波茨坦大学与利兹大学的研究团队近日在《自然水》杂志发表研究,系统记录全球冰川湖的分布与体积,并据此评估冰川融水形成的湖泊在供水与能源利用方面的潜力,同时提示其作为年轻且动态栖息地的生态价值。
研究指出,过去几十年间,随着大气变暖推动冰川加速消融,曾由厚重冰流塑造的山谷与洼地中,冰川湖变得愈发普遍。最新统计显示,全球已记录超过71,000个冰川湖,且其数量与面积仍在增长。研究团队关注的是:冰体融化如何改变冰川湖中可用水量,以及这些水资源在未来可能具备的用途。

由于直接测深获取体积数据在后勤上复杂且存在风险——不少湖泊位于不稳定的高山斜坡附近——目前仅略多于300个冰川湖的体积通过实测获得。为弥补数据缺口,研究人员提出新方法,利用已知体积信息推算所有位于现存冰川十公里半径内、由冰川供水的湖泊水量。结果显示,全球冰川湖合计储存约2,000立方公里淡水,超过博登湖体积的40倍。
研究同时强调,冰川湖储水量在空间与规模上分布极不均匀。论文第一作者、波茨坦大学自然灾害研究组科学家Georg Veh表示,超过80%的冰川湖面积小于0.1平方公里,这些湖泊合计储水量不足总量的1%;相对而言,全球40个最大的冰川湖储存了超过一半的冰川融水。

在潜在用途方面,研究认为,不断扩大的冰川湖正引发更多经济层面的关注,包括作为高山旅游景点、潜在饮用水与灌溉水源,以及水电能源来源。不过,资源潜力的集中区域与可开发性并不一致。研究显示,最大的湖泊及主要水量集中在现存最厚冰川所在地区:格陵兰、阿拉斯加和加拿大北极地区合计储存了全球约三分之二的冰川湖水量,但在当前基础设施条件下,从这些偏远地区获取经济收益存在现实困难。
相比之下,欧洲阿尔卑斯山冰川湖的水量仅占全球总量约0.2%。研究指出,阿尔卑斯地区未来湖泊水量变化空间有限,原因在于大部分冰川质量已流失,剩余高山冰斗能够形成的湖泊规模较小。此外,阿尔卑斯地区多数大型湖泊的水电潜力已基本开发。

尽管如此,个别新项目仍可能显著改变局部蓄水能力。研究提到,瑞士阿尔卑斯的Gornerli项目计划在2030年代初于一处小型天然湖泊出口建设约85米高的水坝。Veh称,该工程将形成蓄水量超过1.5亿立方米的水库,预计可为超过14万个家庭提供水电,建设成本约为3.75亿美元。

研究团队同时指出,在推动水电与供水等经济利用的同时,如何与自然系统保护取得平衡至关重要。冰川湖属于年轻且高度动态的栖息地,其形态与深度可能因支流携带的大量沉积物而快速变化。研究人员对湖泊沉积填充过程进行模拟后发现,尤其是小型冰川湖往往只能存在数百年,随后逐渐被沉积物填满。在欧洲阿尔卑斯山,相关湖泊体积到2200年可能减少10%至50%。
研究认为,作为公共资源,冰川湖的可持续管理需要兼顾多重功能,从水电与旅游利用到对敏感生态系统的保护。对冰川湖体积与寿命的最新估算可为政策制定者与规划者提供决策参考,用于更好评估区域淡水供应与生态系统服务。
