Désirée Treichler, Lide Tian, Adrien Gilbert, Simon Gascoin, Etienne Berthier, Perry Bartelt, Florent Gimbert, Christian Huggel, Silvan Leinss, Daniel Farinotti, Wanqing Guo, Yves Bühler, Fanny Brun, Wei-An Chao, Jeffrey S. Kargel, Gregory J. Leonard, Stephen G. Evans, Andreas Kääb, Tandong Yao, University of Oslo (UiO), Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'études en Géophysique et océanographie spatiales (LEGOS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), GeoForschungsZentrum - Helmholtz-Zentrum Potsdam (GFZ), Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Glaciology, Geomorphodynamics and Geochronology, Physical Geography Division, Department of Geography, Universität Zürich [Zürich] = University of Zurich (UZH), Chinese Acad Sci, Key Lab Tibetan Environm Changes & Land Surface P, Inst Tibetan Plateau Res, Beijing 100101, Peoples R China, Chinese Acad Sci, Inst Tibetan Plateau Res, Key Lab Tibetan Environm Changes & Land Surface P, Beijing, Peoples R China, and University of Zurich
Surges and glacier avalanches are expressions of glacier instability, and among the most dramatic phenomena in the mountain cryosphere. Until now, the catastrophic collapse of a glacier, combining the large volume of surges and mobility of ice avalanches, has been reported only for the 2002 130 × 106 m3 detachment of Kolka Glacier (Caucasus Mountains), which has been considered a globally singular event. Here, we report on the similar detachment of the entire lower parts of two adjacent glaciers in western Tibet in July and September 2016, leading to an unprecedented pair of giant low-angle ice avalanches with volumes of 68 ± 2 × 106 m3 and 83 ± 2 × 106 m3. On the basis of satellite remote sensing, numerical modelling and field investigations, we find that the twin collapses were caused by climate- and weather-driven external forcing, acting on specific polythermal and soft-bed glacier properties. These factors converged to produce surge-like enhancement of driving stresses and massively reduced basal friction connected to subglacial water and fine-grained bed lithology, to eventually exceed collapse thresholds in resisting forces of the tongues frozen to their bed. Our findings show that large catastrophic instabilities of low-angle glaciers can happen under rare circumstances without historical precedent.