DOI: https://doi.org/10.5194/nhess-25-1207-2025
تاريخ النشر: 2025-03-28
المؤلف: Adam Emmer وآخرون
الموضوع الرئيسي: دراسات وملاحظات الكريوسفير
نظرة عامة
تسلط الأبحاث الضوء على فقدان الجليد الجليدي الكبير في كورديليرا وايواش، بيرو، حيث انخفضت حوالي 40% (∼34 كم²) من تغطية الجليد منذ السبعينيات، مدفوعة بتغير المناخ. تركز هذه الدراسة على حدث الفيضانات الناتجة عن انفجار البحيرات الجليدية (GLOF) الأخير، الذي تم تحديده كأكبر حركة جماعية تسببت في GLOF في جبال الأنديز البيروفية، بحجم أولي يتجاوز $10^6 \, m^3$. نشأت الحركة الجماعية المحفزة من التربة المتجمدة الباردة، التي شهدت تسخينًا عميقًا، مما أدى إلى تقليل الاستقرار دون الوصول إلى ظروف التربة المتجمدة الدافئة الحرجة. من الجدير بالذكر أن الحدث حرك صخورًا كبيرة (قطر > 3 م) ولكنه أدى إلى تأثيرات جيومورفية محدودة في مجرى النهر أسفل بحيرة غوتشاكوتان.
تشير التحليلات إلى أن سرعات التدفق خلال GLOF تجاوزت 5 م/ث للحركة الانتقالية و10 م/ث للحركة الدورانية، على الرغم من الحاجة إلى نمذجة تفصيلية إضافية لفهم تأثيرات تخفيف التضاريس في سهل الفيضانات. تقترح الدراسة زيادة تكرار أحداث GLOF في جبال الأنديز البيروفية منذ أوائل القرن الحادي والعشرين، على الأرجح مرتبطًا بتأثيرات تغير المناخ مثل إزالة الدعم الجليدي وعدم استقرار المنحدرات الصخرية المتجمدة. يوصي المؤلفون بأن تركز الأبحاث المستقبلية على تحليل الاستقرار الكمي للمنحدرات المواجهة للبحيرات، ونمذجة سلاسل عمليات GLOF، وتقييمات تكرار-حجم أحداث تحفيز GLOF في سياق تغير المناخ المستمر.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على المعدل المقلق الذي تفقد به المناطق الجبلية العالية جليد الأنهار الجليدية والتربة المتجمدة بسبب تغير المناخ، مما يؤدي إلى تداعيات كبيرة على المناطق السفلية. تؤكد الأحداث الكارثية الأخيرة، مثل انفجار بحيرة جينووكو في 2020 وانفجار بحيرة لوناك الجنوبية في 2023، على المخاطر المتزايدة المرتبطة بفيضانات انفجار البحيرات الجليدية (GLOFs). شهدت جبال الأنديز البيروفية، وخاصة كورديليرا بلانكا وكورديليرا وايواش، أكثر من 100 GLOF في القرن الماضي، حيث أدت بعض الأحداث، مثل كارثة بحيرة بالكاكوشا في 1941، إلى عواقب وخيمة على المجتمعات المحلية.
تؤكد الورقة على الطبيعة المتطورة لمحفزات GLOF، مشيرة إلى تحول من الانهيارات الثلجية وعمليات الانفصال في العقود السابقة إلى الانزلاقات الأرضية وسقوط الصخور في الحوادث الأكثر حداثة. على الرغم من التقدم في جرد GLOF، لا يزال من الصعب التنبؤ بحدوثها بسبب التفاعل المعقد لخصائص البحيرات والسدود، والطبيعة المتقطعة لـ GLOFs، والظروف البيئية الديناميكية. تهدف الدراسة إلى تحليل الشروط المسبقة، والمحركات، والتأثيرات لفيضانات GLOF في بحيرة راساك 2023، وتقييم إمكانية نسبتها إلى تغير المناخ. تهدف هذه الأبحاث إلى تعزيز فهم آليات GLOF وعلاقات التكرار-الحجم في البيئات الجبلية العالية التي تتغير بسرعة، مما يفيد كل من المجتمع العلمي وممارسي تقليل مخاطر الكوارث.
نقاش
تتميز كورديليرا وايواش، الواقعة في بيرو، بإعداد جيولوجي معقد يتكون من أنواع صخرية متنوعة وميزات جليدية كبيرة. تشهد المنطقة تدرجًا ملحوظًا في هطول الأمطار من الشرق إلى الغرب، حيث يحدث معظم الأمطار بين نوفمبر وأبريل. المناطق المرتفعة مغطاة بالجليد، مع أدلة على تجليدات سابقة، بما في ذلك المورينات من العصر الجليدي الصغير. حددت الدراسات الأخيرة 270 بحيرة في المنطقة، حيث تعتبر بحيرة راساك بارزة لإمكاناتها في حدوث فيضانات انفجار البحيرات الجليدية (GLOFs). تقع البحيرة على ارتفاع 4654 م فوق مستوى سطح البحر، وهي محاطة بمورينات ولها مستويات مياه متقلبة بسبب تصريف تحت السطح.
