全世界超过一半河流每年断流，地球人缺水喝怎么办？

2021-06-27 17:01

北京

原创于淼十点科学

河流干涸，人类该如何应对？

Flickr/Tim J Keegan

作者｜于淼西奈山伊坎医学院

编辑｜陈天真

人类文明逐水而居，不过你可能不知道，尼罗河、印度河、黄河，这些孕育古代文明的河流，在过去50年里，严格意义上都已经不能称为常流河了——它们在一年中都或多或少会出现断流。

事实上，断流现象不仅出现在这些标志性的大河流里。6月16日，《自然》杂志的一项最新研究发现，在地球上数千万公里的河流中，有接近51-60%每年会出现至少一天的断流。

这些河流遍布世界各大洲，出现在所有气候类型中。如果气候变化和水资源问题得不到解决，预计未来几十年，将有更多河流陷入干涸。

当河流停止流动

无论是波涛汹涌的大江大河，还是淙淙流淌的小溪，水流量都会受到自然和人为因素干扰。

研究人员发现，不出所料，干旱是影响河流断流最重要的因素。在干旱地区，蒸发量高于降水量，河流更容易出现季节性断流，比如撒哈拉地区的河流在两次雨季之间会长时间干涸。

干旱地区河流更容易出现季节性断流。｜Science

不过，即使在非干旱地区也会出现断流。在寒冷的北极和喜马拉雅山脉，河流在冬季会因冻结而停止流动。而在温热地区，如果上游没有很好的蓄水地理条件，河流同样会面临断流。

河流断流，其实就是液态水减少了，直接原因是气候变化。鉴于上世纪以来的气候变化大都是人类活动所致，河流断流可以算是人类给自己挖的坑。

除了气候变化，人类对自然河流的改造也在加剧断流。例如，大型水利工程，特别是干旱地区为了蓄水修建水坝，经常会直接导致下游断流，我国塔里木河支流上的很多灌溉水利工程就导致了下游的断流。

为了确定全世界有多少河流会出现间歇性断流，研究人员对已有的5615个全球河流水文站——包括了4428个常流河水文站与1187个非常流河水文站——的数据进行分析建模。

根据每个河段的气候、土壤、地质和其他环境因素，他们对全球尺度河流断流情况进行了预测。结果发现，在地球上6400万公里的河流中，有接近51-60%每年至少有一天会停止流动，44–53%每年至少有一个月处于干涸。

全球常流河与非常流河的分布，非常流河已经超过一半。｜Messager et al., Nature, 2021

在全球河流断流成为常态的前提下，无论是构建气候模型，还是制定生态保护政策，都需要考虑到断流现象的影响。

我们当前研究气候变化很大程度上依赖模型，而在模型里，河流通常被设定为常流河，如果实际情况不是这样，模型就可能无法给出可靠的结论。例如，有研究发现，如果在气候模型里不考虑河流的季节性断流现象，那么二氧化碳排放量会低估10%，很多地球化学循环模型也会因此不再符合模型最初的假设。

此外，当前的很多生态保护政策也大都建立在常流河数据之上，很多还特意排除掉相对难界定的断流河。这其实算得上一种“偷懒”，因为管理常流河要比管理季节性河流容易得多。但如果只去管理容易管理的，并不能解决实际问题，甚至会遗漏重要因素。

饮水直接受影响

随着气候变化问题日益严峻，一些地区未来可能发生更严重、更频繁的干旱，从而导致更多河流干涸。与此同时，全球变暖也可能导致一些季节性河流开始持续流动，例如，寒冷气候下的河流结冰时间可能缩短。河流系统的这些变化可能影响当地的生物多样性：一些物种会因此繁荣发展，另一些则可能走向灭绝。

对大多数人而言，河流断流更重要的影响是饮用水。

地下水分为浅层地下水（也称潜水）与深层地下水（也称承压水）两种。浅层地下水可以跟地表水互相补充，也可以由降水补充，算是可再生资源。深层地下水一般位于两个隔水层之间，循环周期长达上千年，被认为属于不可再生资源。

现在全球都处于城市化进程，而城市生活用水基本靠地表水或浅层地下水，深层地下水就算有也不可持续供给，因此，河流断流会直接影响饮水问题。

除生活用水外，工农业用水量也会伴随人口迁移、年龄结构变化等用水需求趋势的改变而改变。因此，全球尺度河流断流的普遍出现，将可能成为发展中出现的资源与需求错配的新问题。

河流断流会直接影响饮水问题。｜来源：Tyler Wohlford

如何应对断流？

不过，解决河流断流也不是没有新思路。

今年，山东省与河南省对黄河干流跨省界断面的水质年均值及3项关键污染物的年均浓度值进行了对赌：如果水质达到三类水，双方互不补偿；但如果水质改善，下游的山东省要给河南省6000万元奖金；同样如果水质恶化，河南省要赔山东省6000万。

这类制度创新也可以用到河流断流问题上。比如，我们可以用一条河的断流天数，与河流沿岸的用水量大户构建对赌协议，下游因为断流损失的经济效益可以让上游补回来。这样虽然无法直接解决气候变化的问题，但至少可以通过市场与金融手段平衡发展机遇上的不平等。

黄河在一年中也会出现断流。｜维基百科

现代社往往给人一种虚幻的稳定性与安全感，仿佛只要拧开水龙头，就会有源源不断的自来水。但这个世界其实一直在变化。

在地球上的河流已经主要是断流河的今天，人类只能去适应新的气候条件，我们没有回头路。如果适应的代价是整体生存成本的提高，那么也确实要做好相应的心理准备与策略储备。

地球不是为人类设计而存在的，但人类如果不设计好生存策略，就很难在地球上可持续生存。