水源管理与高山冰川保护的新成果
（一）查找与管理水源的新信息
1．查找水源及其变化的新进展
⑴惊喜发现海床下储存着大量淡水资源。[76]2013年12月，澳大利亚弗林德斯大学文森特·波斯特等人组成的一个研究小组，在最新一期《自然》杂志上发表论文称，他们在海床下发现大量淡水，有助缓解日益严峻的水资源危机。
研究人员为科研和油气开采目的探究海床下水资源状况时发现，澳大利亚、中国、北美和南非附近大陆架海床下存在低盐度水，总量估计达到50万立方千米。
波斯特说：“研究人员确认，海床下淡水属于常见现象，并非特殊环境下才能产生的反常事物。这些淡水储备的形成，始于数十万年前。”
那时海平面远比现在低，雨水得以渗入海床以下。海平面升高后，位于海床下的蓄水层因覆盖层层粘土和沉积物而保存完好。波斯特说，海下淡水资源储量，比人类1900年以来抽取的地下水量高100倍。
⑵发现格陵兰冰原积雪中蕴含大量水资源。[77]2014年1月，地球科学家理查德·福斯特等人组成的研究小组，在《自然·地球科学》杂志上发表研究成果称，他们研究发现，格陵兰冰原融化的大量雪水，都储存在结实的积雪中。这种隐藏的蓄水方式，延缓了冰原融雪流入海洋的过程，从而影响了海平面的上升。
该研究小组钻探了格陵兰冰原南部，在2011年春天形成的积雪层，测量了积雪层的厚度。他们惊讶地发现，万年雪(一种结实的积雪)中蓄积的液态水，竟然在冬天过后依然存在。
他们使用地表与空中雷达，追踪了蓄水层在格陵兰南部广阔地区的跨度。他们估计，这种含水万年雪中隐藏的蓄水层覆盖的范围，约有7万平方公里，相当于一个爱尔兰那么大。
地理学家乔尔·哈珀在一篇评论文章中写道：“在万年雪中发现的如此广泛的水资源存储，揭开了格陵兰岛融雪径流过程中一个基本但却被忽略的部分。”
⑶首次查明我国地下水年度变化量。[78]2021年1月30日，《人民日报》报道，从自然资源部中国地质调查局获悉：2019年至2020年，该局组织完成全国地下水位统一测量和全国地下水资源年度评价工作，首次查明我国地下水年度变化量，为地下水超采治理、地面沉降防治与水资源合理开发提供重要依据。
2020年全国主要平原盆地地下水总储存量年度增加10.9亿立方米，其中浅层地下水储存量年度增加28.4亿立方米，深层地下水储存量年度减少17.5亿立方米。三江平原、四川盆地等11个平原盆地地下水储存量年度整体增加。华北平原、黄淮平原等地下水储存量仍呈亏损状态。
全国多数平原盆地地下水位稳中有升。2020年与2019年同期相比，全国17个主要平原盆地浅层地下水位多数稳中有升。江汉洞庭湖平原、长江三角洲、柴达木盆地等7个平原盆地浅层地下水位以上升为主。塔里木盆地、松嫩平原等7个平原盆地浅层地下水位基本稳定。华北平原地下水超采治理取得成效，京津冀主要城区地下水位止跌回升，广大农灌区地下水位下降速率减缓。
据了解，中国地质调查局建立了覆盖全国主要平原盆地和部分生态脆弱区的地下水统测网。在国家地下水监测工程20469个站点基础上，利用4.7万眼民用井，部署完成了2019年和2020年同期地下水位统一测量，测点总数达到6.7万个。监测面积由350万平方千米拓展到400万平方千米，填补了内蒙古高原中段、塔克拉玛干沙漠南缘、罗布泊等地区地下水监测空白，重点监测区测点密度由每百平方千米0.6个提升至1.7个。
2．加强河流和地表水管理的新进展
