氷河湖決壊洪水

氷河湖決壊洪水（GLOF ）は、氷河湖を囲むダムの決壊によって引き起こされる決壊洪水の一種です。氷河に囲われた水が溶けたり氷河から溢れたりするGLOFに似た現象は、ヨークルスアベバと呼ばれます。ダムは氷河の氷または末端モレーンで構成できます。決壊は、浸食、水圧の上昇、岩のなだれまたは大雪、地震または凍結地震、氷の下の火山の噴火、または隣接する氷河の大部分が氷河湖に崩れ落ちることによる氷河湖の水の大規模な移動によって発生する可能性があります。

気候変動による氷河の融解の増加は、気候変動の他の環境的影響（例えば永久凍土の融解）と相まって、氷河のある地域では氷河湖決壊による洪水のリスクが増加する可能性が高いことを意味します。^{[1] [2] [3]}これは、地質がより活発なヒマラヤで特に当てはまります。^{[1] [2]}

2023年の調査では、中国、インド、ネパール、パキスタン、ペルーを中心に1500万人がこの危険にさらされていることが判明した。^[4]

氷河湖決壊洪水は、氷河やモレーンによって堰き止められた水が放出されるときに発生する決壊洪水の一種です。氷河の前面によって堰き止められた水域は氷河湖と呼ばれ、氷河で覆われた水域は氷河下湖と呼ばれます。氷河湖が決壊すると、氷河湖排水路と呼ばれることもあります。氷河下湖が決壊すると、氷河湖沼と呼ばれることもあります。

したがって、ヨークルフラウプは氷河下の決壊洪水です。ヨークルフラウプは英語に取り入れられたアイスランド語で、もともとは火山の噴火によって引き起こされるヴァトナヨークトルの氷河決壊洪水のみを指していましたが、現在では氷河下の水の突然の大量放出を表す言葉として受け入れられています。

氷河湖の容積は様々だが、数百万から数億立方メートルの水が溜まることがある。氷河 湖を包む氷や氷河堆積物の壊滅的な崩壊により、数分から数日かけてこの水が放出されることがある。このような事象では、最大で毎秒15,000立方メートルもの流量が記録されており、通常は小規模な山間のV字型の渓谷が、突然、深さ約50メートル（160フィート）の極めて激しい急流に変化する可能性があることを示している。氷河湖決壊洪水は、急峻なモレーン谷での大規模な川床浸食によって悪化することが多く、^[5]その結果、洪水のピークは、堆積物が堆積する川に到達するまで下流に流れるにつれて増大する。下流の氾濫原では、浸水はやや遅く、幅10キロメートル（6.2マイル）にも及ぶことが示唆されている。どちらのシナリオも、人命、財産、インフラに対する重大な脅威である。

国連は、こうした現象が発生する可能性のある地域での死傷者や破壊を防ぐため、一連の監視活動を行っている。人口増加と氷河後退による氷河湖の増加により、この状況の重要性は過去1世紀にわたって拡大している。氷河のある国はすべてこの問題の影響を受ける可能性があるが、中央アジア、南米のアンデス地域、アルプスに氷河があるヨーロッパの国々は、最もリスクが高い地域として特定されている。^[6]

世界中で、差し迫った致命的な氷河湖決壊の状況が数多く確認されている。ツォ・ロルパ氷河湖は、ネパールのカトマンズの北東約110キロメートル（68マイル） 、標高4,580メートル（15,030フィート）のロルワリン渓谷に位置している。この湖は、高さ150メートル（490フィート）の非固結末端モレーンダムによって堰き止められている。この湖は、トラカルディン氷河の融解と後退により毎年拡大しており、ネパールで最大かつ最も危険な氷河湖となり、約9,000万～1^{億立方メートル}（1億2,000万～1億3,000万立方ヤード）の水を蓄えている。^[7]

