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全球近80%的河流,正在悄悄失去維持生命所需的氧氣。
這不是一個模型預(yù)測,而是已經(jīng)發(fā)生的現(xiàn)實。發(fā)表于《科學(xué)進展》雜志的一項研究,通過分析1985年至2023年間收集的340萬張衛(wèi)星圖像,追蹤了全球超過16000條河流的溶解氧變化,得出了一個令人不安的結(jié)論:平均每十年,這些河流每升水會損失0.045毫克的溶解氧。
這個數(shù)字聽起來微不足道,但對水下生命來說,可能意味著生死之別。
很多人知道海洋有"死區(qū)",卻不太了解河流同樣面臨缺氧危機。
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是水生生態(tài)系統(tǒng)的命脈。魚類、水生植物、浮游生物、細菌,幾乎所有生活在水下的生物,都依賴溶解于水中的氧氣來維持生命活動。這里的溶解氧,和水分子本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)無關(guān),它是物理溶解在水中的游離氧,是水生生物真正能夠"呼吸"的那部分。
問題在于,維持氧氣溶解在水中的化學(xué)鍵相對脆弱。溫度稍微升高,這些鍵就會斷裂,氧氣隨之逸出。水溫越高,水體能夠容納的溶解氧越少,這是基本的物理化學(xué)規(guī)律,無從逃避。
當(dāng)溶解氧含量降到臨界值以下,魚類和其他水生動物開始大量死亡。死亡的有機物堆積在水中,細菌分解這些有機物需要消耗更多氧氣,進一步加劇缺氧,最終形成一個無法自我修復(fù)的惡性循環(huán)。一條曾經(jīng)清澈的河流,可能在短時間內(nèi)變成漂浮著死魚和藍藻的死水。
"缺氧是一個非常緩慢的過程,但如果持續(xù)時間過長,負面影響將侵蝕整個河流生態(tài)系統(tǒng)。"領(lǐng)導(dǎo)此次研究的中國科學(xué)院環(huán)境科學(xué)家關(guān)琦在接受媒體采訪時這樣說。
研究估算,如果河流再失去4%到5%的溶解氧,大規(guī)模生態(tài)崩潰事件發(fā)生的可能性將顯著上升。按照目前的排放趨勢,未來七十年內(nèi)河流預(yù)計將損失與此相當(dāng)?shù)娜芙庋趿俊?/p>
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這項研究最出乎科學(xué)家意料的發(fā)現(xiàn),來自地理分布。
此前,研究者普遍預(yù)期高緯度地區(qū)的河流缺氧情況最為嚴(yán)峻,因為北極和亞北極地區(qū)是氣候變化反應(yīng)最敏感的熱點區(qū)域。但數(shù)據(jù)顯示,受沖擊最嚴(yán)重的,是熱帶河流。
恒河是其中最觸目驚心的案例。這條流經(jīng)印度次大陸、養(yǎng)活數(shù)億人口的大河,其氧氣流失速度是全球平均水平的20倍。亞馬遜河也面臨類似的壓力,南美洲大部分熱帶流域都呈現(xiàn)出快速惡化的趨勢。
原因在于熱帶河流先天處于劣勢。由于水溫常年偏高,熱帶河流從一開始就比溫帶河流能夠溶解更少的氧氣,儲備更薄。氣候變化帶來的進一步升溫,在這些本已脆弱的系統(tǒng)里產(chǎn)生了不成比例的破壞效果。
研究團隊的分析顯示,氣候變化導(dǎo)致的氧氣溶解度下降,約占全球河流脫氧總量的63%,是所有因素中影響最大的單一驅(qū)動力。人類活動對水體成分的改變緊隨其后,包括農(nóng)業(yè)和城市徑流帶入的鹽分、氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)和有機污染物,這些都會進一步壓低水體的含氧能力。
水壩也是不可忽視的因素。水壩攔截河流后,水流速度減緩,水體與空氣之間的氣體交換減少,自然復(fù)氧能力下降。研究涉及的許多河流中,水壩密集的河段往往也是溶解氧下降最快的區(qū)域。
到本世紀(jì)末,在溫和排放情景下,南美洲大部分地區(qū)、印度、北極和美國東部的河流預(yù)計將失去約10%的溶解氧。如果排放繼續(xù)按照較高路徑增長,情況會更糟。
河流的危機,不僅僅是生態(tài)問題。全球數(shù)十億人依賴河流獲取飲用水、農(nóng)業(yè)灌溉和漁業(yè)資源。溶解氧的持續(xù)下降,意味著水質(zhì)惡化、魚類資源減少、水處理成本上升,最終直接沖擊依賴這些水資源的社區(qū)和經(jīng)濟體。
恒河流域居住著超過4億人,這條河的健康狀況與這片區(qū)域的糧食安全和公共衛(wèi)生密不可分。亞馬遜河流域不僅是地球生物多樣性最豐富的地區(qū)之一,也是當(dāng)?shù)卦∶裆鐓^(qū)賴以生存的基礎(chǔ)。
關(guān)琦的研究團隊強調(diào),系統(tǒng)性地理解這些變化,是制定有針對性保護措施的前提。從控制化石燃料排放減緩氣溫上升,到改善農(nóng)業(yè)面源污染、重新審視水壩建設(shè)對河流生態(tài)的代價,每一個環(huán)節(jié)都至關(guān)重要。
河流的窒息是慢動作進行的,慢到容易被忽視。但數(shù)據(jù)在那里,清楚地記錄著每一個十年、每一升水里消失的那零點幾毫克氧氣。
積累到臨界點,河流不會給我們第二次機會。
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