融化的冰川正在撼动我们脚下的地球

本周，冰川湾国家公园一座 4,000 英尺高的山体发生大规模山体滑坡，碎石散落下方数英里。这有力地提醒人们，阿拉斯加这部分山脉不稳定，而且这种不稳定会造成危险。距离这里仅 10 英里，冰川的尽头是约翰霍普金斯湾，这里是游轮的热门停靠点。

这次，滑落的岩石在距入口几英里处停了下来。去年秋天，当一次类似规模的山体滑坡直接落在阿拉斯加偏远的塔安峡湾时，科学家发现它引发了巨大的海啸，海浪冲到了峡湾对岸 600 英尺高，冲走了树木。

“全球每年大概会经历三到五次这样的事件，而阿拉斯加东南部是全球的热点地区，”地貌学家科林·斯塔克说，他在哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的团队在地震记录中发现了冰川湾和塔安峡湾的山体滑坡。斯塔克将于下周前往冰川湾，今年春天他带领一个团队前往塔安峡湾，并将于 8 月返回研究那里的地貌和地质状况如何影响山体滑坡和海啸。科学家从最近的山体滑坡中了解到的信息可以帮助评估阿拉斯加东南部和其他地区未来面临的山体滑坡风险。

大型山体滑坡通常在偏远地区被忽视，但它们会震动地面，产生地震波，引起斯塔克、地震学家戈兰·埃克斯特罗姆及其拉蒙特同事的注意。

斯塔克和埃克斯特罗姆对 5.2 级冰川湾山体滑坡的初步分析表明，塌方始于当地时间 2016 年 6 月 28 日上午 8:21，当时一块面积约为半平方英里的岩石表面在一个陡峭的高坡上塌陷。斯塔克说，岩石碎片似乎在大约一英里四分之一的范围内加速了近一分钟。一旦它撞到兰普卢冰川的冰层上，碎片就会继续滑动，在移动过程中将雪和冰推起。一名飞行员后来降落在山体滑坡的尽头附近，距离塌方地点约六英里，他发现那里的碎片厚度是人高两倍多。

一旦云层散去，卫星图像可用，科学家们将能够计算出冰川湾塌陷的体积。根据他们的地震分析，斯塔克和埃克斯特罗姆估计山体滑坡的重量约为 1.2 亿公吨，相当于约 6000 万辆中型 SUV 从山坡上滚落下来。

脆弱的景观

阿拉斯加海岸尤其脆弱。该地区地质活跃，随着板块运动，山脉被推高。该地区还受到冰川侵蚀。冰川曾经填满山谷，它们的重量将冰川海洋沉积物压入岩石中，这些岩石现在构成了山谷的墙壁。随着冰川消退，曾经支撑山谷墙壁的冰消失了，留下的岩石表面往往很脆弱，容易坍塌。

在塔安峡湾，科学家们发现了过去发生过其他山体滑坡的证据。那里的冰川消融速度很快——就在 1961 年，现在位于崩塌地点边缘的廷德尔冰川已经延伸到峡湾下游 15 英里处的艾西湾边缘。

本周，当科学家和同事放大兰普卢冰川和冰川湾周围的入口壁的图像时，他们也指出了那里过去发生过山体滑坡的迹象。

“地质情况基本相同。下一次山体滑坡发生只是时间和空间的问题，”斯塔克说。“真正让我震惊的是：如果它发生在稍远一点的地方，靠近崩解前沿，那将是一件非常糟糕的事情。你可以在谷歌地球上看到——那里有一艘游轮。如果山体滑坡发生得更近，它很可能会把一些碎石倾倒在入口处。”

大型山体滑坡的诱因通常并不明确。在阿拉斯加的研究中，斯塔克注意到在温暖的月份，大型山体滑坡的发生率会更高，这可能与气温升高或融水有关。这些是他的团队希望通过今年在塔安峡湾的工作开始解答的一些问题。

科学家们一直在研究峡湾的地质情况，测量海啸卷走树木并将其像火柴棍一样散落一地的边缘的修剪线。来自其他大学、国家公园管理局和美国地质调查局的同事正在研究其他方面，包括海啸携带的沉积物类型以及水线以下峡湾形状的影响。南加州大学的帕特·莱内特一直在研究峡湾形状如何影响海啸行为的模型。

“把这个问题放在地质背景中考虑确实很重要，”斯塔克说。“这些墙体正是由于这一过程的性质而倒塌的。”

地震摆动

过去七年来，斯塔克和埃克斯特罗姆一直在开发一种技术，通过从世界各地地震和其他活动产生的地震数据流中找出滑坡特征，他们能够探测到大型滑坡。他们能够提取的细节有朝一日可以帮助政府发出海啸警报，帮助救援人员更快地找到滑坡受灾村庄，并警告滑坡造成的河流可能很快溃坝等风险。

虽然地震往往突然发生，但山体滑坡产生的地震波开始缓慢，然后随着山体下山而加速，最后减速。拉蒙特全球 CMT 项目的科学家和他们的同事根据这些数据进行反向研究，使用地震波产生和传播方式的模型来确定所涉及的力量。一旦科学家估计出山体滑坡的质量，他们就可以确定山体滑坡的加速度和速度，从而确定其距离和运动。

冰川湾还发生过其他重大山体滑坡，包括 2014 年约翰霍普金斯冰川的山体滑坡。根据美国地质调查局的报告，1958 年的一场大地震引发了海岸利图亚湾的山体滑坡，并引发了海啸，导致一艘渔船上的两人死亡。

斯泰西·莫福德曾任美联社记者，也是哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的科学作家。