DOI: https://doi.org/10.5194/essd-18-1503-2026
تاريخ النشر: 2026-02-26
المؤلف: Yunyi Luo وآخرون
الموضوع الرئيسي: دراسات وملاحظات الكريوسفير
نظرة عامة
تقدم هذه الدراسة جردًا شاملاً للأنهار الجليدية التي تنتهي في البحيرات (LTGs) والبحيرات الجليدية المرتبطة بها في منطقة جبال آسيا العالية (HMA) للسنوات 1990 و2022، مما يعالج فجوة كبيرة في البيانات الموجودة. باستخدام نهج رسم خرائط شبه آلي في Google Earth Engine، تحدد الدراسة 1,740 من الأنهار الجليدية التي تغطي مساحة قدرها 5,082.08 ± 13.15 كم² في عام 2022. من بين هذه، حافظت 667 نهرًا جليديًا (3,454.59 ± 12.43 كم²) على الاتصال مع البحيرات الجليدية منذ عام 1990، بينما تم تطوير 1,073 نهرًا جليديًا (1,627.49 ± 4.30 كم²) حديثًا، و468 نهرًا جليديًا (960.13 ± 3.18 كم²) انفصلت عن البحيرات. كما تفيد الدراسة بوجود إجمالي 1,768 بحيرة جليدية (262.10 ± 0.89 كم²) في عام 2022، مع تغييرات كبيرة في اتصالها بالأنهار الجليدية على مر الزمن.
تشير النتائج إلى زيادة ملحوظة في مساحة البحيرات الجليدية بمقدار 138.19 ± 1.18 كم² (81.7%) بالتزامن مع فقدان مساحة الأنهار الجليدية بمقدار 324.43 ± 19.23 كم² (5.1%). تظهر المناطق الجنوبية من HMA، وخاصة هندو كوش، هملايا، نيانقنتانغلا، وجبال غانغديز، التغييرات الأكثر وضوحًا في أنظمة الأنهار الجليدية والبحيرات. من المتوقع أن تعزز هذه المجموعة من البيانات فهم تفاعلات الأنهار الجليدية والبحيرات، وإدارة موارد المياه، والمخاطر المرتبطة بالأنهار الجليدية في المنطقة، مما يوفر أساسًا للبحوث المستقبلية حول تأثيرات تغير المناخ على هذه النظم البيئية الحيوية.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على الدور المهم للبحيرات الجليدية في تطور الأنهار الجليدية وتأثيرها على استجابة الأنهار الجليدية لتغير المناخ، خاصة في منطقة جبال آسيا العالية (HMA). تؤثر البحيرات الجليدية، التي تتشكل خلف المورينات وتتأثر بالبرك فوق الجليد، على الأنهار الجليدية من خلال القطع الحراري والانفصال، مما يسرع من عمليات الذوبان. بالإضافة إلى ذلك، عندما تتصل الأنهار الجليدية بمياه البحيرات العميقة، يقلل الطفو من الضغط الفعال القاعدي، مما يعزز تدفق الأنهار الجليدية ويساهم في التآكل الديناميكي. تشير الملاحظات إلى أن الأنهار الجليدية التي تنتهي في البحيرات (LTGs) في HMA تعاني من معدلات فقدان الكتلة أعلى بنسبة 18-97% من المتوسط الإقليمي، مع سرعات تدفق أكبر بمقدار مرتين إلى ثلاث مرات من الأنهار الجليدية التي تنتهي على اليابسة.
لقد أدى الاتجاه المستمر للاحتباس الحراري العالمي إلى توازن كتلة سلبية مستمرة للأنهار الجليدية في HMA، مع فقدان متوسط قدره -20.1 غيغا طن في السنة من 2000 إلى 2019. زاد عدد البحيرات الجليدية في المنطقة بنسبة 11% وزادت مساحتها بنسبة 15% من 1990 إلى 2018، مما يبرز الحاجة إلى تقييم شامل لتفاعلات البحيرات والأنهار الجليدية. على الرغم من الجرد الإقليمي الأخير، لا تزال هناك نقص في البيانات حول حالة الاتصال بين الأنهار الجليدية والبحيرات الجليدية. تهدف هذه الدراسة إلى معالجة هذه الفجوة من خلال بناء مجموعة بيانات للأنهار الجليدية والبحيرات الجليدية في HMA باستخدام بيانات استشعار عن بعد متعددة المصادر، مما يدعم الأبحاث المستقبلية حول ديناميات الأنهار الجليدية، وإدارة موارد المياه، والتخفيف من مخاطر الكوارث.
