冰岛冰川-瓦特纳冰川国家公园

瓦特纳冰川国家公园
瓦特纳冰川国家公园因其独特的地质历史而享誉全球,其地质历史很大程度上是由漫长的冰与火的交锋所谱写的。
1.1 世界遗产
要被列入联合国教科文组织世界遗产名录,一个地方或自然现象必须具有所谓的全球独特价值。瓦特纳冰川国家公园于2019年被列入世界遗产名录,因为它是地球历史重要阶段的杰出代表,包括生命的记录、地貌发育过程中重要的地质过程,以及重要的地貌或自然地理特征。
联合国教科文组织(UNESCO)致力于促进对世界各地具有杰出人类价值的文化和自然遗产的识别、保护和保存。这体现在联合国教科文组织于1972年通过的《保护世界文化和自然遗产公约》这一国际条约中。文化遗产指的是具有历史、美学、考古、科学、民族学或人类学价值的古迹、建筑群和遗址。自然遗产指的是杰出的自然、生物和地质构造,濒危动植物物种的栖息地,以及具有科学、保护或美学价值的区域。
遗产是我们从过去继承的遗产,是我们今天赖以生存的,也是我们留给子孙后代的。我们的文化遗产和自然遗产都是不可替代的生命和灵感源泉。它们是我们的试金石、我们的参照点、我们的身份认同。世界遗产概念的独特之处在于其普世性。世界遗产地属于全世界所有人民,无论其位于何处。
瓦特纳冰川国家公园根据自然标准(viii)被列入世界遗产名录。这意味着该区域堪称地球历史重要阶段的杰出代表,包括生命起源、地貌发育过程中重要的地质活动,以及重要的地貌或地形特征。
1.1.1独特性
陆地上活跃的海洋裂谷、地幔柱、大气层和冰盖(其大小和范围在过去280万年间不断变化)的共存和持续相互作用,使该区域在全球范围内独一无二。地球系统的相互作用不断地塑造和重塑着这片区域,造就了极其多样化的地貌以及种类繁多的构造、火山和冰火山特征。其中,玄武岩熔岩盾(冰岛盾)、火山裂缝和火山锥群、广阔的溢流熔岩以及冰盖主导的冰火山特征(如平顶山和山峰)尤为引人注目且独具特色。有趣的是,该地块裸露的火山地貌已被用作火星上类似地貌的类比对象。地热和冰下喷发产生的融水和冰川崩塌,在瓦特纳冰川冰盖的南北两侧维持着全球独一无二的沙质平原,以及快速演变的峡谷。此外,该地块还包含一系列动态的冰川和地貌特征,这些特征是由冰川扩张或消退响应气候变化而形成的。在瓦特纳冰川众多出口冰川的末端及其前缘地带,尤其是在南部低地,这些地貌特征易于到达和探索,这使得该地块成为冰川研究的旗舰地点。
1.1.2冰与火
这片标志性的火山区域占地超过140万公顷,几乎占冰岛领土的14%。它拥有十座中心火山,其中八座是冰下火山。其中两座火山是冰岛最活跃的火山之一。火山与瓦特纳冰川冰盖下方的裂谷相互作用,形成多种形式,其中最壮观的是冰川洪水(jökulhlaup)——火山喷发时冰川边缘决堤引发的突发性洪水。这种反复发生的现象造就了独特的沙质平原、河流系统和快速演变的峡谷。火山地区也是一些特有地下水动物的家园,它们在冰河时代幸存了下来。
1.1.3提名过程
冰岛政府提交的瓦特纳冰川国家公园世界遗产名录申报提案由环境与自然资源部长古德蒙杜尔·英吉·古德布兰德松和教育、科学与文化部长莉莉娅·阿尔弗雷德斯多蒂尔签署。该提案于2018年1月提交至位于巴黎的世界遗产委员会办公室。申报准备工作始于2016年,申报文件由瓦特纳冰川国家公园受环境与自然资源部和教育、科学与文化部委托编制。两部委设立了一个指导小组,负责监督和管理申报过程。
2019年7月5日,瓦特纳冰川国家公园正式列入联合国教科文组织世界遗产名录。在阿塞拜疆巴库举行的世界遗产委员会会议上做出的决定确认,瓦特纳冰川国家公园和隆索拉菲自然保护区的自然环境对人类具有独特的价值。