⑴建立地中海沿岸国家水流域数字模型。[79]2015年6月，有关媒体报道，由西班牙瓦伦西亚理工大学牵头，欧盟多个成员国科技人员参与的一个研究团队。经过两年多时间的努力，成功建立起地中海沿岸国家包括季节河流和溪流在内的水流域数字模型。已成功应用于地中海部分沿岸国家和地区的水资源管理，正在其他地中海国家进行推广应用。
研究人员表示，合理准确地进行水资源管理，对于地中海沿岸国家相对集中的人口、动物、植物密集区的生存和可持续发展至关重要。
研究团队的工作主要由两大部分构成：各类数据的收集整理分析与建模，以及模型的现场实地验证。研究人员已分别在希腊、西班牙和意大利对建立的数字模型进行了实地验证，初步显示出积极的良好效果。例如，不同河流水位变化预测沿河流域栖息动植物种群的生存状况，与当地的历史数据基本吻合。研究团队采用目前世界上最先进的环境生态系统评价方法，为受到大坝和水电站威胁的生态系统以及濒危物种保护，积极向有关各方提出切实可行的最佳选择方案建议。
研究团队正在为部分大坝和水电站管理人员，提供应用数字模型的业务指导，如释放水量的最佳方式和不破坏下游生态系统的最大水量释放控制等。这个数字模型，不仅为人类水资源有效管理提供服务，而且为水流域动植物栖息地生态系统提供服务。
⑵绘制出全球地表水分布变化情况图。[80]2016年12月7日，欧盟联合研究中心学者弗朗科斯·佩凯尔及其同事组成的一个研究团队，在《自然》杂志网络版发表论文说，他们以高分辨率绘制出过去30年全球地表水分布的变化情况图，并认为导致变化的主要因素是干旱、水库修建(如筑坝)和水提取。
地表水是人类生活用水的最重要来源之一，更是各国水资源的主要组成部分。过去已有研究绘制全球地表水的分布情况，并且跟踪地表水随时间推移所发生的地方性和区域性变化。但是直到现在，一直没有出现全球性的、方法统一的有关地表水逐渐变化的定量研究。
此次，欧盟研究团队分析了拍摄于1984年至2015年之间的300多万张地球资源卫星图片，以30米×30米的分辨率，量化了地表水的月度变化。研究团队使用一种算法，把30米×30米的区域，划分为陆地或开放水域(包括淡水和咸水水域，但不包括海洋)。
团队成员表示，过去32年里，有将近9万平方公里的永久性地表水消失了，约相当于苏必利尔湖的面积，其中70%发生在中东和中亚地区。但是，他们也指出，其他地方也会有新的永久性地表水形成，面积约是已消失地表水的两倍，约为18.4万平方公里；而且除大洋洲净减少1%外，各大洲的永久性地表水均出现净增长。
论文作者最后总结道，此次最新数据为认识气候变化和气候振荡对地表水分布的影响，补充了进一步的信息，而且捕捉了人类对地表水资源分布的影响。
（二）防治水源污染研究的新信息
1．研究地下水砷污染的新发现
⑴发现地下水超采可能导致水源砷浓度上升。[81]2018年6月5日，美国斯坦福大学科学家瑞恩·史密斯主持的一个研究小组，在《自然·通讯》杂志发表一项环境学研究模型。它显示，在2007年至2015年间，美国加利福尼亚州圣华金河谷地下水超采，可能导致这处水源中砷的浓度上升。
地下水，是指埋藏在地表以下各种形式的重力水，这是水资源的重要组成部分，由于其水量稳定、水质好，是农业灌溉、工矿和城市的重要水源之一。但在一定条件下，地下水的变化，也会引起沼泽化、盐渍化，以及滑坡、地面沉降等不利自然现象
加州中央谷地，占美国地下水取水量的20%左右，地下水也是圣华金河谷(中央谷地区)约100万人口的主要饮用水来源。而砷是地下水中的天然污染物，在含水层内黏土的孔隙水中，砷含量很高。在安全的地下水抽取水平下，砷仍留在黏土内。