2013年6月、ウッタラーカンド州ケダルナートでは、チョラバリ火山による氷床下水決壊と鉄砲水が発生し、同地を訪れていた数千人の巡礼者、観光客、住民が死亡した。

パキスタンには7000以上の氷河があり、これは極地を除く世界のどこよりも多い。2018年現在、ギルギット・バルティスタン州には3000以上の氷河湖が形成されており、そのうち30が国連開発計画（UNDP）によって氷河湖決壊洪水の差し迫った脅威をもたらしていると特定されている。2017年には、「パキスタン北部における氷河湖決壊洪水リスク軽減プロジェクトの拡大」が継続された。^{[8] 1929年、}カラコルム山脈のチョン・クムダン氷河の氷河決壊により、下流1200kmのインダス川で洪水が発生した（アトックで最大洪水位8.1m ）。^[9]

ブータンの渓谷や低地の河川平野では、氷河湖決壊が定期的に発生している。^[10] 最近では、ティンプー、パロ、プナンカ・ワンデュ渓谷で鉄砲水が発生している。ブータンにある2674の氷河湖のうち、24が最近の調査で近い将来に氷河湖決壊の候補地として特定されている。^{[11] 1994年10月、}プナカ・ゾンの上流90キロで氷河湖決壊が発生し、フォーチュ川で大規模な洪水が発生し、ゾンが損壊し、死傷者が出た。^[11]

2001年、科学者たちはトルトルミ湖が差し迫った壊滅的な崩壊の恐れがあると特定した。この状況は最終的に、水圧を軽減するために湖の縁から水路を掘ることで緩和された。^[12]

ネパールでは数十年にわたって GLOF が発生しているが、1985 年のディグ チョ氷河湖の決壊がこの現象の詳細な調査のきっかけとなった。1996 年、ネパール水エネルギー委員会事務局 (WECS) は、標高 4100 メートルを超えるディグ ツォ、イムジャ、ローワー バルン、ツォ ロルパ、トゥラギの 5 つの湖が潜在的に危険であると報告した。2001 年に ICIMOD と UNEP が行った調査では、ネパールには潜在的に危険な湖が 20 ヶ所あると報告されている。そのうち 10 ヶ所で GLOF が発生しており、そのうちのいくつかは決壊後に再生している。ネパールに流入する小川によって排水されるチベットの一部にも危険な氷河湖が存在する可能性があり、チベットの決壊が下流のネパールに被害をもたらす可能性が高まっている。ガンダキ川流域には 1025 の氷河と 338 の湖があると報告されている。^[要出典]

マルシャンディ川上流域にあるトゥラギ氷河は、潜在的に危険な湖として特定されている2つのモレーン堰き止め湖（氷河上湖）のうちの1つである。フランクフルト・アム・マインのドイツ連邦地球科学天然資源研究所（BGR）は、カトマンズの水文学気象局と協力してトゥラギ氷河の研究を行い、最悪の事態を想定したとしても、近い将来に湖が壊滅的な決壊を起こす可能性は排除できると2011年に結論付けた。^[13]

ロンバサバ湖とピダ湖は、東ヒマラヤの標高約5700メートルにあるモレーンで堰き止められた2つの湖である。気温上昇により、ロンバサバ氷河とカエル氷河の面積は1978年から2005年の間にそれぞれ8.7%と16.6%減少した。氷河からの水はロンバサバ湖とピダ湖に直接流れ込み、2つの湖の面積はそれぞれ140%と194%増加した。2006年のチベット水文局の報告書によると、2つの湖で氷河湖決壊が発生した場合、12,500人以上が住む23の町と村が危険にさらされていただろう。^[14]

チベットでは、チベット高原の主要大麦生産地域の一つが2000年8月の氷床上浸水により破壊された。1万戸以上の家屋、98の橋や堤防が破壊され、推定被害額は約7,500万ドルに上った。その年、農村は穀物や家畜を失い、食糧不足に陥った。^[15]

1978年、パキスタンから中国に割譲された歴史的カシミールの一部であるカラコルム山脈のシャクスガム川渓谷で大規模な氷床融解が発生したと報告された。 ^[9]

