變化並沒有納入該州的規劃努力。

“我們依賴於記錄期。在那個記錄期內,你會發現乾旱期和溼潤期,” 拉邦德說。“所以我們更傾向於將重點放在這作為一個乾旱氣候上。我們未來會遇到乾旱嗎?當然會。”

與此同時,迪努伍迪冰川繼續融化。冰川在傍晚時分發生了變化。冰川底部附近的固體冰中湧現出泥濘的水坑。形成了一個小河流的蜘蛛網,在冰中切割出河道,並溢位到盆地口的一系列冰川湖泊中。水繼續向下流,在流經巨石堆時獲得力量,然後衝入河谷,在那裡它與附近加內特冰川的徑流匯合,形成迪努伍迪溪。

小溪穿過一個深谷,到達溫德河印第安人保留地的迪努伍迪湖,在那裡它最終匯入黃石河的主要支流溫德河。

像西部大部分地區一樣,這裡絕大多數的水用於灌溉,維持著乾草和苜蓿,以幫助懷俄明州的牛群度過嚴酷的冬季。而且像西部大部分地區一樣,大部分水來自冬季覆蓋懷俄明州山脈並在春季融化的積雪。

相比之下,冰川貢獻的水量相對較少,但它們確實透過充當該州用水需求的某種儲蓄銀行來發揮穩定作用。

在夏末,當最後的冬季積雪融化後,冰川徑流維持著從溫德河流出的溪流。冰川的重要性僅在乾旱期間才會增加,氣候科學家預計未來的乾旱將更加頻繁和嚴重。

2012 年的一項研究估計,夏末冰川的貢獻佔當地幾個流域徑流量的 23% 到 54%。它還發現,冰川流域的徑流量比沒有冰川的流域的徑流量波動更小。

“儲蓄銀行正在遭到擠兌。我們不再收取利息了,” 克蘭徹說。“我們正在動用儲蓄,而我們指望六月、七月、八月這些炎熱夏季月份獲得的利息正處於極大的危險之中。”

聯邦官員越來越關注冰川的消失。林務局官員最近開始對西坡的猛獁冰川進行研究,並已批准北達科他大學研究人員進行實地研究。

土地管理局蘭德野外辦事處的官員對中央懷俄明學院的研究產生了興趣,因為這將有助於該局為日益乾旱的氣候做好規劃,該辦事處的規劃和環境協調員克里斯汀·揚諾內說。

“我們看到的資訊是冰川正在變化,不是從冰川的角度來看,而是從眼前的角度來看,” 她說。

懷俄明州以外很少有人可能受到溫德河冰川退縮的影響。冰川融水不像喀斯喀特山脈的冰川那樣有助於滋養果園或發電。它們不是冰川國家公園的珍貴寶石,它們的消失是廣泛研究和關注的主題。雖然溫德河山脈是科羅拉多河、密蘇里河和蛇河支流的源頭,但冰川學家表示,冰蓋對這些流域的貢獻相對較小。它們的消失不太可能對下游水流量產生實質性改變。

“對於懷俄明州來說,這是一件大事,但對於世界來說,這並不是一件大事,” 懷俄明大學的冰川學家尼爾·漢弗萊說,他在將注意力轉向格陵蘭島之前研究過這裡的冰川。“如果人數很重要,那它就不是超級重要的。”

然而,溫德河冰川是變化的先兆。自小冰期結束以來,西部各地的冰川一直在融化,小冰期是地球歷史上一個寒冷時期,大約在 19 世紀末結束。

但它們的消退似乎在最近幾年加速了。根據北達科他大學冰川學家傑夫·範盧伊的說法,大陸冰川是該山脈融化速度較慢的冰川之一,在 1999 年至 2012 年期間的融化速度是過去 30 年的 1.6 倍,他正在對溫德河的幾條冰川進行實地研究。

刀鋒冰川是該山脈退縮速度最快的冰蓋之一,在 1999 年至 2015 年期間的融化速度是 1966 年至 1999 年期間的三倍。

中央懷俄明學院的初步研究表明,迪努伍迪冰川在 2006 年至 2016 年間每年消融 1.3 米的冰。冰蓋現在最淺處只有 2 米,最深處約為 55 米。

“我們無法阻止這些冰川融化。它們註定要融化,” 範盧伊說。“這確實意味著我們需要對我們在水資源管理方面所做的事情做出調整。農業和畜牧業對懷俄明州來說至關重要。由於缺乏準備,經濟未來可能會受到損害。”

回到迪努伍迪冰川底部,威爾斯想知道他的學生們會從這次旅行中獲得什麼。也許他們會被這個地方的美麗所鼓舞。也許有些人會因此想要從事科學事業。也許會有一些人繼續研究這些冰川,幫助山下半乾旱盆地的人們為冰川的消退做好準備。

但時間至關重要。因為這個實驗室正在消失。

經 E&E 新聞許可,轉載自 Climatewire。E&E 在www.eenews.net提供有關重要能源和環境新聞的每日報道。

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