來源：十點科學

　　河流干涸，人類該如何應對？

Flickr/Tim J Keegan

　　作者|于淼 西奈山伊坎醫學院

　　編輯|陳天真

　　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，嚴格意義上都已經不能稱為常流河了——它們在一年中都或多或少會出現斷流。

　　事實上，斷流現象不僅出現在這些標志性的大河流里。6月16日，《自然》雜志的一項最新研究發現，在地球上數千萬公里的河流中，有接近51-60%每年會出現至少一天的斷流。

　　這些河流遍布世界各大洲，出現在所有氣候類型中。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。

　　研究人員發現，不出所料，干旱是影響河流斷流最重要的因素。在干旱地區，蒸發量高于降水量，河流更容易出現季節性斷流，比如撒哈拉地區的河流在兩次雨季之間會長時間干涸。

　干旱地區河流更容易出現季節性斷流。|Science

　　不過，即使在非干旱地區也會出現斷流。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，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，其實就是液態水減少了，直接原因是氣候變化。鑒于上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，特別是干旱地區為了蓄水修建水壩，經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間歇性斷流，研究人員對已有的5615個全球河流水文站——包括了4428個常流河水文站與1187個非常流河水文站——的數據進行分析建模。

　　根據每個河段的氣候、土壤、地質和其他環境因素，他們對全球尺度河流斷流情況進行了預測。結果發現，在地球上6400萬公里的河流中，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，非常流河已經超過一半。|Messager et al。， Nature， 2021

　　在全球河流斷流成為常態的前提下，無論是構建氣候模型，還是制定生態保護政策，都需要考慮到斷流現象的影響。

　　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，有研究發現，如果在氣候模型里不考慮河流的季節性斷流現象，那么二氧化碳排放量會低估10%，很多地球化學循環模型也會因此不再符合模型最初的假設。

　　此外，當前的很多生態保護政策也大都建立在常流河數據之上，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，一些地區未來可能發生更嚴重、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性河流開始持續流動，例如，寒冷氣候下的河流結冰時間可能縮短。河流系統的這些變化可能影響當地的生物多樣性：一些物種會因此繁榮發展，另一些則可能走向滅絕。

　　對大多數人而言，河流斷流更重要的影響是飲用水。

　　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，循環周期長達上千年，被認為屬于不可再生資源。

　　現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，工農業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，將可能成為發展中出現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。|來源：Tyler Wohlford

　　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：如果水質達到三類水，雙方互不補償；但如果水質改善，下游的山東省要給河南省6000萬元獎金；同樣如果水質惡化，河南省要賠山東省6000萬。

　　這類制度創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，與河流沿岸的用水量大戶構建對賭協議，下游因為斷流損失的經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展機遇上的不平等。

黃河在一年中也會出現斷流。|維基百科

　　現代社往往給人一種虛幻的穩定性與安全感，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生存。