最も有名なのは、アイスランドのヴァトナヨークトル氷河から流れ出る巨大な氷河ヨークルフラウプです。ヨークルフラウプ（jökull = 氷河、hlaup = 流れる[ ^16]）という語がアイスランド語から来ているのは偶然ではありません。アイスランド南部は、こうした大災害の被害に頻繁に見舞われてきたからです。1996年もその例で、ヴァトナヨークトル氷河に属するグリムスヴォトン湖の北側にある火山が噴火し、グリムスヴォトン湖が水に満たされ、その後、スケイダラ川がスカフタフェットル（現在はヴァトナヨークトル国立公園の一部）の前面の土地を氾濫させました。ヨークルフラウプの流量は毎秒5万立方メートルに達し、フリングヴェグル（環状道路またはアイスランド道路1号線）の一部を破壊しました。洪水は重さ5000トンにも及ぶ流氷を運び、100～200トンの氷山が環状道路のギグジュクヴィスル橋を襲った（この橋の遺跡は現在、人気の観光スポットとして説明板でよく示されている）。津波は高さ4メートル（13フィート）、幅600メートル（660ヤード）に達した。洪水は1億8500万トンのシルトを運び去った。^[17] ヨークルスラウプ川の流入により、数日間にわたり川はアマゾン川に次ぐ第2位の川となった。

洪水の後、氷河の流出によって残された川岸には高さ10メートル（33フィート）の氷山がいくつか見られました（ミールダルスヨークトルも参照）。ヴァトナヨークトル氷帽の中心にあるグリムスヴォトン火山の火口の周りに形成される湖からのピーク時の水放出は、ミシシッピ川の流量を超える流量を生み出します。噴火は 1954 年、1960 年、1965 年、1972 年、1976 年、1982 年、1983 年、1986 年、1991 年、1996 年に発生しました。1996 年の噴火では 3 立方キロメートル (0.72 立方マイル) の氷が溶け、ピーク時には毎秒 6,000 立方メートル (7,800 立方ヤード) の噴出量が発生しました。

ドーバー海峡は、ドッガーランド地方の大きな湖をせき止める天然のダムとして機能していたウィールド・アルトワ背斜が20万年前に決壊したことで起きた壊滅的な氷床決壊によって形成されたと考えられている。この湖は現在北海の底に沈んでいる。この洪水は数か月続き、毎秒100万立方メートルもの水が流出した。決壊の原因は不明だが、地震か、単に湖の水圧が高まったことが原因かもしれない。この洪水は、イギリスとヨーロッパ大陸を結ぶ地峡を破壊しただけでなく、イギリス海峡の全長にわたって大きな岩盤の谷を削り取り、壊滅的な大洪水の特徴である流線型の島々と縦方向の浸食溝を残した。^[18]

1818年のジェトロ氷河大惨事では、スイス南西部にある長さ4kmの谷で44人が死亡した。致命的な洪水は歴史上知られており^{[19]、 1595年に初めて140人の死者が記録された。「}夏のない年」の間に氷河が増加した後、落下したセラックの堆積により氷錐が形成され始めた^[19]。1816年、谷は湖となり、1817年の春に空になった。1818年の春、湖の長さは約2kmに達した。急激な水位上昇を食い止めるため、州の技術者イグナーツ・ヴェネツは、氷のダムの上流側と下流側の両方から、湖面から約20メートルの高さにトンネルを掘り、氷に水門を開けることを決定した。雪崩により作業が中断され、水位が10メートル下まで上昇したため、安全上の理由から二次トンネルが掘削された。^[19]氷が崩れ落ちる危険性があったため作業は遅れ、最終的に長さ198メートルの穴が完成したのは6月4日で、^[19]湖が人工の滝から6月13日に水漏れを始める数日前だった。ヴェネツは谷の住民に対し、円錐の底からも水が漏れているという危険を警告した。^[19]しかし、6月16日の朝に円錐に亀裂が入り始め、16時30分に氷のダムが決壊して1,800万^{立方メートル}の洪水が谷の下に流れ込んだ。^[19]

第四紀後期には、コッパー川流域の古代アトナ湖で氷河決壊による洪水が何度も発生した可能性がある。^[20]

