氷河湖がどのように形成されるか

氷河湖は氷河または氷河活動に由来します。これらは通常、氷河の作用によってできた窪地に氷河の融解水が蓄積するときに形成され、氷河の融解水の流出はモレーン、氷、または岩盤自体などの天然のダムによって制御されます。現在、世界には約 14,394 の氷河湖が点在しており、その面積は約 9,000 平方キロメートルです。地球の表面。このような湖は、その周囲に拠点を置くコミュニティにとって重要な淡水資源として機能します。

世界中で氷河湖の数の増加が注目されており、気候変動がこの変化を促進する主な要因となっています。 1990 年から 2018 年の間に、氷河湖の数は 53% 増加し、これは氷河湖の総面積の 51% の増加に相当します。氷河湖の拡大に関する主な懸念は、氷河湖決壊洪水（GLOF）のリスクです。

氷河湖はどのようにして形成されるのでしょうか?

氷河湖は一夜にして形成されるものではありません。氷河はその下の土地を侵食する強力な力です。そのため、後退するにつれて谷を切り開き、窪地を残す可能性があります。氷河が移動を続けると、摩耗によって下にある岩盤が削り取られます。また、通常はモレーンやドラムリンの形で堆積物を輸送し、堆積させます。

氷河が後退して溶けるにつれて、溶けた水はこれらの窪みや谷に残ります。最終的には十分な量の水が蓄積し、湖が形成されます。氷河が融解水を生成する速度は、湖の形と大きさに直接影響します。雪解け水の量も湖水の化学的性質と水質に影響を与えます。

氷河湖が形成される前のプロセスにより、不規則な形状を持つことは珍しいことではありません。モレーン、ドラムリン、エスカーは、これらの湖の堆積と形態パターンに影響を与えます。そして、それらはしばしば急な深深度を持ち、海岸近くに深い水が存在します。

氷河湖の種類

ニュージーランドのテカポ湖は、モレーンでせき止められた氷河湖の一例です。画像クレジット: Krzysztof Golik (ウィキメディア コモンズ経由)。

氷河の後退により、さまざまな種類の氷河湖が形成されます。主な種類:

モレーンでせき止められた湖: 名前が示すように、これらの湖は氷河とモレーンの尾根の間に形成されます。モレーンはダムの役割を果たし、湖の排水をチェックします。それらは、終末モレーン、後期モレーン、およびその他のモレーンで堰き止められた湖の 3 つのタイプに分類されます。このような湖は世界で 2 番目に一般的なタイプであり、失敗して GLOF イベントを引き起こす可能性が非常に高いです。例としては、米国モンタナ州のフラットヘッド湖やスイスのチューリッヒ湖などがあります。

インドのヒマーチャル・プラデーシュ州にある標高 4250 メートルのチャンドラ・タール湖は、岩盤でせき止められた湖の一例です。

岩盤堰き止め湖: これらの湖は氷河の浸食後に形成され、後退する氷河によって残された窪地に水が蓄積することで後退します。岩盤でせき止められた湖はカール湖であることもあり、本質的には氷河によって削られたカールまたはボウル状の窪みを占める池です。インドのチャンドラ タール湖もそのような湖の 1 つです。

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氷でせき止められた湖: 氷で堰き止められた湖は、川や氷河の溶けた水が氷河の氷によって堰き止められて形成されます。このような湖は、氷河の表面に形成される性質上、氷上湖である可能性があります。このような湖は支流の氷河によってせき止められることもあり、氷河と谷の壁の間の氷河の側に形成されます。キルギスのメルツバッハー湖はそのような湖の一例です。

決壊後のキルギスのメルツバッハ湖。

その他の氷河湖: このような湖は、湖水を留める堰き止め物質が氷河作用の直接的な結果ではなく、地滑りや雪崩などによって形成される場合に形成されます。このような湖は氷河の谷に形成され、氷河の融解水によって供給されます。

氷河湖の形成に影響を与える要因

氷河湖の形成と特徴は主に、地質、気候、地形という 3 つの自然条件に依存します。

地質学

氷河の下の岩石の種類と構造は、土地がどれだけ簡単に侵食されるかに影響します。たとえば、頁岩や石灰岩などの柔らかい岩石は、氷河が後退するにつれて摩耗しやすくなります。氷河がこれらの岩の上を削り取ると、急速に侵食され、深い窪地が形成されます。対照的に、花崗岩のような岩は浸食に強いため、氷河は表面をゆっくりと移動します。後退後に得られる地形は、多くの場合、より険しく、深い盆地が少なくなります。