此次，该研究小组开发了一个定量模型，来预测地下水的砷浓度，发现圣华金河谷地下水超采引起的地面沉降速率，与砷浓度存在关联。研究表明，地面沉降是黏土变形的结果，含有高浓度砷的孔隙水从黏土中释放，随后污染主要的含水层水体。
砷原本是自然界中一种微量元素，存在于多种天然矿物中，但在自然及人为因素的诱导下，含水介质中的砷释放进入地下水中，进而导致砷含量异常。目前，高砷地下水在世界范围内广泛分布，据2016年的统计数字，全球约70多个地区近1.5亿人口，均不同程度地受到高砷地下水威胁，而长期饮用高砷地下水可导致一系列健康问题，包括皮肤癌、肺癌、肝脏和肾脏疾病等。斯坦福大学的研究小组认为，以加州为例，如能够避免在圣华金河谷超采地下水，将可以改善水质。
⑵发现砷借助微生物新陈代谢污染地下水。[82]2018年9月，加州理工学院地质生物学教授纽曼领导的一个国际研究团队，在美国《国家科学院学报》上发表论文称，近年来，砷污染及砷中毒事件，在全球范围内频发，遭受砷污染的饮用水成为人类健康的重大威胁。近日，他们研究发现，砷是借助微生物的新陈代谢进入地下水的。这对于预测砷迁移转化对环境的影响，有重要意义。
砷是俗称“砒霜”中的主要成分，是自然界中存在的一种有毒元素。全世界至少有1亿人饮用的水砷含量超标。此前研究表明，摄入砷可能会增加人罹患肺癌、膀胱癌和皮肤癌等癌症的风险。
砷酸盐是自然界中常见的含砷化合物，它通常吸附在沉积环境中的铁矿物表面，难以溶解到地下水中。那么水中的砷污染从何而来？该研究团队发现，当环境缺氧时，一些微生物会进入厌氧代谢模式，将砷酸盐转化为易溶于水的亚砷酸盐，从而污染地下水。
在这一过程中，砷酸盐呼吸还原酶扮演了关键角色。这种酶的结构微小，即使在显微镜下也难以看到。研究人员运用X射线衍射技术，来准确显示其结构及其与砷酸盐结合的位点，这对了解它的功能有重要帮助。
进一步研究发现，砷酸盐之所以对人体有毒，原因在于它在化学上与磷酸盐相似，而磷酸盐是细胞产生三磷酸腺苷的必要化合物，三磷酸腺苷是细胞能量的来源。如果砷酸盐过量，细胞会优先与砷酸盐结合而不是磷酸盐，从而破坏产生三磷酸腺苷的能力，导致细胞死亡。
纽曼表示，研究砷酸盐呼吸还原酶在相关环境中如何发挥作用，有助于了解砷如何通过细菌进入饮用水，从而帮助解决复杂的环境安全问题。
2．研究防治水源硝酸盐污染的新技术
找到减少地下水硝酸盐污染的新方法。[83]2017年2月，德国不莱梅大学乌尔里希·库尔策教授领导，中国等国相关专家参加的一个研究团队，在《欧洲无机化学杂志》上刊登研究成果称，他们找到一种解决地下水硝酸盐污染的新方法：利用多金属氧酸盐可有效降低地下水中过量的硝酸盐。
地下水硝酸盐污染是德国一个长期已知的问题，根据德国政府2016年的地下水硝酸盐监测报告，德国有近三分之一的地下水水质硝酸盐含量超标，这与过度使用农业化肥有关。类似的情况在许多国家也很严重。地下水硝酸盐过量，会影响饮用水质量，并对农业和工业用水产生不良后果，通常允许的地下水硝酸盐含量上限为每升50毫克。
该研究团队发现，一种合成的多金属氧酸盐，对于减少硝酸盐水污染有特殊作用，这种纳米结构物质在水中对硝酸盐还原起电催化效果。其有效成分主要是镍和铜金属原子，含镍多金属氧酸盐可使水中的硝酸盐含量降低4倍，而含铜的金属氧酸盐甚至可以使硝酸盐含量降低达50倍。
