Subglacial landscape reveal potential future glacial lakes in the Southern Andes
这项研究首次对南安第斯山脉的冰下地形进行了区域性重建，揭示了该地区退缩的冰川将留下超过3,900个潜在的未来湖泊，这些湖泊能够储存近300立方公里的水，这对未来的淡水资源和突发性洪水灾害具有重要意义。
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随着气候变暖导致山岳冰川退缩，它们正留下曾经覆盖过的土地。这些暴露出来的地面并不总是平坦的；数个世纪以来移动的冰川在基岩上刻蚀出了深邃的凹陷和盆地，就像河流切割峡谷一样。当冰层消失时，这些凹陷会积聚融水，从而形成新的湖泊。这种转变不仅仅是景观的变化；它重塑了高山地区的水流方式，改变了突发洪水的风险，并改变了最终到达海洋的水量。对于居住在下游的社区而言，了解未来这些湖泊将在何处形成以及它们能容纳多少水，是关乎安全与生存的大事。
一支研究团队现在绘制了南安第斯山脉冰川下隐藏的地貌图，这是一条绵延着从智利干旱北部一直到南美洲南端的大型山脉。通过将当前冰川的卫星图像与从地面采集的新型详细雷达测量数据相结合，他们重建了隐藏在数千个冰川之下的基岩形状。他们的工作揭示了一个庞大的、肉眼不可见的拓扑结构，随着冰川的消融，这一结构很快就会暴露出来。该研究提供了关于未来湖泊何时出现以及它们能储存多少水的首个区域性图景。
研究人员发现，南安第斯山脉总冰量约为 5,961 立方千米。如果所有这些冰都融化并流入海洋，全球海平面将上升约 14.8 毫米。然而，故事并未就此结束。随着冰川退缩，它将露出 3,951 个能够成为湖泊的基岩洼地。这些未来的湖泊具有储存近 299 立方千米水的潜力。这是一个巨大的数字，代表了该地区总冰量的约 5%。事实上，与其他山脉相比，这种拦截率异常之高，在其他山脉中，未来的湖泊通常只能容纳极小比例的融冰。
这些未来湖泊的分布远非均匀。绝大多数位于该山脉的南部，具体位于巴塔哥尼亚的三大冰原内。这三个巨大的冰体包含了该地区总冰量的 97% 以上，并承载了几乎所有的潜在湖泊体积。相比之下，在较干旱的北安第斯地区，冰川较小且位于更高海拔，形成的湖泊也更少。然而，在这些北部地区，即使是少量的水分新增存储也可能至关重要。中安第斯山脉是圣地亚哥及其七百万居民的家园，高度依赖冰川融水作为水源。研究表明，该地区暴露出的凹陷所能蓄水的能力足以媲美现有的主要水库，这为应对近期困扰该地区的严重干旱提供了一个潜在的缓冲。
为了创建这张地图，科学家们并非仅仅猜测冰下的地面形状。他们使用了一种基于冰川流动物理特性的方法。冰表现得像一种塑性材料，当其自身重量产生的压力过大时会发生变形。通过测量冰川表面的坡度，并利用来自 48 个不同冰川的数百公里新雷达数据对模型进行校准，该团队能够比以往任何时候都更准确地计算出冰层厚度。他们还利用了冰川已经退缩的位置信息，来推断剩余冰层边缘附近的基岩形状。这种方法使他们能够制作出一份详细的冰下地貌图，随后他们利用该图识别出了每一个足以蓄水的洼地。
结果证实，南安第斯山脉是全球形成未来冰川湖的热点地区。研究人员估计，这些湖泊将储存约 298.6 立方千米的淡水。虽然大部分体积集中在巴塔哥尼亚深邃且受侵蚀严重的盆地中，但北部的较小湖泊具有战略价值，关乎水安全。该研究还强调了这些新湖泊带来的危险。当冰川终结于深湖之中时，水流会加速冰层的融化与破碎，导致冰川快速退缩。此外，这些湖泊可能会冲破其天然堤坝，引发灾难性的洪水。这些新地图精确地标出了深层盆地所在的位置，使科学家和规划者能够预判此类灾害最可能发生的地方。
这份清单并非对这些湖泊何时形成的预测，而是它们在冰完全消失后最大潜在规模的地图。这些湖泊的实际水量将取决于沉积物随时间填充的速度以及冰川退缩的速度。尽管如此，该地图为理解安第斯山脉未来的水资源和自然灾害提供了一个物理基础。通过揭示冰层下隐藏的地貌，这项研究清晰地展示了随着冰川消失而浮现出的“水塔”，有助于社区应对不断变化的水文未来。
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