米国モンタナ州、先史時代のプロ氷河期のミズーラ湖で産出された積層粘土岩。画像クレジット: マット・アフォルター (講演)、ウィキメディア・コモンズ経由。

さらに、断層線や褶曲などの地質学的特徴も氷河の進路を導く可能性があります。氷河は自然に最も抵抗の少ない道を進むため、断層や褶曲によって自然な弱さの線が形成されます。これは、氷河が移動する場所と浸食が集中する場所を指示します。

気候

ヨークルスアゥルロゥン、アイスランドの氷河湖。右側には、年間約 100 ～ 200 メートルの速度で急速に後退しているヴァトナヨークトル氷河の河口があります。画像クレジット: Kenneth Muir、Wikimedia Commons経由。

氷河は気温に非常に敏感です。気候が温暖化すると、氷河の融解が早くなります。ますます多くのそれらが後退し、下の土地が露出し、新しい湖を形成する水を残します。

地形

高い山脈の間にある氷河と氷河湖の空撮。

高山地域では通常、氷河がお椀型の窪地に形成され、その結果、前述のカールが形成されます。雪解け水がそれらを満たすと、カール湖またはターン湖になります。氷河が平底の谷にさらに多くの破片（モレーン）を堆積させると、モレーンでせき止められた湖が形成される機会が生まれます。これは、モレーンが雪解け水を閉じ込める際に天然のダムとして機能するためです。より平坦な地域では、堆積物に埋もれた氷の塊が溶けてやかん湖が形成されることもあります。土地の角度や傾斜は、水の集まり方や流れ方に影響を与えます。急峻な地形は、深くて狭い湖の形成に有利です。通常、傾斜が緩やかになると、盆地が広くなり、浅くなります。基礎となる岩石構造の褶曲や傾斜した層により、谷底に階段状のパターンが形成されることがよくあります。その結果、小川でつながった一連の小さな湖であるパターノスター湖が形成されます。

氷河湖が重要な理由

アジアの多くの氷河湖は神聖な場所とみなされ、地元のコミュニティによって崇拝されています。

氷河湖は気候変動を記録し、地域社会に真水を供給するのに役立ちます。通常、湖は水温が低いため豊かな生物多様性をサポートしていませんが、古い湖には、長い時間をかけてつながった川からの水が流入する結果、より多様な種が集まっている可能性があります。

氷河湖は突然の脅威となる可能性があるため、積極的に監視する必要があります。氷河湖は、さまざまな季節を通じて雪解け水を捕らえます。コミュニティがそこから汲み上げるにつれて、彼らはこの水をゆっくりと放出します。氷河湖の水のほとんどは、飲料、水力発電、灌漑に使用されています。たとえば、アンデスやヒマラヤの農家は、干ばつ期間中にモレーンで堰き止められた湖から水を汲んで、食料の栽培を続けたり、マイクロ水力発電システムを稼働させたりしています。残念ながら、これらの湖を形成する氷河は今後も後退し続け、その結果、これらの水源が枯渇する可能性があります。

GLOF 現象は、洪水の経路にある集落に直接的に壊滅的な影響を与える可能性があります。画像クレジット: beibaoke / Shutterstock.com

前述したように、一部の湖は不安定な氷の背後にあり、それらが失敗すると、結果は GLOF になります。世界中で 1,500 万人が GLOF 危険地帯内に住んでおり、その半数は中国、パキスタン、ペルー、インドに住んでいます。

気候変動により氷河が後退するにつれて、モレーンで堰き止められた盆地が形成され続けています。これらの盆地にある湖のすべてが危険なわけではありませんが、水量の増加、ダムの弱さ、予期せぬ誘因により、状況は不安定になっています。エンジニアはこれらのリスクを軽減するための措置を積極的に講じていますが、いくつかの危険が残っています。

氷河湖は単に氷河の後退によってできたものではありません。それらは地球の気候の歴史と現在進行中の変化を反映しています。氷河は現在のペースで後退を止めることはないだろう。むしろ、溶解プロセスが加速する可能性があります。この知識に基づいて今すぐ行動し、氷河湖が資産であり将来負債にならないように計画、監視、適応することが重要です。