库尔策对这一新研究成果寄予厚望，因为使用多金属氧酸盐，比使用传统方法处理地下水中过量硝酸盐更高效和更环保，可大大减少二氧化碳的排放。现在还需进一步研究该方法是否能适用于日常生活中。
3．研究防治水源有毒蓝藻污染的新进展
⑴开发水源地有毒蓝藻暴发早期预警技术。[84]2009年7月，南非科技与工业研究会湖泊学家保罗·奥博郝斯特博士领导的一个研究小组，在《生态毒理学》杂志上发表论文称，他们研究出一种可以预测有毒蓝绿藻，在淡水环境（如江河湖泊）中暴发的方法。这种早期预警方法，对于监测淡水环境，帮助水源管理部门，采取恰当的水排放策略来减少下游污染和健康风险，具有重要应用意义。
蓝绿藻又称蓝藻或蓝菌，是一种生长于水中的浮游生物，当水中的营养物质过剩时，原本稀少的蓝绿藻会在短时间内迅速繁殖，在河流、湖泊或水库的水面上形成庞大而浓密的藻垫，这就是蓝藻暴发。蓝藻暴发打乱了湖泊水库正常的生态系统和功能，造成水中严重缺氧，致使大量鱼类和其他水生物死亡；同时会产生有腥臭味的“水华”现象，令饮用水源受到威胁，而蓝藻中含有的毒素更是严重影响人类健康。
该研究小组考察了，位于南非自由州的克鲁格斯德瑞福特湖，对其近岸水域的物理和化学特性，以及生物相互作用进行研究，特别是对在靠近该湖水坝区域暴发的有毒蓝藻进行重点研究。通过比较参考点和有毒蓝藻污染区域物种构成的变化，他们成功地利用大型无脊椎动物的多样性指数，对有毒蓝藻暴发的可能性进行评估。他们采用水蛭作为生物指示物，因为与某些大型无脊椎动物相反，水蛭可以在被蓝藻释放的有毒物质污染的水中生存，它们的存在往往是水质差的证明。如果水蛭出现在比较稠密的蓝藻周围，说明这种蓝藻极有可能是有毒的。
但水蛭不能说明水体中的毒性水平到底有多高。为此，他们同时采用基因技术来检测可以合成蓝绿细菌毒素的蓝绿细菌基因的存在。这种灵敏的酶联免疫吸收分析方法，利用一种抗体，可以识别出能产生毒性的基因片段，并测出其含量，由此可以确定毒性高低。
奥博郝斯特表示，这是首次将这两种方法结合起来对湖泊水库的有毒蓝藻暴发，进行早期预警评估。
⑵发明水源地蓝藻无害化处置新方法。[85]2020年1月13日，新华网报道，中国科学院南京地理与湖泊研究所告知，该所陈开宁研究员领导的河湖生态治理与修复研究团队，新近研发出一种蓝藻无害化处理的新技术。该技术能有效对湖湾和湖滨湿地内堆积的蓝藻进行富集、消解和转化，以促进湖泊及水源地生态系统实现良性物质循环。
截至目前，该成果已获得美国专利与商标局的发明专利授权，以及国家“十三五”水体污染控制与治理科技重大专项的专家认可。
此次，研究团队充分利用生态系统的自我调节功能，达到蓝藻无害化处置的目标。研究人员介绍，本研究的核心突破在于自主研发出一种新型复合改良剂。这种改良剂能快速将水面漂浮的蓝藻形成团聚体再沉降到水底，并有效抑制其释放次生有害物质。在蓝藻较容易聚集的湖滨湿地区域，新型改良剂还能促进蓝藻富含的营养物质被湿地植物高效利用，最终实现湖滨带营养物质的良性循环。
研究人员说，新方法具有成本低廉、环境友好、转化周期快等优势，预计在湖泊及水源地富营养化治理方面具有广阔的应用前景。
（三）合理利用水资源研究的新信息
1．减少水资源浪费研究的新进展
研制出减少水资源浪费的封堵水管渗漏技术。[86]2009年12月，特拉维夫媒体报道，以色列库拉管道公司，开发出一种封堵水管细微裂缝或小孔的技术，可有效减少因水管渗漏造成的水资源浪费，具有广泛的应用前景。