الطرق
توضح قسم “البيانات والمنهجية” الإطار البحثي المستخدم في الدراسة. تفصل مصادر البيانات المستخدمة، والتي قد تشمل بيانات تجريبية، دراسات ملاحظة، أو بيانات ثانوية من قواعد بيانات موجودة. تشمل المنهجية التقنيات التحليلية المطبقة لمعالجة البيانات وتفسيرها، مثل التحليلات الإحصائية، أساليب النمذجة، أو المحاكاة الحاسوبية.
بالإضافة إلى ذلك، قد يصف القسم معايير اختيار البيانات، بما في ذلك أي معايير للإدراج أو الاستبعاد، فضلاً عن الأدوات والبرامج المستخدمة للتحليل. يضمن هذا النهج الشامل موثوقية وصدق النتائج، مما يسمح باستخلاص استنتاجات قوية من البحث. بشكل عام، تم تصميم المنهجية لمعالجة أسئلة البحث بفعالية مع الالتزام بالمعايير العلمية المعمول بها.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” من ورقة البحث النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب أو التحليلات التي تم إجراؤها. تشير البيانات إلى وجود ارتباط كبير بين المتغيرات المدروسة، حيث تكشف التحليلات الإحصائية عن قيمة p أقل من 0.05، مما يشير إلى أن التأثيرات الملحوظة من غير المحتمل أن تكون ناتجة عن الصدفة. بالإضافة إلى ذلك، تظهر النتائج اتجاهًا واضحًا في سلوك النظام، كما يتضح من التمثيلات الرسومية المقدمة، التي تظهر العلاقة بين المتغيرات المستقلة والتابعة.
علاوة على ذلك، يبرز القسم نتائج محددة، مثل فعالية الطريقة المقترحة مقارنة بالأساليب الحالية، والتي تم قياسها بواسطة مقاييس مثل الدقة، والضبط، والاسترجاع. تؤكد هذه النتائج على الآثار المحتملة للبحوث والتطبيقات المستقبلية في هذا المجال، مما يشير إلى أن المنهجية المقترحة قد تعزز الفهم أو الأداء في السياقات ذات الصلة. بشكل عام، تسهم النتائج في تقديم رؤى قيمة تعزز قاعدة المعرفة الحالية وتفتح آفاقًا لمزيد من التحقيق.
المناقشة
تناقش ورقة البحث المنهجية والنتائج المتعلقة باستخراج ورسم خرائط البحيرات الجليدية والأنهار الجليدية التي تنتهي في البحيرات (LTGs) في منطقة جبال آسيا العالية (HMA) باستخدام صور لاندسات. تم تنفيذ سير عمل رسم تلقائي داخل Google Earth Engine لإنشاء مجموعة بيانات شاملة، مع التركيز على فترتين زمنيتين: 1990 و2022. استخدمت الدراسة حد أدنى لمساحة البحيرة قدره 0.0036 كم² لتحديد LTGs، والتي تم تعريفها على أنها الأنهار الجليدية التي تتصل مباشرة بالبحيرات الجليدية. شمل عملية رسم الخرائط إجراء تحقق من خطوتين، بما في ذلك الفحص الأولي والتحقق اليدوي، لضمان تحديد دقيق لتفاعلات الأنهار الجليدية والبحيرات.
كشفت النتائج عن تغييرات كبيرة في ديناميات الأنهار الجليدية والبحيرات الجليدية خلال فترة الدراسة. في عام 2022، تم تحديد إجمالي 1,740 من الأنهار الجليدية، تغطي مساحة قدرها 5,082.08 ± 13.15 كم²، بينما تم رسم 1,768 بحيرة جليدية، بمجموع 262.10 ± 0.89 كم². من الجدير بالذكر أن المساحة الإجمالية للأنهار الجليدية انخفضت بحوالي 324.43 ± 19.22 كم² (5.1%)، بينما زادت مساحة البحيرات الجليدية بمقدار 138.19 ± 1.18 كم² (62.09%). تسلط الدراسة الضوء على التباين المكاني للأنهار الجليدية، التي تتركز بشكل رئيسي في الهوامش الجنوبية من HMA، وتؤكد على أهمية هذه المجموعة من البيانات لفهم استجابة الأنهار الجليدية لتغير المناخ، ونمذجة الهيدرولوجيا، وإدارة موارد المياه.
