Published July 1, 2019 | Version v1
Publication

Early twenty-first century glacier mass losses in the Indus Basin constrained by density assumptions

  • 1. Yunnan University
  • 2. International Centre for Integrated Mountain Development
  • 3. University of Chinese Academy of Sciences
  • 4. Chinese Academy of Sciences
  • 5. Lahore University of Management Sciences
  • 6. University of Engineering and Technology Peshawar
  • 7. University of Cambridge

Description

Glaciers in the upper Indus supply more than half of the river water, are experiencing significant melting with a debated fate. The recent melting rate is still contained by considerable uncertainties, hindering to estimate precise glacier mass change. Here we present geodetic mass balance results for the whole Indus Basin using SRTM and ALOS 30 m elevation data, improved glacier inventory, optimized glacier surface density, and validation through in-situ differential GPS and ICESat data. Our glacier inventory and derived by improving RGI6.0 boundaries and separated into debris cover and debris free parts. The derived surface elevation changes were converted into annual mass balances using separated density assumptions (four criteria) for debris-covered ice (900 ± 60 kg m−3), debris-free ice (below 20° and 25° slopes (850 ± 60 kg m−3) and above 20° and 25° slopes (600 ± 60 kg m−3)), respectively. The resulting mass balance biased between −0.20 and 0.09 m water equivalent (w.e.) a-1 using an average (850 ± 60 kg m−3) density assumption throughout the Indus Basin. In the western Himalaya and Hindu Kush, the glacier mass losses are less affected by the average density assumption compared to the Karakoram. The western (Hunza) and central (Shigar) Karakoram glaciers show negligible mass losses of −0.02 ± 0.12 and −0.01 ± 0.13 m w.e. a−1 in contrast to the relatively more negative mass balance (−0.26 ± 0.21 m w.e. a−1) in the eastern (Shyok) Karakoram. All the sub-basins exhibit negative mass balances, with the most negative values ranging from −0.34 ± 0.31 to 0.44 ± 0.27 m w.e. a−1 in the Ravi, Chenab and Jhelum sub-basins of the Himalaya. The whole Indus Basin contributes approximately +0.014 ± 0.016 mm a−1 to the global mean sea-level equivalent.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الأنهار الجليدية في أعلى نهر السند تزود أكثر من نصف مياه النهر، تشهد ذوبانًا كبيرًا مع مصير متنازع عليه. لا يزال معدل الذوبان الأخير محتوياً على قدر كبير من عدم اليقين، مما يعوق تقدير التغير الدقيق في كتلة الأنهار الجليدية. نقدم هنا نتائج توازن الكتلة الجيوديسية لحوض السند بأكمله باستخدام بيانات ارتفاع SRTM و ALOS 30 م، وجرد الأنهار الجليدية المحسنة، وكثافة سطح الأنهار الجليدية المحسنة، والتحقق من الصحة من خلال بيانات GPS التفاضلية في الموقع و ICESat. لدينا مخزون الأنهار الجليدية والمستمدة من خلال تحسين حدود RGI6.0 وفصلها إلى غطاء الحطام والأجزاء الخالية من الحطام. تم تحويل تغيرات ارتفاع السطح المشتقة إلى موازين كتلة سنوية باستخدام افتراضات كثافة منفصلة (أربعة معايير) للجليد المغطى بالحطام (900 ± 60 كجم م−3)، والجليد الخالي من الحطام (أقل من 20درجة و 25درجة منحدرات (850 ± 60 كجم م−3) وفوق 20درجة و 25درجة منحدرات (600 ± 60 كجم م−3))، على التوالي. توازن الكتلة الناتج متحيز بين -0.20 و 0.09 متر مكافئ مائي (w.e) a -1 باستخدام متوسط (850 ± 60 كجم م−3) افتراض الكثافة في جميع أنحاء حوض السند. في غرب الهيمالايا وهندوكوش، تكون خسائر الكتلة الجليدية أقل تأثرًا بافتراض متوسط الكثافة مقارنةً بكاراكورام. تُظهر الأنهار الجليدية الغربية (هونزا) والوسطى (شيغار) كاراكورام خسائر كتلية لا تذكر تبلغ -0.02 ± 0.12 و -0.01 ± 0.13 م، أي أ-1 على النقيض من توازن الكتلة الأكثر سلبية نسبيًا (-0.26 ± 0.21 م، أي أ-1) في شرق (شيوك) كاراكورام. تُظهر جميع الأحواض الفرعية توازنات كتلة سلبية، حيث تتراوح القيم الأكثر سلبية من -0.34 ± 0.31 إلى 0.44 ± 0.27 متر مع -1 في أحواض رافي وتشيناب وجيلوم الفرعية في الهيمالايا. يساهم حوض السند بأكمله بحوالي +0.014 ± 0.016 مم أ−1 في المتوسط العالمي المكافئ لمستوى سطح البحر.

