Historiska fotografier (de första tre vyerna) och satellitbilder visar hur sjön Palcacocha har växt i takt med att glaciären har dragit sig tillbaka. Sjön är nu cirka 34 gånger sin volym 1970. Kredit:Stuart-Smith et al./Nature Geoscience
När planeten värms upp, glaciärer drar sig tillbaka och orsakar förändringar i världens bergvattensystem. För första gången, forskare vid University of Oxford och University of Washington har direkt kopplat mänskligt framkallade klimatförändringar till risken för översvämningar från en glaciärsjö känd som en av världens största översvämningsrisker.
Studien undersökte fallet med sjön Palcacocha i de peruanska Anderna, som kan orsaka översvämningar med förödande konsekvenser för 120, 000 invånare i staden Huaraz. Pappret, publicerad 4 februari in Naturgeovetenskap , ger nya bevis för ett pågående rättsfall som hänger på kopplingen mellan utsläpp av växthusgaser och särskilda klimatförändringseffekter.
"Den vetenskapliga utmaningen var att tillhandahålla den tydligaste och renaste bedömningen av de fysiska kopplingarna mellan klimatförändringar och den förändrade översvämningsrisken, " sa medförfattaren Gerard Roe, en UW-professor i jord- och rymdvetenskap.
2016, Roe och kollegor utvecklade en metod för att avgöra om en enskild glaciärs reträtt kan kopplas till klimatförändringar orsakade av människor. Bergglaciärernas reträtt har flera konsekvenser, inklusive att skapa bassänger i utrymmet som lämnats av den retirerande glaciären. Nederbörd och smältvatten samlas i dessa bassänger för att bilda glaciala sjöar. Nyligen genomförda arbeten har visat på en snabb världsomspännande tillväxt i antalet och storleken på glaciärsjöar på hög höjd.
"Vi tror att vår studie är den första som bedömer hela uppsättningen av kopplingar mellan antropogena klimatförändringar och den förändrade glaciärsjöns utbrottsrisken, Roe sa. "De metoder som används i vår studie kan säkert tillämpas på andra glaciala sjöar runt om i världen."
Huaraz är en peruansk stad med cirka 120, 000 invånare som ligger 1,8 miles (3 kilometer) över havet, med tanke på Palcaraju-glaciären och andra toppar i Cordillera Blanca-bergen. Kredit:Uwebart/Wikimedia
Den nya studien beräknade först rollen av mänskliga utsläpp i den observerade temperaturökningen sedan starten av den industriella eran runt Palcaraju-glaciären. Den finner att mänsklig aktivitet är ansvarig för 95 % av den observerade uppvärmningen på 1 grad Celsius (1,8 grader Fahrenheit) i denna region sedan 1880.
Författarna använde sedan den UW-utvecklade tekniken för att bedöma sambandet mellan dessa uppvärmningstemperaturer och den observerade långvariga reträtt av glaciären som har fått Lake Palcacocha att expandera. Resultaten visar att det är nästan säkert, med mer än 99 % sannolikhet, att mänskligt framkallade klimatförändringar har orsakat Palcaraju-glaciärens reträtt.
Huvudförfattare Rupert Stuart-Smith, doktorand vid Oxford, använde sedan två metoder för att bedöma risken för översvämningar av glaciärsjöutbrott, där en lavin, jordskred eller stenfall framkallar en tsunamivåg som överträffar sjöns stränder, för att peka ut hur sjön Palcacochas tillväxt påverkar översvämningsrisken som staden Huaraz står nedanför.
"Vi fann att mänsklig påverkan på klimatet - genom utsläpp av växthusgaser - är ansvarig för praktiskt taget all uppvärmning som har observerats i regionen, sade Stuart-Smith, som tillbringade sommaren 2019 på UW. "Studien visar att uppvärmningen har orsakat att Palcaraju-glaciären dragit sig tillbaka, vilket i sin tur har ökat översvämningsrisken avsevärt."
Studien ger nya bevis för ett pågående mål i tyska domstolar där Saúl Luciano Lliuya, en bonde från Huaraz, har stämt RWE, Tysklands största elproducent, för dess roll i att skapa global uppvärmning. Stämningen kräver ersättning för nuvarande och framtida åtgärder för att minska översvämningsrisken.
Lake Palcacocha sprack senast sina stränder 1941, dödade minst 1, 800 personer i staden Huaraz. Känd som en av världens farligaste sjöar, dess vattennivå har stigit de senaste åren i och med att Palcaraju-glaciären krymper, som ligger direkt i norr. Kredit:Georg Kaser/Wikimedia
"Det är avgörande, våra resultat visar en direkt koppling mellan utsläpp och behovet av att implementera skyddsåtgärder nu, samt eventuella skador orsakade av översvämningar i framtiden, " sa Stuart-Smith.
Det är inte första gången Huaraz hotas av klimatförändringarna. 1941, en översvämning från sjön Palcacocha, till följd av en is- och stenras, dödade minst 1, 800 personer. Studien fann också att denna översvämning påverkas av klimatförändringar orsakade av människor - vilket gör den till en av de tidigast identifierade dödliga effekterna av klimatförändringar.
Sjöns senaste tillväxt anstränger årtionden av ingenjörsarbete sedan 1970-talet för att begränsa sjöns vatten.
"Runt världen, bergsglaciärernas reträtt är en av de tydligaste indikatorerna på klimatförändringar, " Sa Roe. "Utbrott översvämningar hotar samhällen i många bergiga regioner, men denna risk är särskilt allvarlig i Huaraz, såväl som på andra håll i Anderna och i länder som Nepal och Bhutan, där sårbara befolkningar lever i vägen för det potentiella översvämningsvattnet."
En interaktiv karta finns på tableau.washington.edu/views/MapofHuaraz/FullMap