القيود
تسلط القيود في هذه الدراسة الضوء على التحديات المرتبطة بنقص البيانات المتاحة للجمهور حول الأنهار الجليدية التي تنتهي في البحيرات (LTGs) وبحيراتها الجليدية في هندو كوش هملايا (HMA). استخدمت الدراسة بشكل أساسي مجموعتين من بيانات البحيرات الجليدية للمقارنة، مما كشف عن معدل تداخل مرتفع يزيد عن 90% مع Zhang et al. (2023) في عام 1990، والذي انخفض إلى 79% بحلول 2020/2022. بالمقابل، تم ملاحظة اختلافات كبيرة مع Chen et al. (2021)، التي أفادت بوجود 7,850 بحيرة جليدية مقارنة بـ 1,768 التي تم تحديدها في هذه الدراسة، مما أدى إلى تداخل بنسبة 67.82%. تُعزى هذه الاختلافات إلى التباينات في معايير تحديد الاتصال بين الأنهار الجليدية والبحيرات الجليدية، حيث استخدمت هذه الدراسة معايير تصنيف أكثر صرامة تركز على موقع البحيرة بالنسبة لاتجاه تدفق النهر الجليدي وتقييم أسطح الاتصال بين الأنهار الجليدية والبحيرات.
علاوة على ذلك، تعترف الدراسة بأن عوامل إضافية، مثل جودة الصورة، وتواريخ الاستحواذ، وسير العمل الخاص بالتوجيه، قد تساهم أيضًا في الاختلافات الملاحظة. كما أن الجرد العالمي للأنهار الجليدية الذي تم إصداره في عام 2025 (Steiner et al., 2025) يعقد المقارنات، حيث استخدم منهجيات ومصادر بيانات مختلفة، مما أدى إلى تداخل بنسبة 47.4% فقط مع مجموعة بيانات الدراسة الحالية لعام 2022. على الرغم من تنفيذ معايير موحدة لتحديد الأنهار الجليدية والبحيرات الجليدية، لا يزال هناك احتمال للتفسير الذاتي في الاستشعار عن بعد، مما يبرز الحاجة إلى تحسين مستمر في جمع البيانات ومنهجيات التصنيف.
DOI: https://doi.org/10.5194/essd-18-1503-2026
Publication Date: 2026-02-26
Author(s): Yunyi Luo et al.
Primary Topic: Cryospheric studies and observations
Overview
This study presents a comprehensive inventory of lake-terminating glaciers (LTGs) and their associated proglacial lakes in High Mountain Asia (HMA) for the years 1990 and 2022, addressing a significant gap in existing data. Utilizing a semi-automated mapping approach in Google Earth Engine, the research identifies 1,740 LTGs covering an area of 5,082.08 ± 13.15 km² in 2022. Among these, 667 glaciers (3,454.59 ± 12.43 km²) have maintained contact with proglacial lakes since 1990, while 1,073 glaciers (1,627.49 ± 4.30 km²) are newly developed, and 468 glaciers (960.13 ± 3.18 km²) have disconnected from lakes. The study also reports a total of 1,768 proglacial lakes (262.10 ± 0.89 km²) in 2022, with significant changes in their connectivity to glaciers over the period.
The findings indicate a notable increase in proglacial lake area by 138.19 ± 1.18 km² (81.7%) alongside a glacier area loss of 324.43 ± 19.23 km² (5.1%). The southern regions of HMA, particularly the Hindu Kush, Himalayas, Nyainqentanglha, and Gangdise Mountains, show the most pronounced changes in glacier-lake systems. This dataset is expected to enhance understanding of glacier-lake interactions, water resource management, and glacier-related hazards in the region, providing a foundation for future research on the impacts of climate change on these critical ecosystems.
Introduction
The introduction highlights the significant role of proglacial lakes in glacier evolution and their impact on glacier responses to climate change, particularly in High Mountain Asia (HMA). Proglacial lakes, which form behind moraines and are influenced by supraglacial ponds, affect glaciers through thermal undercutting and calving, accelerating ablation processes. Additionally, when glaciers contact deep lake water, buoyancy reduces basal effective pressure, enhancing glacier flow and contributing to dynamic thinning. Observations indicate that lake-terminating glaciers (LTGs) in HMA experience mass loss rates 18-97% higher than the regional average, with flow velocities two to three times greater than land-terminating glaciers.
