Forskare har varnat för ett "akut behov över hela världen" för att ta itu med ett brett spektrum av kaskadeffekter av glaciärmassförlust på nedströms system.

I deras papper, publicerad i Förfaranden från National Academy of Sciences , författarna syntetiserade för närvarande tillgängliga bevis och dokumenterade den stora inverkan på sötvatten och marina marina system. Även om effekten av smältande glaciärer på havsnivåer har fått stor uppmärksamhet hittills, detta 'perspektiv' -papper beskriver andra multipla nedströmseffekter av glaciärförändringar som kommer att få betydande samhälleliga konsekvenser. Som sådan, författarna efterlyser ett förnyat fokus på planering av anpassnings- och begränsningsåtgärder för konsekvenserna i alla drabbade regioner.

Glaciärer täcker nära 10% av jordens markyta men krymper snabbt över de flesta delar av världen. Det landområde som upptas av glaciärer kommer att minska avsevärt i slutet av det nuvarande århundradet. De största enskilda bidragen till global glaciärmassförlust kommer från glaciärerna i Alaskabukten, kanadensiska arktis, och inlandsgränserna i Grönland och Antarktis.

Dock, glaciärerna med de mest negativa massbalanserna ligger i de europeiska alperna och på låga breddgrader i de sydamerikanska Anderna. I de europeiska alperna, atmosfärisk uppvärmning har uttalats under de senaste 30 åren, särskilt under sommarmånaderna, som i kombination med minskat snöfall, har lett till en förlust av isområdet på 54% sedan 1850. Nuvarande prognoser tyder på att bara 4-13% av de europeiska alpernas isområde 2003 förblir 2100.

Förändringarna i flodhydrologi och morfologi på grund av klimatinducerad glaciärförlust beräknas vara den största av alla hydrologiska system. Det kommer att ske betydande förändringar av flödesregimer i glaciäriserade vattendrag, med en övergång till större stokasticitet när isavrinningen minskar och flödet blir mer beroende av oförutsägbara nederbördshändelser och snösmältning. Glaciärkrympning kommer att förändra sedimenttransport, och biogeokemiska och förorenande flöden från floder till hav.

En oväntad inverkan av glaciärkrympning är frigörandet av föroreningar inklusive utsläppsprodukter från industriell verksamhet, såsom svart kol och tillhörande föreningar, kvicksilver, bekämpningsmedel, och andra ihållande organiska föroreningar. Det råder osäkerhet om utsläpp av dessa gamla föroreningar från glaciäriserade områden, även om deras transport till nedströms system med smältvatten så småningom kommer att minska när isisvolymen krymper.

Dessa effekter kommer starkt att påverka den naturliga miljön, inklusive många aspekter av biologisk mångfald, och de ekosystemtjänster som glaciärmatade floder tillhandahåller människor, särskilt vattenförsörjning till jordbruket, vattenkraft och förbrukning.

Bland de stora effekterna är det sker genomgripande förändringar av ekosystemets funktion och tjänster genom förändrad tillgång till vattenresurser till det mänskliga samhället, omorganisation av de regleringsprocesser som formar vattenkvaliteten och geohazards, och kulturella förändringar i samband med turism, landskapskaraktär, och religion.

Huvudförfattare professor Alexander Milner, från Geografiska skolan, Jord- och miljövetenskap vid University of Birmingham, förklarade, "Vi tror inte att den enorma effekten av glacial krympning på våra nedströms ekosystem har varit helt integrerad hittills. Från biologisk mångfald till turism, från vattenkraft till rent vatten, riskens bredd för vårt nuvarande sätt att leva är enorm. Det första steget måste vara en omställning i hur vi ser på glacial krympning, och en forskningsagenda som erkänner risken för regioner som sannolikt kommer att påverkas mest. "

Medförfattare Dr Lee Brown, en sötvattenekolog vid University of Leeds 'School of Geography, tillade:"Lämpliga förvaltningsstrategier måste utvecklas och antas för att mildra de samhälleliga effekterna av djupgående förändringar i isavrinning. Noggrann planering kommer att behövas eftersom, till exempel, Att bygga nya magasin kan lösa vattenförsörjningsfrågor men påverka landskapet och turismen negativt. "

Författarna skisserade fyra viktiga rekommendationer som de anser bör ligga till grund för en global forskningsagenda som involverar tvärvetenskaplig forskning:

• Detaljerad kartläggning av glaciärmassförändringar från nya bild- och bearbetningstekniker
• Global övervakning och folkräkning av viktiga biogeokemiska variabler, föroreningar och biologisk mångfald i glaciärmatade floder via omfattande övervakningsnätverk med standardiserade provtagningsmetoder.
• Värdering av avsättningen, reglering och kulturell påverkan av glaciärrelaterade ekosystemtjänster (särskilt föroreningar och kommersiella och sportfiske laxmiljöer).
• Adaptiva förvaltningsplaner för glaciärförändringar i de mest känsliga regionerna, inklusive internationell lagstiftning för att skydda strategiska vattenresurser från glaciär.