تم تحفيز حدث GLOF في بحيرة راساك 2023 بواسطة انزلاق أرضي من حافة راساك، التي أظهرت علامات عدم الاستقرار على مر السنين. تسلط الدراسة الضوء على تأثير تغير المناخ على المنطقة، مشيرة إلى اتجاهات الاحترار الكبيرة وانخفاض تساقط الثلوج، مما ساهم في عدم استقرار التربة المتجمدة وزيادة القابلية للحركات الجماعية. استخدمت التحليلات صورًا فضائية عالية الدقة وبيانات مناخية لتقييم الظروف الهيدروديناميكية ودور التربة المتجمدة في استقرار المنحدرات، كاشفة أن ارتفاع درجات الحرارة والتغيرات في الظروف الهيدرولوجية هي عوامل حاسمة تؤثر على حدوث مثل هذه الأحداث.
DOI: https://doi.org/10.5194/nhess-25-1207-2025
Publication Date: 2025-03-28
Author(s): Adam Emmer et al.
Primary Topic: Cryospheric studies and observations
Overview
The research highlights the significant glacier ice loss in the Cordillera Huayhuash, Peru, where approximately 40% (∼34 km²) of glacier cover has diminished since the 1970s, driven by climate change. This study focuses on the recent Glacial Lake Outburst Flood (GLOF) event, identified as the most substantial mass movement-triggered GLOF in the Peruvian Andes, with an initial volume exceeding $10^6 \, m^3$. The triggering mass movement originated from cold permafrost, which experienced deep warming, leading to reduced stability without reaching critical warm permafrost conditions. Notably, the event mobilized large boulders (diameter > 3 m) but resulted in limited geomorphic impacts downstream at Lake Gochacotan.
The analysis indicates that flow velocities during the GLOF exceeded 5 m/s for translational motion and 10 m/s for rotational motion, although further detailed modeling is necessary to understand the floodplain topography’s attenuation effects. The study suggests an increasing frequency of GLOF events in the Peruvian Andes since the early 21st century, likely linked to climate change effects such as glacial de-buttressing and the destabilization of frozen rock slopes. The authors recommend future research focus on the quantitative stability analysis of lake-facing slopes, modeling of GLOF process chains, and frequency-magnitude assessments of GLOF-triggering events in the context of ongoing climate change.
Introduction
The introduction highlights the alarming rate at which high-mountain regions are losing glacier ice and permafrost due to climate change, leading to significant implications for downstream areas. Recent catastrophic events, such as the 2020 Lake Jinwuco outburst and the 2023 South Lhonak Lake outburst, underscore the growing risks associated with glacial lake outburst floods (GLOFs). The Peruvian Andes, particularly the Cordillera Blanca and Cordillera Huayhuash, have experienced over 100 GLOFs in the past century, with some events, like the 1941 Lake Palcacocha disaster, resulting in severe consequences for local communities.
The paper emphasizes the evolving nature of GLOF triggers, noting a shift from ice avalanches and calving processes in earlier decades to landslides and rockfalls in more recent incidents. Despite advancements in GLOF inventories, predicting their occurrence remains challenging due to the complex interplay of lake and dam characteristics, the sporadic nature of GLOFs, and dynamic environmental conditions. The study aims to analyze the preconditions, triggers, and impacts of the 2023 Lake Rasac GLOF, assessing its potential attribution to climate change. This research is intended to enhance understanding of GLOF mechanisms and frequency-magnitude relationships in rapidly changing high-mountain environments, benefiting both the scientific community and disaster risk reduction practitioners.
Discussion
The Cordillera Huayhuash, located in Peru, is characterized by a complex geological setting comprising various rock types and significant glacial features. The region experiences a pronounced east-west precipitation gradient, with most rainfall occurring between November and April. High-elevation areas are glacierized, with evidence of past glaciations, including moraines from the Little Ice Age. Recent studies have identified 270 lakes in the area, with Lake Rasac being notable for its potential for glacial lake outburst floods (GLOFs). The lake, situated at 4654 m a.s.l., is moraine-dammed and has fluctuating water levels due to subsurface drainage.
The 2023 GLOF event at Lake Rasac was triggered by a landslide from the Rasac arête ridge, which has shown signs of instability over the years. The study highlights the impact of climate change on the region, noting significant warming trends and decreasing snowfall, which have contributed to the destabilization of permafrost and increased susceptibility to mass movements. The analysis utilized high-resolution satellite imagery and climate data to assess the hydrodynamic conditions and the role of permafrost in slope stability, revealing that warming temperatures and changes in hydrological conditions are critical factors influencing the occurrence of such events.