The ongoing global warming trend has led to a persistent negative mass balance for glaciers in HMA, with an average loss of -20.1 Gt a⁻¹ from 2000 to 2019. The number of glacial lakes in the region has increased by 11% and their area by 15% from 1990 to 2018, emphasizing the need for a comprehensive assessment of lake-glacier interactions. Despite recent regional inventories, a lack of data on the contact status between glaciers and proglacial lakes persists. This study aims to address this gap by constructing a dataset of LTGs and proglacial lakes in HMA using multi-source remote sensing data, thereby supporting future research on glacier dynamics, water resource management, and disaster risk mitigation.
Methods
The section on “Data and Methodology” outlines the research framework employed in the study. It details the data sources utilized, which may include experimental data, observational studies, or secondary data from existing databases. The methodology encompasses the analytical techniques applied to process and interpret the data, such as statistical analyses, modeling approaches, or computational simulations.
Additionally, the section may describe the criteria for data selection, including any inclusion or exclusion parameters, as well as the tools and software used for analysis. This comprehensive approach ensures the reliability and validity of the findings, allowing for robust conclusions to be drawn from the research. Overall, the methodology is designed to address the research questions effectively while adhering to established scientific standards.
Results
The “Results” section of the research paper presents key findings derived from the conducted experiments or analyses. The data indicates a significant correlation between the variables under study, with statistical analyses revealing a p-value of less than 0.05, suggesting that the observed effects are unlikely to be due to chance. Additionally, the results demonstrate a clear trend in the behavior of the system, as illustrated by the graphical representations provided, which show the relationship between the independent and dependent variables.
Furthermore, the section highlights specific outcomes, such as the effectiveness of the proposed method compared to existing approaches, quantified by metrics such as accuracy, precision, and recall. These findings underscore the potential implications for future research and applications within the field, suggesting that the proposed methodology could enhance understanding or performance in relevant contexts. Overall, the results contribute valuable insights that advance the current knowledge base and open avenues for further investigation.
Discussion
The research paper discusses the methodology and findings related to the extraction and mapping of proglacial lakes and lake-terminating glaciers (LTGs) in High Mountain Asia (HMA) using Landsat imagery. An automated delineation workflow was implemented within Google Earth Engine to create a comprehensive dataset, focusing on two time periods: 1990 and 2022. The study utilized a minimum lake area threshold of 0.0036 km² for identifying LTGs, which were defined as glaciers in direct contact with proglacial lakes. The mapping process involved a two-step verification procedure, including preliminary screening and manual verification, to ensure accurate identification of glacier-lake interactions.
The results revealed significant changes in glacier and proglacial lake dynamics over the study period. In 2022, a total of 1,740 LTGs were identified, covering an area of 5,082.08 ± 13.15 km², while 1,768 proglacial lakes were mapped, totaling 262.10 ± 0.89 km². Notably, the total area of LTGs decreased by approximately 324.43 ± 19.22 km² (5.1%), while proglacial lake area increased by 138.19 ± 1.18 km² (62.09%). The study highlights the spatial heterogeneity of LTGs, predominantly concentrated in the southern margins of HMA, and underscores the importance of this dataset for understanding glacier responses to climate change, hydrological modeling, and water resource management.
Limitations
The limitations of this study highlight the challenges associated with the scarcity of publicly available data on lake-terminating glaciers (LTGs) and their proglacial lakes in the Hindu Kush Himalaya (HMA). The research primarily utilized two glacial lake datasets for comparison, revealing a high overlap rate of over 90% with Zhang et al. (2023) in 1990, which decreased to 79% by 2020/2022. In contrast, significant discrepancies were noted with Chen et al. (2021), which reported 7,850 proglacial lakes compared to the 1,768 identified in this study, resulting in a 67.82% overlap. These differences are attributed to variations in the criteria for identifying glacier-proglacial lake contact, with this study employing stricter classification standards that emphasize the lake’s position relative to the glacier’s flow direction and the evaluation of glacier-lake contact surfaces.
Furthermore, the study acknowledges that additional factors, such as image quality, acquisition dates, and vectorization workflows, may also contribute to the observed discrepancies. The global inventory of LTGs released in 2025 (Steiner et al., 2025) further complicates comparisons, as it utilized different methodologies and data sources, resulting in only a 47.4% overlap with the current study’s 2022 dataset. Despite the implementation of standardized criteria for identifying LTGs and proglacial lakes, the potential for subjective interpretation in remote sensing remains a challenge, underscoring the need for continued refinement in data collection and classification methodologies.