育空地区克卢安湖新暴露的河床。Kaskawulsh冰川一直在迅速撤退,即它的熔融水雕刻了一条剪切流入湖泊的新道路,越过湖泊,导致水位落下超过四英尺,露出湖底的部分。  

育空地区克卢安湖新暴露的河床。卡斯卡武什冰川正在迅速消退,融水开辟了一条新的路径,切断了流入湖泊的河流,导致水位下降超过4英尺,部分湖底露出水面。吉姆·贝斯特/伊利诺伊大学

如何变暖是多么改变一个伟大的北荒野

由于迅速熔化的冰川,育空河流方向的突然变化引起了国际关注。但这种奇异的发展只是众多气候驱动事件之一,正在改变加拿大和阿拉斯加的庞大北极地区。

上周,科学研究来自世界上最大的亚极冰野,以育空道为中心,报告了它所做的一个如此奇怪的国际新闻:巨大的冰川 - 宽三英里占地10000平方英里- 迅速撤退,即它的熔融水已经雕刻了一条剪断长期流入一条河流的新道路,并将大部分流入另一条流动。科学家们甚至有这个现象的名字 - “河盗” - 并将其与这个亚北极地区的快速变暖联系起来。

但是,关于卡斯卡武什冰川融水改道的报道在很大程度上忽略了一点,那就是,这只是众多由气候驱动的、破坏阈值的事件之一,这些事件一直在破坏加拿大的生态系统Kluane国家公园失去平衡。在一起Wrangell-St。伊莱亚斯国家公园和保护区Kluane公园是美国最大的国家公园巨大的面积随着北极和亚北极地区迅速变暖,高耸的山脉、森林、高山山谷和冰川经历了重大的气候、冰川和生态变化。正如Kluane公园的河流劫持事件所表明的那样,这些变化有时是迅速而不可预测的。

Kluane国家公园位于育空西南部,位于加拿大和阿拉斯加广阔的冰封地区的中心,正经历着快速的气候变化。

Kluane国家公园位于育空西南部,位于加拿大和阿拉斯加广阔的冰封地区的中心,正经历着快速的气候变化。加拿大公园

在过去的50年里,育空中的温度增加了2℃ - 3.6 F - 在过去的50年里,冰川等冰川等关键因素如kaskawulsh。在Kluane国家公园的北部森林地区,云杉的树皮甲虫 - 一种温度敏感的昆虫,这些昆虫在西北部摧毁了数千万英亩的常绿森林 - 已经过了大约90万英亩的森林。在高山和冻原地区的克卢恩,有乔木和木本灌木正在吞噬苔原上的地衣莎草和草原湿地正在干涸,一些入侵植物,如欧洲蒲公英,已经出现在公园的边缘。

麋鹿、达尔羊、红松鼠和雪鞋兔等野生动物的数量要么在减少,要么在变化,要么在做一些让科学家摸不着头的事情。驯鹿和羊正在分散,可能是因为木本灌木正在取代高山和冻土带生态系统。美洲狮正在向该地区迁徙,跟随从南方出现的鹿,因为寒冷的冬天已经不再阻碍它们。

“从很多方面来说,Kluane是世界各地正在发生的事情的加速版,”不列颠哥伦比亚大学(University of British Columbia)冰学系荣誉退休教授加里·克拉克(Garry Clarke)说。他于1962年开始在该公园工作。“这是一个引人注目的景观,在很多方面都令人惊叹,而且总是在变化。但由于气候变化,地貌变化的速度比你通常预期的要快。”

河上海盗事件的谜底从去年夏末开始揭开。然后,华盛顿大学的地貌学家丹·舒格和他的同事们前往北部的克卢恩公园,观察斯利姆斯河(由卡斯卡乌尔什冰川注入)的冰川沉积物是如何影响克卢恩湖的三角洲和湖底的。克卢恩湖面积158平方英里,几乎和北美最大的高山湖太浩湖一样大。

两年前,当地的布什飞行员报告说,苗条河流并没有像曾经一样强壮的流淌。然而,当Shugar的团队抵达现场时,他们被他们所看到的令人惊讶。曾经强大的河流已被减少到涓涓细流,而且它排出的巨大湖泊 - Kluane-掉了四英尺以上。

这是地质学家在现代所见的第一例“河盗”,而且发生得很快。

舒格和他的同事詹姆斯·贝斯特和约翰·克拉格一起去了海恩斯镇,在那里他们接入了无线网络,仔细研究了卫星图像,试图弄清楚发生了什么。在发现地形和水文变化后,科学家们包租了一架直升机,飞到卡斯卡武什冰川的脚趾处进行更近距离的观察。一到那里,他们就观察到融水和迅速消退的冰河流出的冰已经形成了一个100英尺深的峡谷,大部分融水都流入了卡斯卡乌尔什河,而不是斯利姆斯河。融水不再通过斯林姆斯河向北流入白令海,而是向西南流入不列颠哥伦比亚省和阿拉斯加湾。

这是“河流盗版”的案例,地质学家在近代看到的,而且迅速而不是逐步发生,正如遥远的过去的情况一样。随着凯斯法尔什冰川稳步撤退,冰川熔融水流几乎没有可能恢复苗条。育空冰川有失去了22%的表面面积自1958年以来。

