地球暖化作祟下,Kaskawulsh冰河(右)急速融解的水流切出一個新的水道,使融解的冰流轉而注入另一條河流,使原本融冰注入的河川幾乎乾涸。(Dan Shugar拍攝)
國際
2017.04.18 14:24

四天內一條河流憑空消失!科學家首度見證「河川襲奪」

文|劉瑞芬

人為活動造成的氣候變遷,會改變地球樣貌嗎?答案絕對是肯定的,而且科學家找到了驚人證據!

一個科學家團隊觀察到,加拿大育空地區最大其中一條冰河因急速融解,導致巨大水流從原本河道改至另一條河,短短四天之內,原本的河流幾乎消失得無影無蹤。這也是破天荒第一次,科學家記錄到氣候變遷使整條河流改道。

加拿大冰河消退引發河川襲奪。

首次見證 河川襲奪 」

這只能在以往的地質紀錄中看到,幾十億年前,而非21世紀,如今卻在我們眼下發生--華盛頓大學地質學家舒加爾

「這條河流已不像我們幾年前看到那般,而是過去模樣褪了色的版本,」首席報告作者華盛頓大學塔科馬分校的地質學家舒加爾(Daniel Shugar)說,他指的是斯林姆斯河(Slims River),由於冰河的改變,這條河失去了絕大部分的水流。

幾百年來,最大寬度達150公尺的斯林姆斯河納入加拿大育空地區Kaskawulsh冰河融化的水流,往北注入育空河,最後再流入白令海。但2016年春季,冰河急速溶解,切出一條新的水道,結果由於排水梯度之故,水湧入了另一條河,最終使融解的冰水轉而注入阿拉斯加灣,距離原本的注入地點幾千哩之遙。

Kaskawulsh冰河在1956至2007年之間,消退了600-700公尺。 如今在毫無預警下,斯林姆斯河陡地消失,是科學家第一次觀察到所謂的「急速河川襲奪」(rapid river piracy)。這類現象只在地球過去的地質歷史上發生過,就研究人員知識所及,是現代不曾記錄過的事件。

「這只能在以往的地質紀錄中看到,幾十億年前,而非21世紀,如今卻在我們眼下發生。」舒加爾驚呼。

克盧安湖因缺水,如今有一大片河床外露,一個個小尖凸起,是風蝕效應造成的。(James Best拍攝),

地景變化劇烈 難以置信

這樁地質學上的重大事件,由一支科學家團隊記錄下來,他們觀察冰河消融已有多年,在2016年一次田野調查,竟發現了地景地貌的劇烈變化。

「我們前往該區,打算持續斯林姆斯河的測量工作,卻發現河床幾乎是乾涸的,」伊利諾大學地質學家貝斯特(James Best)說,「以往我們搭著小船駛過的三角洲頂部如今只剩下塵暴,就地景的變化來說,簡直是難以置信地劇烈。」

斯林姆斯河只剩涓涓細流,而往南奔流的阿爾塞克河(Alsek River)則恰恰相反。2015年間,兩條河流規模相當,如今後者比前者規模大上60-70倍。

舒加爾表示,「斯林姆斯河幾乎沒有流水,可以說,每天我們都可以見到水面下降,看到沙洲從河裡浮現。」研究數據也印證了改變的劇烈程度,斯林姆斯河水位在2016年5月26-29日四天內遽降。

研究成果發表在《自然-地質科學》( Nature Geosciences )期刊,團隊成員包括來自六所美國和加拿大大學的研究人員。

冰河逐漸消退,但在2016年夏季,攀越了門檻,在幾星期的時間內,水流突然抽乾,完全翻轉了下游的生態系--阿拉斯加北極生態學者Ken Tape

Kaskawulsh冰河在北緯60度,略低於北極圈,位在相對較溫和的氣候區,使它更易於受到氣候變遷的影響。研究人員提出河道改變前的測量數據,顯示冰河經歷了溫暖的春季後,加快了融解的速度,引發了一場融冰激流。

阿拉斯加大學北極生態學者Ken Tape說,這項研究是過去一個半世紀暖化引發的反應,突然衝破了門檻一個絕佳例證。「冰河逐漸消退,但在2016年夏季,攀越了門檻,在幾星期的時間內,水流突然抽乾,完全翻轉了下游的生態系。」

生態系統環環相扣

斯林姆斯河水流被阻斷,結果也剝奪了育空區最大的湖泊克盧安湖(Kluane Lake)的水流,8月間湖泊的水位降到歷史最低位,連帶影響到依賴湖水維生的兩個小聚落。

「克盧安湖水位去年下降,也可能會持續降低,」舒加爾說,「如果水位低到比北邊的另一個出口還低,就會變成所謂的閉塞湖(closed basin),會改變化學成分、湖泊結構和生態。」

原本斯林姆斯河淌流之處,如今則可見大批克盧安國家公園的綿羊闖入吃新鮮嫩草,法律規定獵人在此可以合法獵殺羊群;而強風吹襲下,暴露的河床沉積物被颳起,原本清新的空氣被沙塵取代;湖水化學成分改變,魚群生態也出現變化。

研究人員推斷,這樣劇烈的變化幾乎確定可歸咎於人為活動造成的氣候變遷。因自然變異之故發生河川襲奪的機率僅0.5%,「因此有99.5%的機率,是因為工業時代造成的暖化效應。

圖為阿爾塞克河上游。拜融解的冰川改道之賜,如今河水水位高漲。(James Best拍攝)

從水力的觀點來看,透過這項變遷而受益的無非是阿爾塞克河(Alsek River),這條河流是激流泛舟的熱門地點,也被列為聯合國教科文組織的世界遺產。

研究人員說,重要的是,必須強調這些改變的規模:Kaskawulsh冰河前端約三哩寬,以往融冰注入的斯林姆斯河流,沖積平原也有一哩寬,河流寬度則在0.2-0.4哩(320-640公尺),而克盧安湖則長45哩,最深處可達250呎(76公尺)。如今,這一切全在改變。

由於冰河區地處偏遠的荒野,人口稀少,因此對人類聚落影響不大,但仍可以感知到氣候變遷會帶來何種劇烈的變化。近年,玻利維亞安地斯山的冰河改變,可能引發危險的洪流,也對山腳下居民構成威脅。

類似事件未來將更頻繁

持續記錄吉利馬札羅山冰河消退的俄亥俄州立大學古生物氣象學家Lonnie Thompson預料,未來隨著全球冰河逐漸消融,河川襲奪會加速發生。

「我想我們將可見到喜馬拉雅山河流出現類似分歧,包括整個第三極地區(Third Pole region,喜瑪拉雅及周邊山脈)、祕魯的安地斯山,以及加拿大北部和阿拉斯加地區其他地點,通常這類事件會發生在地球偏遠窮困的地區,因此往往沒有受到廣大人口的關注,但卻會大大衝擊下游許多家庭的生計。」

參考來源:華盛頓郵報、衛報