该公司在现有水管清洁技术基础上，开发出这种防渗漏新方法。通常，水管理部门清洗水管时，会将一些小海绵体放入管中，利用水压推动它们在管内穿行，以达到清除管内水垢或其他沉积物的目的。
为了封堵渗漏，研究人员开发了一种特殊装置，以两个海绵体为一组，中间为密封胶；将其放入水管后，遇有裂缝或小孔时，该装置能将密封胶注入其中，待固化后即可封住小孔。研究显示，利用该技术可减少渗漏30%。
由细微裂缝或小孔导致的水管渗漏，因渗水量很小，一般不太引起人们的注意。但这些看似微不足道的渗漏，造成的水资源浪费却十分可观。据世界银行估计，全球每天从水管小孔中渗走的水达880亿升，这种情况，无论在发达国家还是在发展中国家，都普遍存在。目前，大部分水管理部门，只把这种现象看作供水过程中难以避免的损耗，而不是检查现有基础设施或更换新的水管。即使采取措施，也只是通过降低水压减少渗漏，但这些简单方法，并非总是十分有效，而如果专门检修，则费用昂贵。
库拉管道公司首席执行官彼得·帕兹表示，现有水管探测装置，一般只能发现较大规模的渗漏，针孔渗漏很难发现。他们研发的技术较好地解决了这一问题。下一步，他们准备将这一技术用于天然气管道，这对减少能源损失和温室气体排放都有现实意义。
2．合理用水与粮食生产关系研究的新进展
⑴建议通过合理利用水资源来缓解粮食危机。[87]2009年5月，瑞典斯德哥尔摩大学与德国波茨坦气候影响研究所等专家组成的一个研究小组，在美国《水资源研究》杂志上报告说，如果人类能够合理管理和科学利用各种水资源，将能缓解全球未来可能出现的粮食危机。
报告指出，目前人类对水资源的管理和利用，往往更多地考虑“蓝水”，即来自河流和地下水的水资源，而忽视了“绿水”，即源于降水、存储于土壤并通过植被蒸发而消耗掉的水资源。这使人类应对水资源匮乏的措施受到限制。
该研究小组对地球的“蓝水”和“绿水”资源进行了量化分析。电脑模拟结果显示，到2050年，全球36％的人口，将同时面临“蓝水”和“绿水”危机。这意味着，这些人口将因缺水而无法实现粮食自给。
报告说，为了应对因水资源匮乏而导致的粮食危机，人类在合理管理和科学利用“蓝水”资源的同时，也要对“绿水”资源进行科学管理和合理应用。全球变暖加剧和人类需求增加，将导致全球30多亿人面临严重缺水，如若科学利用“绿水”资源，不仅能大大减少面临缺水的人口，而且在“蓝水”资源缺乏的国家，人们依然能生产出足够的粮食。
报告建议，为更有效应对水资源危机，人类应大力研发“绿水”资源利用技术，并在此基础上建立更能适应气候变化的农业系统，以应对未来可能出现的粮食危机。
此前研究发现，在全球的总降水中，有65％通过森林、草地、湿地等蒸发返回到大气中，成为“绿水”，仅有35％的降水储存于河流、湖泊以及含水层中，成为“蓝水”。
⑵发现粮食贸易模式影响地下水过度消耗。[88]2017年4月，英国伦敦大学学院资源管理专家卡罗尔·达林牵头组成的一个研究团队，在《自然》杂志发表的一项可持续发展研究成果显示，就全球绝大多数人口所在国家所消费的大部分进口粮食作物而言，生产这些作物的地区在过度利用地下水资源，这与现有粮食贸易模式有关。鉴定正在耗尽地下水供应的国家、作物和粮食贸易关系，或有助于推动提高全球粮食生产与地下水资源管理的可持续性。
蓄水层是富含水分的土壤或岩层，更是一种可为上亿人口提供水的地下资源。但目前在主要的粮食生产地区，蓄水层正在快速减少，其关键原因是人类的抽水灌溉。这种情况既影响本地的粮食生产可持续性，也通过国际粮食贸易进而影响到全球的粮食生产可持续性。不过，对于国际粮食贸易对地下水耗竭的详细影响，迄今人们仍知之甚少。