这条河的海盗行为影响深远,因为斯利姆斯河是流入50英里长克卢恩湖的富含沉积物的寒冷水源的主要来源。这不仅对斯利姆斯河的水流造成了影响,比如湖鳟鱼和白鱼,也可能导致克卢安湖变得太浅,无法排入以其名字命名的河流。西蒙·弗雷泽大学的科学家约翰·克拉格怀疑,如果这种情况真的发生了,该湖泊将在水文上变得孤立,并受到重大的化学和生物变化的影响。

1980年首次访问克卢安的克拉格说,地下水可能在某种程度上保持斯利姆斯河的流动。他指出,这项最新进展有一个工程解决方案——将杜克河古代流入克卢恩湖的水流重新注入克卢恩湖。

最近在卡斯卡武什冰川的终点站的冰壁峡谷中崩塌的冰块。越来越多的冰川融水开辟了一条新路,水流现在向西流入阿拉斯加湾,而不是向北流入白令海。

最近在卡斯卡武什冰川的终点站的冰壁峡谷中崩塌的冰块。越来越多的冰川融水开辟了一条新路,水流现在向西流入阿拉斯加湾,而不是向北流入白令海。吉姆·贝斯特/伊利诺伊大学

“这是可以做到的,而且代价高昂,”Clague说。“但如果把所有这些都加起来,我们负担不起气候变化将在世界各地出现的所有工程解决方案。”

成立于1972年的克卢安国家公园吸引了徒步旅行者、登山者、运动渔民和游客。1965年,罗伯特·f·肯尼迪爬上13,944英尺高的山现在以他的名字命名。游客的大篷车经常沿着阿拉斯加高速公路穿过公园。

戏剧性的景观变化是这个地区生活的一个事实,加里·克拉克可以证明这一点。在全球变暖真正开始之前,他在20世纪60年代就在那里,当时斯蒂尔冰川汹涌而来,冰川学家给它起了个绰号飞驰的冰川。并在17世纪后期,苗条曾经流动了另一种方式,并排出了kluane而不是填补它。

但是Clarke和Clague,以及皇后大学的生态学家Ryan Danby和阿尔伯塔大学的David Hik,从不同的角度看待最近的发展——人类造成的快速气候变化。

Danby和Hik在公园工作了几十年,追踪树木和木质灌木的增长率和迁移到面向南方的高山坡和苔原山谷。与云杉等树木的进展相比,灌木增长的增加可能不会显着,这在云杉等树木的进展中,这在高山乡村移动,并且随着气候温暖而靠近北极海岸。但是桤木,柳树和矮桦树的灌木比树木和遮蔽了地衣,苔藓和其他高山/苔原植物在日常生活期间繁殖的季节的阳光越来越快地增长,这些阳光在周期而不是几个月的时间里常用。

一位研究人员说,对我来说,这是对世界其他地方正在发生的事情的一种比喻。

植被的变化已经迫使多尔羊、北美驯鹿、鼠兔和土拨鼠进入日益萎缩的冻土带和高山生态系统。驯鹿可以适应,但他们将不得不与驼鹿和鹿竞争。鼠兔和土拨鼠不太可能适应,因为它们的命运——以及进食习惯——与高山和冻土带的生态系统密切相关。

云杉树皮甲虫最近的研究进展也对克卢恩的北方针叶林产生了类似的影响,这里是狼、猞猁、雪靴兔、灰熊、驼鹿和许多筑巢鸟类的家园。克卢恩过去也曾爆发过甲虫疫情。发生在20世纪40年代的一场火灾可能与海恩斯高速公路的木材采伐有关。但是,自从20世纪90年代以来,这种甲虫只侵袭了森林面积的十分之一。

英国哥伦比亚大学的艾伯塔大学和人口生态学家Charley Krebs的生态学家斯坦布莱斯·克里斯·克里斯·克里斯·克里斯·克里斯他们和多伦多大学科学家Rudy Boonstra在他们之间花了100多年,研究了许多地区的动物。他们的挑战是将施仑区域的变化与气候变化的联系在一起,因为该区域的气候是如此可变。其他因素,如捕食和食品可用性,也发挥着重要作用。例如,雪兔野兔循环与它们在亚北极地区的数量上升的同时与它们捕获的压力相关联。

斯利姆斯河的水量减少导致育空地区最大的湖泊克卢安湖的水位下降,暴露出沉积物并引发了沙尘暴。

斯利姆斯河的水量减少导致育空地区最大的湖泊克卢安湖的水位下降,暴露出沉积物并引发了沙尘暴。吉姆·贝斯特/伊利诺伊大学

Hik说:“自从1988年开始在Kluane地区工作以来,我学到了一件事,那就是这里是一个有弹性的生态系统。”“冰川和斯利姆斯河都不会再回来了。但我们也看到了一些动物,比如颈鼠兔,我曾经以为它们会消失,但现在它们正在卷土重来。所以,如果我们能找到减缓气候变化的方法,就有希望。”

科学家们表示,加拿大政府需要增加研究资金,以便更好地了解这一迅速变化的地区。Hik说:“如果我们不进行监测,我们很可能会错过从根本上改变一个生态系统的事件,就像这样的河流海盗事件。”

Clague希望返回Kluane以更好地了解冰川屏障的泄露程度如何会影响前鸿沟的两侧的生态系统,将苗条从凯克手术河中分开。他和其他科学家也可以与生物学家合作,以确定苗条河的盗版如何在大陆上最大的高山湖中改变生活。

“像我这样的科学家很少出现在这样一个门槛事件的现场,”Clague说。“对我来说,这是对世界其他地方正在发生的事情的一种隐喻。我们需要做的是让社会和政界人士更加关注。”