氷河の流れ

氷河流は、氷河によって形成された水路領域であり、液体の水が蓄積して流れます。^[1]氷河流は、一般的に「氷河流」または「氷河融解水流」とも呼ばれます。水の動きは、重力と氷の融解によって影響を受け、方向付けられます。^[1]氷が融解すると、氷河上流、氷河内流、氷河下流、氷河前流などのさまざまな種類の氷河流が形成されます。[ ^1]水は、蓄積帯の雪を透過して濾過され、 FIRN帯でスラッシュプールを形成し、氷河の上部にある氷河上流に入ります。 ^[2]水は氷河上の氷河上湖に蓄積し、氷河上の水路に流れ込みます。^[2]融解水は、さまざまな水路を通って流れ、氷河内の氷河内水路または氷河の下の氷河下水路に入ります。^[2]最終的に、水は氷河前流または湖を通って氷河から流れ出ます。^[2]氷河前流は終点として機能するだけでなく、融解水を受け取ることもできます。^{[2]氷河前流は、エネルギー交換や融解水と}堆積物の輸送において重要な役割を果たします。^[3]

氷河は前進と後退によって侵食され、堆積物を堆積させます。 ^[4]侵食は、摩耗と剥ぎ取りによって発生します。^[4]これらのプロセスは、プレートテクトニクスの動き、火山活動、大気のガス組成の変化など、さまざまな要因に依存しています。^{[5]氷河侵食により、} U字型の谷が形成されることがよくあります。 ^[6]これらの谷は、融解水を伴う氷河の流れに見られるような方向性のある水の動きを可能にします。 [6] 氷河下の河川侵食と氷河の流出は、氷河が溶けることによって発生し、岩盤を侵食する水の流れを作り出します。^[4]氷河の流れの幅と高さは、数センチメートルから数十メートルに及びます。^[3]流れは、表面、切込み、峡谷の3つの基準を使用して分類できます。^[3]切込みと湾曲は、流量と傾斜によって影響を受けます。^[3]流量と傾斜が大きいほど、削り込みが速くなり、湾曲度が高くなります。 [ ^{3 ]}湾曲度が高いということは、両岸の頂上間の谷間が広いことを意味します。 [3] これにより、台形の峡谷のような谷が形成されます。 ^[3]川の傾斜は、基底地形、氷の厚さと流れ、氷河の融解によって影響を受けます。^[3]フォックス氷河のこのビデオでは、融解水による川の水路形成の実際の例が示されています。

氷河流は、氷河が存在する地域では世界中で見られ、^[3]高緯度や高山環境に位置することが多い。^[7] リモートセンシングやその他のGISシステムは、これらの流域を検出して研究するためによく使用される。^{[3] [8]氷河流の長さは地域によって大きく異なり、多くの場合、}流域の大きさや流域を形成した氷河の特性に依存する。^{[2] [3]}

氷河川の一例としては、ルパル川があります。

氷河流の流量は、雪解け、氷河の融解、水路境界の融解、降水量に応じて年間を通じて変動します。^{[3]流量の測定値は春に増加し、気温の上昇により}融解水の追加が促進される夏に最も高くなります。^[7]融解水は多くの氷河流の年間水収支に大きく貢献しています。^[7]氷河流が受け取る融解水の量は、その流域の大きさに依存します。流域が大きいほど積雪量が多くなる傾向があり、したがって融解水と年間流量の測定値が高くなります。^[3]ただし、顕著な氷河が存在する地域では、氷河流は平均で融解水の生産量の 52% しか受け取りません。融解水の流出の大部分は周囲の氷河のクレバスに入ります。 ^[3]

氷河の融解により、氷河川は春から夏にかけて洪水の波に見舞われることが多い。 ^[9]これらの洪水の波は、川の流量の速度と運動量を変化させ、多くの場合、氷河川の栄養素、溶質、溶存ガスの組成を増加させる。^[9] 生態系の生産性は、流量が変動する氷河川で最も高くなることが多い。^[9]

氷河川の厳しい状況は、氷河川が高高度・高緯度に位置することが多いだけでなく、雪解け水が常に流入していることも原因です。^[10]したがって、低水温、変動する流量、不安定な基質と川底、濁度と堆積物の増加は、氷河川の典型的な状況です。^[10]

氷河川の無脊椎動物は成長が速く、体重も大きいのが特徴です。^[10]その理由は、競争レベルが低く、生き残る生物が少ないため食料源が豊富だからです。^[10]優勢な種は、ユスリカ亜科のDiamesinaeです。^[10]氷河川に生息できる他の種には、冷たい川で2番目に優勢なOrthocladiinae、底生藻類、付着生物、昆虫科のChironomidaeがあります。^[10]