鉴于此，该研究团队决定尝试量化这一关系。调查中他们发现，大约11%的非可持续性地下水抽取与粮食贸易相关，而巴基斯坦、美国和印度的粮食出口总量，占全球粮食贸易所耗地下水的2/3，这些国家的出口产品主要为水稻和小麦作物。
研究结果显示，墨西哥、伊朗和美国等国的粮食和水危机风险居于高位，这是因为它们既生产粮食，又进口那些利用正在快速消耗的蓄水层进行灌溉而生产的粮食。
研究团队提出，有许多方法可以使灌溉用的地下水消耗最小化，譬如种植更抗旱作物，或规范地下水的抽取。此外他们认为，如果一个国家进口的粮食作物，是利用被过度消耗的蓄水层系统灌溉生产的，那么此类国家应该对可持续性灌溉做法予以支持。
（四）研究与保护高山冰川的新信息
1．发现高山冰川体积正在不断缩小
⑴研究发现喜马拉雅山75%冰川萎缩。[89]2011年5月16日，《印度时报》报道，印度空间应用中心专家阿贾伊博士等人组成的一个研究小组，通过比较1989年至2004年的卫星图像，发现喜马拉雅山75%的冰川在萎缩。
报道说，在这个由印度环境和森林部等完成的项目中，研究人员比较了喜马拉雅山2190条冰川，在不同时期的卫星图像。阿贾伊说：“我们发现，75%的冰川在萎缩，只有8%的冰川面积增长，17%的冰川显示稳定。”虽然数据并不乐观，但阿贾伊表示，喜马拉雅山的多数冰川仍处于健康状态，不会在短时间内消失。
联合国政府间气候变化专门委员会曾报告说，喜马拉雅山的冰川可能会在2035年消逝，但此后发现这份报告并没有严谨的科学依据。
印度空间研究组织在2010年3月，曾公布一份对喜马拉雅山1317条冰川的研究，发现这些冰川自1962年以来萎缩了16%。
⑵亚洲冰川这个可靠“水库”正在收缩。[90]2019年6月，英国南极调查局专家哈米什·普里查德，单独在《自然》杂志上发现的研究报告显示，在亚洲，季节性冰川融水能满足约2亿人的基本用水需求，或者周边国家一年的市政和工业用水需求。或许，提起冰川融化，人们除了注意到海平面上升带来的风险，还应意识到其生态系统服务功能。
气候记录显示，亚洲冰川地区周边的干旱可能持续数年，并可能同时影响几个国家。干旱通常是由一系列弱夏季季风引起的。当降雨量较低时，河流、湖泊、水库和土壤开始干涸，但冰川能够在干旱的夏季继续融化，因此这些融水的供应不受干旱天气的影响。这意味着对于一些流域来说，冰川在抵御干旱维持水资源供应方面扮演着重要的角色，而此时下游的地区正面临着水资源短缺的压力。
在这项研究中，普里查德计算了亚洲高山冰川每年夏天释放的水量。这是由每年融水的量平衡降雪量，加上由于气候变暖导致冰川收缩而释放的额外水量组成的。结果显示，亚洲高山冰川夏季融水约36立方公里，足以满足2.21亿人的基本需求，或满足巴基斯坦、阿富汗、塔吉克斯坦、土库曼斯坦、乌兹别克斯坦和吉尔吉斯斯坦的大部分城市和工业年度需求。然而，由于冰川正在收缩，这种供应是不可持续的。平均来说，冰川每年流失的水量是新降雪带来水量的1.6倍。
如果没有这些冰川，在干旱的夏季，雅鲁藏布江上游地区的自然水资源供应将减少多达15%，恒河上游地区供水将减少14%，印度河上游地区将减少一半，咸海上游地区将减少95%。普里查德说：“这将使下游人口暴露在干旱引起的水压力峰值之下，可能对相关地区造成严重的不稳定。”