1.1.4管理和保护要求
瓦特纳冰川国家公园(Vatnajökull National Park)是负责执行公园相关法律的主要国家机构,也是一个高效的组织,得到了冰岛政府、地方市政当局和企业各级的支持。该机构拥有成熟的管理体系,并配备了经验丰富的长期管理人员,其中包括一支强大的常驻和临时工作人员队伍。
为维护和加强遗产地的保护和管理,建议缔约国采取以下措施:
及时完成瓦特纳冰川国家公园管理计划的修订,确保其全面涵盖遗产地内的所有区域;
努力将赫尔杜布雷达林迪尔自然保护区和隆索拉菲自然保护区并入瓦特纳冰川国家公园,以促进对整个遗产地的协调管理;
鉴于瓦特纳冰川国家公园近期新增区域以及近期游客数量的快速增长,应增派人员,包括外勤人员和行政支持人员,以确保遗产地的有效保护和管理;
在遗产地南部杰古沙龙冰河湖周边以及北部黛提瀑布等游客密集区域建设充足的游客设施;
对在遗产地内运营的商业经营者和导游实施有效的认证制度;以及
采取采取额外措施,阻止游客非法越野驾驶,并修复因这些行为和其他游客活动而受到不利影响的任何区域。
1.2 冰川消融
冰川覆盖了冰岛约10%的面积。1890年后,大部分冰川开始退缩,而自2000年以来,出口冰川的退缩速度异常迅猛,其质量损失位居世界记录最高之列。由于气候变化,冰川将继续融化和退缩,到2100年,其体积可能会减少一半。200年后,最高的山峰上可能只剩下少量冰盖。
1.2.1冰川消融——项目介绍
“冰岛冰川——研究气候变化的天然实验室”(简称“冰川消融”)。冰岛环境与自然资源部已指定瓦特纳冰川国家公园与冰岛气象局合作实施该项目,并与冰岛东南部自然研究中心和冰岛大学地球科学研究所合作开展。该项目是政府气候变化议程的一部分,旨在提高公众对气候变化及其对冰岛及其他地区冰川影响的认识。
1.2.2冰岛冰川动态
冰岛每年都会发布一份简报,更新冰岛冰川的最新情况。过去25年来,冰岛冰川一直在快速消融,冰川消融是该国气候变暖最显著的后果之一。本期简报简要介绍了自1900年以来冰川的变化,以及近年来对冰川末端、冰川物质平衡和冰川变化引起的地壳运动的监测结果。简报还提供了2021年秋季更新的冰川轮廓图和更新的物质平衡时间序列数据。
1.2.3气候变化与冰川
天气瞬息万变,只能预测未来几天的天气状况,而气候则是指一个地区普遍存在的天气状况,其变化较为缓慢。要监测气候变化,必须对天气进行数十年的测量。
20世纪全球地表温度平均上升了0.8摄氏度,北极和亚极地地区的升温幅度是全球的两倍。考虑到每日气温的波动,这种升温幅度似乎并不算大,但作为年平均气温的变化,它会产生重大影响,例如导致海冰和冰川融化、海平面上升、温带地区植被生长旺盛以及鸟类和动物迁徙路线的改变。
当前全球变暖的主要原因是人类活动向大气中排放二氧化碳(CO2)和其他温室气体,例如甲烷(CH4)。温室气体浓度的增加是由于发电厂、交通运输和工业中煤炭和石油等化石燃料的燃烧,以及森林砍伐、土壤侵蚀和农业活动导致二氧化碳吸收量减少所致。自工业革命以来,大气中的二氧化碳含量已增加超过45%。此后,海洋吸收了人为二氧化碳排放的三分之一,导致海洋酸化,从而抑制贝壳生长。海洋酸化最终将导致海洋物种灭绝,并对海洋生态系统产生广泛影响。