Translated Description (French)

Les glaciers du haut Indus fournissent plus de la moitié de l'eau du fleuve, connaissent une fonte importante avec un destin débattu. La vitesse de fusion récente est toujours contenue par des incertitudes considérables, ce qui empêche d'estimer avec précision le changement de masse des glaciers. Nous présentons ici les résultats du bilan de masse géodésique pour l'ensemble du bassin de l'Indus en utilisant les données d'altitude SRTM et ALOS 30 m, l'inventaire amélioré des glaciers, la densité de surface optimisée des glaciers et la validation par GPS différentiel in situ et données ICESat. Notre inventaire des glaciers et dérivé en améliorant les limites RGI6.0 et séparé en couverture de débris et parties sans débris. Les changements d'altitude de surface dérivés ont été convertis en bilans de masse annuels en utilisant des hypothèses de densité séparées (quatre critères) pour la glace recouverte de débris (900 ± 60 kg m−3), la glace sans débris (en dessous des pentes de 20° et 25° (850 ± 60 kg m−3) et au-dessus des pentes de 20° et 25° (600 ± 60 kg m−3)), respectivement. Le bilan de masse résultant biaisé entre −0,20 et 0,09 m équivalent eau (e.a.) a-1 en utilisant une hypothèse de densité moyenne (850 ± 60 kg m−3) dans tout le bassin de l'Indus. Dans l'Himalaya occidental et l'Hindu Kush, les pertes de masse glaciaire sont moins affectées par l'hypothèse de densité moyenne par rapport au Karakoram. Les glaciers du Karakoram occidental (Hunza) et central (Shigar) présentent des pertes de masse négligeables de −0,02 ± 0,12 et −0,01 ± 0,13 m w.e. a−1, contrairement au bilan de masse relativement plus négatif (−0,26 ± 0,21 m w.e. a−1) dans le Karakoram oriental (Shyok). Tous les sous-bassins présentent des bilans de masse négatifs, avec les valeurs les plus négatives allant de −0,34 ± 0,31 à 0,44 ± 0,27 m w.e. a−1 dans les sous-bassins Ravi, Chenab et Jhelum de l'Himalaya. L'ensemble du bassin de l'Indus contribue environ +0,014 ± 0,016 mm a−1 à l'équivalent mondial du niveau moyen de la mer.