然而，目前人们对亚洲高山地区水资源的认识还存在许多空白。尤其是，冰川的冰量难以测量，因此，普里查德正在推进喜马拉雅山河床图项目，以测量更多冰川的冰层厚度，2019年下半年，该项目将在尼泊尔开始进行。另外，高山的降雪量同样鲜为人知。因此，他开发了一种测量高山降雪量的方法，希望在接下来的几年里能在喜马拉雅山上使用。
⑶发现瑞士冰川体积缩小一半。[91]2022年8月22日，法新社报道，瑞士苏黎世联邦理工学院丹尼尔·法利诺教授，与瑞士联邦森林、雪地及景观研究所专家等共同组成的研究小组，在《冰冻圈》杂志上发表论文说，他们重建了1931年瑞士冰川的模型，并与21世纪的相关数据相比较，最终得出结论：面对全球气候的不断变化，冰川体积在1931年至2016年之间缩小了一半。
这项研究，涵盖瑞士约86%冰川区域的变化情况。研究人员比对不同年份图像之间的差异后发现，瑞士冰川体积变化巨大。例如，菲舍尔冰川在数十年间，由一片巨大的“白色海洋”消减到只剩零星遗存。此外，研究发现瑞士冰川体积的减少速度也在加快，仅在2016年之后的6年间，瑞士冰川体积就缩小了12%。
研究人员在声明中表示，冰川的消退不是持续的，在20世纪20年代和80年代，瑞士冰川体积曾在短期内出现大规模增长。法利诺表示，尽管在未来，冰川存在短期内出现增长的可能，但其总体体积缩小的大趋势不可忽视。
2．发现高山冰川发生崩塌现象
阿尔卑斯一座高山冰川发生崩塌。[92]2022年7月4日，国外媒体报道，7月3日，意大利北部阿尔卑斯山脉马尔莫拉达山区一座高山冰川发生崩塌，造成至少7人死亡、多人受伤和失踪。有专家指出，此次事故原因可能与近日意大利遭遇极端高温天气有关。
据了解，马尔莫拉达山主峰海拔3343米，正常年份山顶温度一直在摄氏零度以下，但近日这座山所处的威尼托大区海平面温度高达40℃，山顶温度因此升到10℃左右。
专家介绍，最近20年来，冰川消融最强烈的区域出现在南安第斯山、新西兰、阿拉斯加、欧洲中部和冰岛。这次发生冰川崩塌的马尔莫拉达冰川位于欧洲中部地区，属于全球冰川消融最强烈的区域之一。
随着气候变暖加剧和冰川的消融，冰川不稳定性增强，灾害风险加剧，常见的灾害包括冰川崩塌、冰川跃动和冰湖溃决等。冰川崩塌的发生会诱发一连串的次生灾害，形成灾害链，从而放大了灾害后果，例如导致滑坡、冰碛物碎屑流、洪水和泥石流等。
3．研究冰川快速消融原因的新发现
⑴发现气候变暖导致冰川体积大量减少。[93]2015年4月，加拿大科学家加里·克拉克、安德烈亚斯·维利等人组成的一个研究小组，在《自然·地球科学》网络版发表研究报告称，与2005年相比，到2100年，加拿大西部的冰川体积将损失70%。模拟显示，由冰川消融产生的冰水汇入河流的峰值，将出现在2020年到2040年间。
由于气候变暖的影响，全球范围内的高山冰川都在融化。这些冰川储存的水资源相当可观，而其流失可能影响到水资源的可用性。
克拉克等人针对加拿大西部的环境，开发出一套高清晰区域冰川模型，可以清楚模拟冰川滑动的物理情况。套用多个全球气候模型集成获得的气候变化假设条件，他们发现沿海区域的冰川，有可能出现冰川体积大量减少的情况，但仍然存在。但内陆地区的冰川，则有可能完全消失。
维利认为，在此项研究中，冰川消退如此迅速，将会对区域水文学、水资源以及未来格局产生重要影响。
⑵研究证实大气污染物会加速冰川消融。[94]2019年7月，中国科学院冰冻圈科学国家重点实验室康世昌研究员领导的研究团队，在《国家科学评论》期刊上发表研究成果称，他们研究证实了大气污染物与冰冻圈退缩存在重要关联。