冰岛冰川在过去二十多年里迅速消融,冰川消退是气候变暖最显著的后果之一。过去十年中,一些冰川已经消失,例如冰岛西部的奥克冰川。冰岛冰川在19世纪末达到最大规模,此后不断消融,面积减少了超过2100平方公里(17%)。冰川径流发生了变化,许多冰川前形成了冰川湖或冰川湖面积扩大,而有些冰川湖则消失了。近二十年来,冰川退缩的速度加快,在2000年至2017年期间,冰川面积减少了700多平方公里,平均每年减少43平方公里(相比之下,雷克雅未克的面积为273平方公里)。
冰川是地球上最大的淡水库。最大的冰川是南极洲和格陵兰岛的冰盖。许多较小的冰川分布在极地和亚极地地区,实际上,每个大陆的山区都有冰川。冰川融水用于灌溉农作物,为数百万人提供饮用水,并用于水力发电。
冰岛冰川的冰量为3500立方公里,其中瓦特纳冰川冰盖就含有3000立方公里。如果冰岛所有冰川全部融化,整个国家将被淹没在30米深的水下,或者全球海平面上升1厘米。然而,如果全世界所有冰川都融化,海平面将上升约65米。沿海城市以及地球上大片农田都将被淹没。
冰岛位于北大西洋,北极圈以南。该国处于极地气候带和温带两大气候带的交界处,因此其气候可归类为寒温带气候。来自南方的暖流——北大西洋暖流——使得冰岛的气候比人们根据其纬度预期的要温和。1980年至2000年期间,冰岛低地的年平均气温在2至5摄氏度之间。主要冰川的位置受南风带来的大量降水影响,这些降水被输送到冰岛南部沿海地区。瓦特纳冰川(Vatnajökull)和米尔达斯冰川(Mýrdalsjökull)高海拔地区的年平均降水量为4000-5000毫米(最高可达8000毫米),而朗格冰川(Langjökull)和霍夫斯冰川(Hofsjökull)的年平均降水量最高可达3500毫米。
利用格陵兰冰盖冰芯中的氧同位素作为温度指标,人们曾估算过包括冰岛在内的北大西洋地区过去的气候。小冰期(约公元1450-1900年)期间气候最为寒冷。从冰岛人定居时期(约公元874年)到13世纪,冰岛的气候与1920-1960年期间相似,年平均气温比小冰期最冷的时期高约1摄氏度。冰岛东南部地区受近几百年气候波动的影响程度,在冰岛其他地区并不多见。在小冰期期间,那里的冰川扩张到了历史上前所未有的规模。
1.2.4冰川对气候变化的响应
冰川对气候变化的响应取决于其大小和形状,但大多数冰川会在几年内通过调整冰舌的位置来应对物质平衡的变化。之后,冰川会持续退缩或前进数年甚至数十年,直至完全适应气候变化。短而陡峭的山谷冰川会在一二十年内完成调整,但规模更大、坡度更缓的冰川则需要更长的响应时间。因此,冰川对物质平衡变化的响应取决于其下伏冰床的坡度和形状,以及是否存在冰川湖(冰川湖会加速融化)。气候变暖会导致冰川消融量和消融季节的持续时间增加。融水增加会润滑冰床,从而加剧冰川滑动,而对于流入海洋的冰川来说,崩解现象也会更加频繁。
冰川对气候变化的敏感性是指冰川物质平衡或体积对特定气候变化(温度和降水)的响应变化。近期对斯卡拉费尔冰川、海纳贝格冰川和弗拉约冰川出口冰川的温度和降水变化响应的模型研究表明,仅升温1摄氏度就会导致这些冰川损失25%至35%的体积。升温2摄氏度最终(在模型运行约100年后)将导致近60%的原始冰量损失。我们或许认为升温1摄氏度并不算多,但这样的变化却会对冰川产生显著影响。
目前,格陵兰岛和南极洲正在发生剧烈的变化,而且变化速度比之前的预测更快。消融区面积扩大,海拔升高,融水汇集在众多地表水洼中,这些水洼随着水流顺着冰臼流入冰川底部而突然干涸。这种变化导致冰流速度加快,进而导致流入海洋的出口冰川崩解速度加快。
1.2.5冰川学
冰川冰由冰晶、雪、空气、水和沉积物组成。当全年积雪量超过夏季融化量时,冰川便会形成。
冰川是如何形成的?