夏には、氷河川では氷が溶けるため流量が多くなります。^[8]流量が多いと濁度が高くなり、堆積物が運搬され、そこに生息する付着生物のバイオマスが減少します。^[8]夏の終わりには、氷が溶けて流量が減り、付着生物の個体数が増加します。[ ^8]

さらに、同様の緯度と高度の氷河流では、ベータ多様性は非氷河流域と比較して同様であり、強化されています。

アルプスの渓流はキラル川、クレナル川、リトラル川に分類され、その生態は多様です。^[11]

キラル川は氷河の永久積雪線より上に位置する氷河川の最上流域である。^[11]これらの川は氷河の融解水によって供給され、水温は 4°C 未満である。^[11]低温がこの川のセクションで見つかる生物を支配している。^[11]一般に、氷河流入部から数メートル以内には生物は存在しないが、下流に向かうにつれて生物の個体数と多様性が増加する。^[11]キラル川の典型的な種は、ジアメシン ユスリカとブユスリカである。^[11]これらの生物は藻類や外来有機物を食べる。このセグメントには魚類、被子植物、プランクトンは見られない。 ^[11]

クレナル川（スプリングブルックとも呼ばれる）は、あらゆる標高に存在し、地下水を水源としている。^[11]この水源は、この川に十分な酸素を供給し、一定の流れと安定した温度（年間を通じてわずか1～2℃しか変化しない）の環境を提供している。 ^[11]これらの条件により、多様な生物群集が生息できる。^[11]さまざまな種類の藻類、コケ類、ツンドラ植物がここで見られる。^[11]北極イワナなどの一部の魚は、冬季にこれらの川を産卵場所として利用している。 ^[11]標高が高い場所では、ユスリカ科、特にディアメサが優勢な動物相である。^[11]標高が低い場所では、端脚類、等脚類、軟体動物がより優勢になる。^[11]

渓流の水源は雪解け水で、主にナトリウム イオンからなる軟水となっている。^[11]水温は5～10℃と幅広く変化する。 [11]ここで見られる植物は主にコケ植物と大型藻類で、黄金色植物、緑藻植物、藍藻、紅藻などである。^[11]無脊椎動物では、カゲロウ目、カゲロウ目、トビケラ目、双翅目、渦虫類、ダニ目、貧毛類、線虫がこれらの渓流に典型的に見られる。^[11]この環境に生息する魚類は限られており、サケ科魚類や、時にはマス、ナマズ、ヘビなどが生息する。^[11]

気候変動によって引き起こされる氷河の後退は、季節的な川の流れの効果を減らす可能性があり、川の水源にも影響を与える可能性があります。^{[8] [12]氷河の後退により、最終的には}地表水の流れが減少することが予想されます。^[8]これは、高山地帯では一般に地下水の貯蔵がほとんどないため、川に信頼できる代替水源を提供できた帯水層が存在しないためです。 ^[8]これは、氷河川が将来断続的になる可能性があることを意味します。 ^[8]信頼できる水源があり、断続的に干上がらない川は、おそらく温度が高くなり、下流の生物が標高の高い場所に移動し、新しい領域を主張できるようになります。^[8]アラスカ南東部で行われた研究は、氷河の後退が、氷河川の下流につながる沿岸水域の物理的および化学的特性の変化に影響を与えることを示唆しています。^{[13]これらの変化は、サケの産卵、}生態系の生産性、および富栄養化に深刻な影響を及ぼす可能性があります。^[13]

高山地域は一般的に、人間の影響から遠く離れた手つかずの環境であるとみなされています。^[14]しかし、そうではありません。一部の農薬などの空気中の汚染物質は、高山地域に蓄積し、これらの環境に生息する水生生物に健康上のリスクをもたらす可能性があります。^[14]残留性有機汚染物質（POPs）による汚染は、主に局所的な排出と輸送によって発生します。 [15]数十年前に氷上に堆積した汚染物質（DDTなど）を含む古い氷河の後退により、川の生態系に入り込み、環境内または下流に生息する生物の健康に影響を与える可能性があります。^[15]気温が上昇すると、急速な雪解けにより、一度に川に流入する汚染物質の濃度が高くなります。^[15]

大型無脊椎動物（例えばユスリカ）は指標種であり、人間が生態系にどのような影響を与えているかを判断するためによく調査されます。^[16]残念ながら、高山環境における大型無脊椎動物の環境選好に関する研究は不十分であり、氷河の流れの変化を監視することが困難になっています。^[16]