康世昌介绍，以青藏高原为主体的第三极地区是全球中低纬度地区冰冻圈最为发育的区域。当前，第三极冰川快速退缩、冻土显著退化，对其变化机理及其影响的研究广受关注。
研究显示，大气污染物特别是具有吸光性的黑碳气溶胶等沉降到冰川、积雪后，可降低雪冰表面反照率，进而促进冰冻圈的消融；同时，冰冻圈贮存的重金属和持久性有机污染物等可随冰冻圈消融而释放，对区域生态环境造成潜在影响。
相关监测和分析数据可有力支撑这一结论。根据研究团队2015年得到的数据，黑碳和粉尘对地处青藏高原东南部的仁龙巴冰川等4条冰川消融的影响量可达15%。同时，通过对祁连山老虎沟12号冰川的监测和模拟研究，研究人员发现，黑碳和粉尘分别可以贡献冰川消融的22.3%和19.5%，而新疆天山乌鲁木齐河源1号冰川自1984 年之后，受黑碳、粉尘等吸光性物质影响，冰川消融加剧了约26%。
研究团队经综合分析认为，南亚等周边地区的大气污染物通过高空和山谷输入青藏高原并加速了冰冻圈消融，进而对区域生态环境造成潜在影响。
4．保护冰川生态环境的新举措
⑴给冰川盖上帆布毯子以防止其融化。[95]2018年3月，法新社报道，瑞士隆河冰川是阿尔卑斯山最古老的冰川，也是广受欢迎的旅游目的地。然而由于全球气候变化，在过去十年中，它正在迅速萎缩。迄今为止，隆河冰川已有约40米的冰层消失。因此，为了防止冰川融化，瑞士环境部想出了一个绝招，给冰川盖上帆布毯子。
据报道，在过去的8年里，每年夏天，瑞士人就会用帆布毯子把隆河冰川给严严实实地包裹起来。白色的帆布毯子能反射阳光，以减少冰川吸收热量而减缓融化速度。这种看似匪夷所思的做法，却效果显著。瑞士冰川学家大卫·沃尔肯表示，此做法是完全可行的，使用毯子遮盖，能将冰川的季节性融化减少70％。
近年来，随着全球的气候变化加剧。为保护极地地质，地质学家们进行过各种头脑风暴，提出了各种千奇百怪的方法。在2017年春天的欧洲地球科学联盟的年度会议上，有个研究小组提议，在瑞士的莫尔特拉奇冰川上进行人工吹雪，以帮助反射太阳光。
有人甚至计划实施更大规模的干预措施，比如在冬季用风力泵将海水喷射到北冰洋的冰面上，以形成更厚的冰层，阻止冰盖融化。还有科学家曾提出了一种设想，希望在水下建造人工土丘，用来支撑脆弱的冰盖，以阻止它们进一步崩塌。
⑵为冰川覆盖土工布以遏制其消融之势。[96]2021年1月1日，新华社报道，中国科学院西北生态环境资源研究院王飞腾研究员率领的研究团队经过近半年探索后发现，利用人工措施，为冰川“盖被子”，能够在冰面阻挡太阳辐射和冰面的热交换，达到减缓冰川消融之势的目的。
2020年8月，研究团队在位于四川省阿坝藏族羌族自治州黑水县境内的达古冰川消融带，建立了500平方米的试验区。他们为试验区覆盖了一层环保绿色的土工布，以起到隔热效果，减缓冰川消融。
研究人员发现，“盖被子”区域的冰体消融速度减缓。王飞腾说：“‘盖被子’地方比不‘盖被子’地方冰的厚度高了一米，这高出来的一米就是‘盖被子’的效果。”
据介绍，研究团队还采用了冰川3D激光扫描雷达对冰川进行测量，进一步定量研究冰川“盖被子”试验的效果，为接下来冰川消融减缓试验提供精确的数据支撑。
研究人员表示，中国面积小于1平方公里的小冰川很多。一旦小冰川呈现全面消融态势，不加以人工干预，则很难逆转，因此需要科技工作者不断探索和尝试新办法，以减缓气候变化对冰川带来的影响。接下来，他们还将在受气候变化影响显著的冰川和旅游价值丰富的冰川，试验和推广人工覆盖隔热的措施。