Translated Description (Spanish)

Los glaciares en el Indo superior suministran más de la mitad del agua del río, están experimentando un derretimiento significativo con un destino debatido. La reciente tasa de derretimiento todavía está contenida por incertidumbres considerables, lo que dificulta la estimación precisa del cambio de masa de los glaciares. Aquí presentamos los resultados del balance de masa geodésico para toda la cuenca del Indo utilizando datos de elevación SRTM y alos de 30 m, un inventario mejorado de glaciares, una densidad de superficie de glaciares optimizada y la validación a través de datos diferenciales GPS e ICESat in situ. Nuestro inventario de glaciares se deriva de la mejora de los límites de RGI6.0 y se separa en cubierta de escombros y partes libres de escombros. Los cambios de elevación de la superficie derivados se convirtieron en balances de masa anuales utilizando supuestos de densidad separados (cuatro criterios) para hielo cubierto de escombros (900 ± 60 kg m−3), hielo libre de escombros (pendientes inferiores a 20° y 25° (850 ± 60 kg m−3) y pendientes superiores a 20° y 25° (600 ± 60 kg m−3)), respectivamente. El balance de masa resultante sesgó entre -0,20 y 0,09 m de equivalente de agua (w.e.) a-1 utilizando un supuesto de densidad promedio (850 ± 60 kg m−3) en toda la cuenca del Indo. En el Himalaya occidental y el Hindu Kush, las pérdidas de masa glaciar se ven menos afectadas por el supuesto de densidad media en comparación con el Karakórum. Los glaciares del Karakórum occidental (Hunza) y central (Shigar) muestran pérdidas de masa insignificantes de −0,02 ± 0,12 y −0,01 ± 0,13 m w.e. a −1 en contraste con el balance de masa relativamente más negativo (−0,26 ± 0,21 m w.e. a −1) en el Karakórum oriental (Shyok). Todas las subcuencas presentan balances de masa negativos, con los valores más negativos que van desde −0.34 ± 0.31 a 0.44 ± 0.27 m w.e. a −1 en las subcuencas Ravi, Chenab y Jhelum del Himalaya. Toda la cuenca del Indo aporta aproximadamente +0,014 ± 0,016 mm a-1 al equivalente medio mundial del nivel del mar.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
خسائر كتلة الأنهار الجليدية في أوائل القرن الحادي والعشرين في حوض السند مقيدة بافتراضات الكثافة
Translated title (French)
Pertes de masse glaciaire du début du XXIe siècle dans le bassin de l'Indus limitées par des hypothèses de densité
Translated title (Spanish)
Pérdidas de masa glaciar de principios del siglo XXI en la cuenca del Indo limitadas por supuestos de densidad

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2941830643
DOI
10.1016/j.jhydrol.2019.04.057

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1969319238
  • https://openalex.org/W1973200177
  • https://openalex.org/W1973765414
  • https://openalex.org/W1978098673
  • https://openalex.org/W1989933653
  • https://openalex.org/W1996850785
  • https://openalex.org/W2004245996
  • https://openalex.org/W2011245634
  • https://openalex.org/W2014693698
  • https://openalex.org/W2028081603
  • https://openalex.org/W2029153117
  • https://openalex.org/W2046325469
  • https://openalex.org/W2046401414
  • https://openalex.org/W2068525240
  • https://openalex.org/W2077805318
  • https://openalex.org/W2082359949
  • https://openalex.org/W2093936554
  • https://openalex.org/W2126411775
  • https://openalex.org/W2139536410
  • https://openalex.org/W2150680082
  • https://openalex.org/W2161710604
  • https://openalex.org/W2162762159
  • https://openalex.org/W2165774828
  • https://openalex.org/W2169281607
  • https://openalex.org/W2169563522
  • https://openalex.org/W2242102010
  • https://openalex.org/W2288215498
  • https://openalex.org/W2321798303
  • https://openalex.org/W2328094893
  • https://openalex.org/W2501573575
  • https://openalex.org/W2549361302
  • https://openalex.org/W2555442175
  • https://openalex.org/W2555525365
  • https://openalex.org/W2560583001
  • https://openalex.org/W2580161010
  • https://openalex.org/W2587810711
  • https://openalex.org/W2736809359
  • https://openalex.org/W2745239339
  • https://openalex.org/W2751190536
  • https://openalex.org/W2755224296
  • https://openalex.org/W2905336635
  • https://openalex.org/W2914142340
  • https://openalex.org/W4210727842