一部のヨークルフロイプは毎年氷河から水が流れ出ています。クニック川近くのジョージ湖では、1918 年から 1966 年まで毎年大規模な水河の氾濫がありました。1966 年以降、クニック氷河は後退し、氷のダムは形成されなくなりました。氷河が再び厚くなり、谷を塞ぐと、ジョージ湖では毎年の洪水が再開される可能性があります (Post および Mayo、1971)。

ほぼ毎年、アラスカ南東部の2か所で氷床上氷河崩壊が発生しており、そのうちの1つはアビス湖である。ジュノー近郊のタルセクア氷河からの流出により、近くの滑走路が浸水することが多い。約40棟の小屋が影響を受ける可能性があり、大規模な洪水により数棟が被害を受けた。ハイダー近郊のサーモン氷河からの流出により、サーモン川付近の道路が損壊した。^[21]

ミズーラ洪水またはスポケーン洪水として知られる先史時代の大規模な氷河期湖沼群は、最終氷期の終わりごろ、北米のコロンビア川流域で発生した。これは現在のモンタナ州にある氷のダムが定期的に決壊した結果生じたもので、現在ミズーラ氷河湖として知られる水域が干上がった。この大規模な洪水はコロンビア高原を浸食し、水は海に向かって急流となり、今日ワシントン州中部と東部に広がるチャネルド・スキャブランズ地形を形成した。

ウォーレン氷河川はウィスコンシン氷河期にアガシー氷河湖を排水した。現在は穏やかなミネソタ川がその川床を流れている。この川は季節ごとに氷河の融解水を現在のミシシッピ川上流に排水していた。現在北アメリカのドリフトレス地域と呼ばれるこの地域は、最終氷河期の3つの段階すべてにおいて、同時期にグランツバーグ氷河湖とダルース氷河湖からの氷河決壊洪水にも見舞われた。

2003年9月6日から10日にかけて、ワイオミング州ウインド・リバー山脈のグラスホッパー氷河で氷河湖決壊が発生した。氷河上流の氷河湖が氷河ダムを破り、湖の水が氷河の中央に0.8キロメートル（0.5マイル）以上溝を掘った。4日間で推定246万立方メートル（6億5000万米ガロン）の水が放出され、ディンウッディ・クリークの流量は27キロメートル（17マイル）下流の水位観測所で毎秒5.66立方メートル（200立方フィート）から毎秒25.4立方メートル（900立方フィート）に上昇した。洪水による残骸はクリーク沿いに32キロメートル（20マイル）以上堆積した。 GLOFは、1960年代に初めて氷河が正確に測定されて以来続いている氷河の急速な後退に起因すると考えられています。^{[22] [23]}

1941年12月13日、ペルーでは氷河湖決壊による洪水で推定1,800人が死亡、ワラス市の住民も多く犠牲となった。原因はコルディジェラ・ブランカ山脈の氷河からパルカコチャ湖に氷塊が落ちたことだった。この出来事は氷河湖決壊洪水の研究の歴史的なきっかけとなったと言われている。多くのペルーの地質学者や技術者がこのような洪水を避ける技術を考案し、世界中に輸出した。^[24]

1978年、カテドラル氷河の氷河流によって引き起こされた土石流により、カナダ太平洋鉄道の線路の一部が破壊され、貨物列車が脱線し、トランスカナダハイウェイの一部が土砂に埋もれました。^[25]

1994年、ブリティッシュコロンビア州ファロークリークでヨークルス川の噴火が発生した。^[26]

2003年、ヨークルスラウプ氷河がエルズミーア島のツボルグ湖に流れ込み、その出来事とその後の出来事が監視された。氷で堰き止められた湖は、氷のダムが浮上して壊滅的な干上がりとなった。これは、ほとんどの氷河が冷たい氷床にあり、氷で堰き止められた湖は通常、ダムを越えてゆっくりと干上がるカナダ北極圏では非常に珍しい現象である。^[27]

最終氷期のハインリッヒ火山噴火は、ハドソン海峡の河口で氷にせき止められたハドソン湾の湖から噴出した巨大な氷河によって引き起こされた可能性があると示唆されている。^[28]

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