Vattenflödet som stödjer vattenkrafts- och bevattningsinfrastruktur i bergsregionerna i Nepal och Indien regleras av hundratals stora isiga dammar på ytan av några av världens högsta glaciärer, har forskare avslöjat.

Skriver i tidningen Geofysiska forskningsbrev , en publikation av American Geophysical Union, ett team av glaciologer ledda av Aberystwyth University i Wales har visat att dammarna, som bildas på skräktäckta glaciärer i Himalaya, kontrollera den hastighet med vilken vatten från smältande is rinner nedströms.

Med många som täcker en yta på upp till fem gånger storleken på en olympisk simbassäng, deras hydrologiska roll, särskilt i den utsträckning som de kan lagra vatten på glaciärens yta, har varit okänd tills nu.

Studieledare Tristram Irvine-Fynn från Institutionen för geografi och geovetenskaper vid Aberystwyth säger att dessa dammars roll kan bli allt viktigare i takt med att regionens klimatförändringar.

"Dammarnas och skräpens hydrologiska roll kan bli mer betydande i framtiden. Genom att förstå dessa processer kan vi bli mer säkra på våra förutsägelser om vattensäkerhet och ekosystemrespons i Himalaya, sa Irvine-Fynn.

Studiens medförfattare Neil Glasser från Aberystwyth University säger:"Avrinning från glaciärer i den lokala regionen är en viktig sötvattenförsörjning och används för jordbruk och vattenkraft. Vatten som strömmar från glaciäriserade avrinningsområden i Himalaya är en kritisk vattenresurs för berget invånare i synnerhet, och påverkan på flöden som når låglandet också ".

Arbetar med kollegor från Center for Glaciology vid Aberystwyth University, Irvine-Fynn har avslöjat den hydrologiska funktionen hos ytdammar på Khumbu-glaciären i Everest-regionen i Nepal.

Teamet övervakade smältvattenavrinning från Khumbu Glacier, som stiger från Mount Everest, i nästan 200 dagar under sommarens monsunsäsong.

De högupplösta mätningarna av vattenflödet visade två oväntade mönster:för det första, vattenvolymerna som frigjordes av glaciären var ur fas med daglig solstrålning, och för det andra, temperaturcykler och förändringshastigheten i avrinning efter toppflöde minskade inte jämnt.

Som Irvine-Fynn förklarar:"Mönstret för smältvattenflödesminskning, eller 'flödesnedgången', var riktigt spännande och verkade inte matcha mönstren som har rapporterats för rena isglaciärer i Alperna eller Svalbard i polcirkeln."

Forskarna förklarade mönstret av vattenflöde som försenat av dammar och skräp som minskar hastigheten med vilken smältvatten överförs över glaciärens yta.

"Jag har aldrig sett den här typen av beteende i alla de proglaciala floderna jag har följt under min 25-åriga yrkeskarriär, det var fascinerande och visar vilken skillnad skräplock gör, " sa Philip Porter från University of Hertfordshire, artikelns primära medförfattare.

Studiens författare tolkade det spännande mönstret av flödesnedgång som orsakas av dammar på glaciärens yta som fördröjer leverans av smältvatten till glaciärens marginal – ett hydrologiskt beteende som matchar det som ses i avrinning från en serie reservoarer.

"Dammens reservoarer är kapabla att ta emot den dagliga genomsnittliga monsunnederbörden, och så är det lagringsvolymerna för de dammarna, och anslutningarna mellan dammarna och genom skräpet som kommer att styra vattenflödet, sa Irvine-Fynn.

Skräptäckta glaciärer i Himalaya är på höga höjder, och vanligtvis upplever de kalla lufttemperaturer under stora delar av året. Detta frysande klimat lägger till en komplexitet till den process som Irvine-Fynns team har identifierat.

"Det viktiga är att inse att många av de skräptäckta glaciärerna i Himalaya är på hög höjd och därför upplever genomsnittliga årliga temperaturer under noll. Skräplagret kan vara fruset under en del av året, och tinar under monsunsäsongen. Denna upptiningsprocess kommer att förändra hur dammarna är sammanlänkade. Så, det är verkligen informativt att börja överväga skräpskyddet på Himalaya glaciärer på samma sätt som grova sediment i permafrostregioner som norra Kanada beter sig, säger Irvine-Fynn.

Nyligen, vetenskapliga publikationer har rapporterat rikliga dammar på skräpklädda glaciärer över hela bergsasien.

Förekomsten av skräptäckning och tillhörande dammar har också förutspåtts öka med regionens förändrade klimat.

Projektet finansierades av anslag från Royal Society och British Society for Geomorphology som tilldelades tidigare Center for Glaciology-forskare Drs Ann Rowan och Duncan Quincey (nu vid universiteten i Sheffield och Leeds, respektive). Forskare vid universiteten i Hertfordshire och Sheffield Hallam var också involverade.

Den här historien återpubliceras med tillstånd av AGU Blogs (http://blogs.agu.org), en gemenskap av bloggar om jord- och rymdvetenskap, värd av American Geophysical Union. Läs originalberättelsen här.