人類文明逐水而居,不過你可能不知道,尼羅河、印度河、黃河,這些孕育古代文明的河流,在過去50年里,嚴格意義上都已經(jīng)不能稱為常流河了——它們在一年中都或多或少會出現(xiàn)斷流。
事實上,斷流現(xiàn)象不僅出現(xiàn)在這些標志性的大河流里。日前,一項最新研究發(fā)現(xiàn),在地球上數(shù)千萬公里的河流中,有接近51%~60%每年會出現(xiàn)至少一天的斷流。
這些河流遍布世界各大洲,出現(xiàn)在所有氣候類型中。如果氣候變化和水資源問題得不到解決,預計未來幾十年,將有更多河流陷入干涸。
當河流停止流動
無論是波濤洶涌的大江大河,還是淙淙流淌的小溪,水流量都會受到自然和人為因素干擾。
研究人員發(fā)現(xiàn),不出所料,干旱是影響河流斷流最重要的因素。在干旱地區(qū),蒸發(fā)量高于降水量,河流更容易出現(xiàn)季節(jié)性斷流,比如撒哈拉地區(qū)的河流在兩次雨季之間會長時間干涸。
干旱地區(qū)河流更容易出現(xiàn)季節(jié)性斷流
不過,即使在非干旱地區(qū)也會出現(xiàn)斷流。在寒冷的北極和喜馬拉雅山脈,河流在冬季會因凍結而停止流動。而在溫熱地區(qū),如果上游沒有很好的蓄水地理條件,河流同樣會面臨斷流。
河流斷流,其實就是液態(tài)水減少了,直接原因是氣候變化。鑒于21世紀以來的氣候變化大都是人類活動所致,河流斷流可以算是人類給自己挖的坑。
除了氣候變化,人類對自然河流的改造也在加劇斷流。例如,大型水利工程,特別是干旱地區(qū)為了蓄水修建水壩,經(jīng)常會直接導致下游斷流,我國塔里木河支流上的很多灌溉水利工程就導致了下游的斷流。
為了確定全世界有多少河流會出現(xiàn)間歇性斷流,研究人員對已有的5 615個全球河流水文站——包括了 個常流河水文站與1 187個非常流河水文站——的數(shù)據(jù)進行分析建模。
根據(jù)每個河段的氣候、土壤、地質(zhì)和其他環(huán)境因素,他們對全球尺度河流斷流情況進行了預測。結果發(fā)現(xiàn),在地球上6 400萬公里的河流中,有接近51%~60%每年至少有一天會停止流動,44%~53%每年至少有一個月處于干涸。
全球常流河與非常流河的分布,非常流河已經(jīng)超過一半。
在全球河流斷流成為常態(tài)的前提下,無論是構建氣候模型,還是制定生態(tài)保護政策,都需要考慮到斷流現(xiàn)象的影響。
我們當前研究氣候變化很大程度上依賴模型,而在模型里,河流通常被設定為常流河,如果實際情況不是這樣,模型就可能無法給出可靠的結論。例如,有研究發(fā)現(xiàn),如果在氣候模型里不考慮河流的季節(jié)性斷流現(xiàn)象,那么二氧化碳排放量會低估10%,很多地球化學循環(huán)模型也會因此不再符合模型最初的假設。
此外,當前的很多生態(tài)保護政策也大都建立在常流河數(shù)據(jù)之上,很多還特意排除掉相對難界定的斷流河。這其實算得上一種“偷懶”,因為管理常流河要比管理季節(jié)性河流容易得多。但如果只去管理容易管理的,并不能解決實際問題,甚至會遺漏重要因素。
飲水直接受影響
隨著氣候變化問題日益嚴峻,一些地區(qū)未來可能發(fā)生更嚴重、更頻繁的干旱,從而導致更多河流干涸。與此同時,全球變暖也可能導致一些季節(jié)性河流開始持續(xù)流動,例如,寒冷氣候下的河流結冰時間可能縮短。河流系統(tǒng)的這些變化可能影響當?shù)氐纳锒鄻有裕阂恍┪锓N會因此繁榮發(fā)展,另一些則可能走向滅絕。
對大多數(shù)人而言,河流斷流更重要的影響是飲用水的減少。
地下水分為淺層地下水(也稱潛水)與深層地下水(也稱承壓水)兩種。淺層地下水可以跟地表水互相補充,也可以由降水補充,算是可再生資源。深層地下水一般位于兩個隔水層之間,循環(huán)周期長達上千年,被認為屬于不可再生資源。
現(xiàn)在全球都處于城市化進程,而城市生活用水基本靠地表水或淺層地下水,深層地下水就算有也不可持續(xù)供給,因此,河流斷流會直接影響飲水問題。
除生活用水外,工農(nóng)業(yè)用水量也會伴隨人口遷移、年齡結構變化等用水需求趨勢的改變而改變。因此,全球尺度河流斷流的普遍出現(xiàn),將可能成為發(fā)展中出現(xiàn)的資源與需求錯配的新問題。
河流斷流會直接影響飲水問題。
如何應對斷流?
不過,解決河流斷流也不是沒有新思路。
今年,山東省與河南省對黃河干流跨省界斷面的水質(zhì)年均值及3項關鍵污染物的年均濃度值進行了對賭:如果水質(zhì)達到三類水,雙方互不補償;但如果水質(zhì)改善,下游的山東省要給河南省6 000萬元獎金;同樣如果水質(zhì)惡化,河南省要賠山東省6 000萬元。
這類制度創(chuàng)新也可以用到河流斷流問題上。比如,我們可以用一條河的斷流天數(shù),與河流沿岸的用水量大戶構建對賭協(xié)議,下游因為斷流損失的經(jīng)濟效益可以讓上游補回來。這樣雖然無法直接解決氣候變化的問題,但至少可以通過市場與金融手段平衡發(fā)展機遇上的不平等。
黃河在一年中也會出現(xiàn)斷流。
現(xiàn)代社會往往給人一種虛幻的穩(wěn)定性與安全感,仿佛只要擰開水龍頭,就會有源源不斷的自來水。但這個世界其實一直在變化。
在地球上的河流已經(jīng)主要是斷流河的今天,人類只能去適應新的氣候條件,我們沒有回頭路。如果適應的代價是整體生存成本的提高,那么也確實要做好相應的心理準備與策略儲備。
地球不是為人類設計而存在的,但人類如果不設計好生存策略,就很難在地球上可持續(xù)生存。