冰川冰由冰晶、雪、空气、水和沉积物组成。冰川主要由压缩的雪形成,只有一小部分是由水的冻结形成的。当一年中积雪量超过夏季融化量时,冰川就会形成。随着积雪层的不断积累,埋藏的雪粒变得越来越紧密,并转化为粒雪,粒雪随后在重结晶过程中变质成冰川冰。这个过程发生在海拔较高的积累区。厚厚的冰体在自身重力的作用下变形,像面团或熔融金属一样向下游流动。冰体向下流向消融区,那里的融化量超过了一年中积雪量的积累量。
平衡线
分隔积累区和消融区的线称为平衡线。平衡线的高度取决于温度、降水量和周围的地形。如果气候条件保持不变,平衡线和冰川边缘都不会发生变化。
目前,瓦特纳冰川南部的平衡线高度通常在海拔 1000 至 1200 米之间,但具体高度因地而异。在小冰期末期,瓦特纳冰川东南部的平衡线可能比现在低约 300 米。因此,向南流淌的冰川的积累区面积更大。由于气温较低且融化期较短,冰川消融较少,冰川向下推进,深入到山谷和低地。
为什么冰川是蓝色的?
冰之所以是蓝色的,是因为它反射蓝光,同时吸收光谱中的红光和黄光。雪看起来是白色的,是因为雪花之间的空气反射了所有光谱的光(白色)。因此,冰中的气泡越多,看起来就越白。
冰裂缝
冰裂缝是指冰川表面因冰川流动引起的应力变化而形成的裂缝或断裂。冰裂缝的形状从线形到弧形不等,长度从几米到几公里不等。它们的方向可以与冰川流动方向任意。最深的冰裂缝可能超过30米。理论上,冰的重量将冰裂缝的深度限制在30米左右。低于这个深度,冰层内部通常存在足够的压缩力来阻止裂缝的进一步扩展。然而,如果水进入正在扩展的冰裂缝,它会像楔子一样,进一步加深裂缝,有时甚至会贯穿整个冰川数百米。冰裂缝的主要类型有纵向裂缝、横向裂缝和边缘裂缝。冰裂缝通常隐藏在积雪之下,但许多在夏末会变得清晰可见。在消融区,冰裂缝通常非常明显,有些甚至会演变成延伸至冰川底部的冰臼。
冰川崩塌
冰岛语“冰川雪崩”已被国际广泛接受,用来指代冰岛多地频繁发生的冰川溃决洪水。冰川崩塌极其危险,对居民点构成重大威胁。其成因包括地热区上方冰层的持续融化、火山喷发期间岩浆与冰相互作用导致的融化,以及冰川堰塞湖中储存的水体释放。冰川溃决洪水(Jökulhlaup)维持着瓦特纳冰川(Vatnajökull)冰盖南北两侧全球独一无二的沙质平原,以及快速演化的峡谷。冰川溃决洪水在瓦特纳冰川冰盖以北的地貌演化中发挥了重要作用。 28 公里长的 Jökulsárgljúfur 峡谷是在全新世早期由一些源自 Vatnajökull(克韦尔克山火山或 Bárðarbunga 火山)的巨大冰川滑坡形成的,并淹没了 Jökulsá á Fjöllum 冰川河的路径。







