近日，国际河流与生态安全研究院陈峰团队在高山亚洲冰川物质平衡重建方面研究取得新进展，研究成果已分别发表在Global and Planetary Change和Palaeogeography Palaeoclimatology Palaeoecology期刊上。
作为气候变化监测的关键指标，冰川在当前气候变暖的背景下呈现加速消融的趋势。持续的冰川消融极易引发冰崩、山洪、泥石流等地质灾害，这将对沿线大坝、道路等基础设施造成不可逆转的破坏。同时大规模冰川消融会引起地表辐射和热量失衡、淡水资源的流失、海平面上升，对区域水循环产生了重要影响。此前，国际河流与生态安全研究院陈峰团队已在印度河、阿姆河、锡尔河、雅鲁藏布江、怒江－萨尔温江等高山亚洲主要跨境河流上游流域开展了大量的冰川融雪径流变化树轮重建工作，系统分析了高山亚洲主要跨境河流历史水文变化特征、驱动变化机制、历史极端事件，为跨境水资源合作和协调提供了珍贵的数据支撑（npj Climate and Atmospheric Science，https://doi.org/10.1038/s41612-022-00239-5)。
但作为冰川融雪径流主要补给源的冰川在器测记录之前如何变化仍然缺乏高分辨的替代资料，为此陈峰团队联合瑞典哥德堡大学、瑞士联邦森林雪和景观研究所、英国圣安德鲁斯大学、波兰弗罗茨瓦夫大学、吉尔吉斯斯坦科学院、塔吉克斯坦科学院、中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所等国内外7家研究机构，以天山东西两侧的哈萨克斯坦图尤克苏冰川（Tuyuksu)、中国乌鲁木齐河源1号冰川（Tianshan No.1）为研究对象，通过提取冰川周边区域树木年轮中的宽度和蓝色光强度信号，分别建立了400年以上的树轮年表，结合冰川物质平衡变化、气候变化、树轮信号变化等三者之间的稳定响应关系，团队成功重建了上述冰川历史时期冰川物质平衡变化。
图1. 高山亚洲冰川和主要跨境河流分布，其中A代表乌鲁木齐河源1号冰川，B代表图尤克苏冰川。
图2. 图尤克苏冰川堆积区1635—2016年冰川物质平衡重建和1850—2100年不同情景下模拟值对比（a）及概率密度估计（b)。
图3. 天山乌鲁木齐河源1号冰川过去400年冰川物质平衡重建（a）及其每十年冰川物质平衡数值极端事件累积量。（c）观测、重建和预测天山乌鲁木齐河源1号冰川物质平衡变化及其核密度分布估计（d)。
结果表明中亚山地降水是图尤克苏冰川物质平衡变化的主要驱动力，而夏季平均气温则是乌鲁木齐河源1号冰川物质平衡变化的主要驱动力。1974年以来的快速变暖导致天山乌鲁木齐河源1号冰川在过去四个世纪中经历了前所未有的融化趋势，同时图尤克苏冰川也经历了不同程度冰川物质的损失，这意味着我们需要采取更稳健的缓解策略来减缓当前的快速变暖和冰川融化。不同的是随着降水的增加，在未来80年图尤克苏冰川消融的趋势将得到缓解，而乌鲁木齐河源1号冰川仍然处于快速消融的状态。该研究的结果有助于解释中亚天山山脉冰川物质平衡变化特征，为亚洲高山的冰川研究提供了连续数据的记录，并有助于更详细地评估该地区的冰川和气候变化。同时同一区域不同冰川反映出不同的物质平衡变化的高度空间异质性，更加需要我们继续织密树轮采样布局的网络，力图在更大的尺度范围上厘清高山亚洲冰川物质平衡历史变化特征。
上述研究成果，云南大学为第一作者单位，国际河流与生态安全研究院2022级博士研究生岳伟鹏和2020级博士研究生陈友平分别为论文的第一作者，陈峰研究员为通讯作者。研究得到了国家自然科学基金（U1803341, 32061123008)、国家重点研发计划（2018YFA0606401-03)、第二次青藏高原科学考察（2019QZKK010206）等项目的共同资助。
论文信息：
Weipeng Yue, Kristina Seftigen, Feng Chen, Rob Wilson, Heli Zhang, Yunling Miao, Youping Chen, Xiaoen Zhao. (2023). Picea schrenkiana tree ring blue intensity reveal recent glacier mass loss in High Mountain Asia is unprecedented within the last four centuries. Global and Planetary Change, 104210. (https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2023.104210)
Youping Chen, Magdalena Opała-Owczarek, Feng Chen, Piotr Owczarek, Heli Zhang, Shijie Wang, Mao Hu, Rysbek Satylkanov, Bakytbek Ermenbaev, Bakhtiyorov Zulfiyor, Huaming Shang, Ruibo Zhang. (2023). Tree-ring perspective on past and future mass balance of the glacier in Tien Shan (Central Asia): An example from the accumulation area of Tuyuksu Glacier, Kazakhstan. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 111696. (https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2023.111696)
供稿：国际河流与生态安全研究院
编辑：李哲
责任编辑：陈涛
