全球逾半大型湖泊趨向干涸

趙曉慶，吳明忠

（江蘇海洋大學(xué) 文法學(xué)院，江蘇 連云港 222000）

由于氣候變暖，全球逾半數(shù)湖泊正趨向干涸/UNLPLASH

提到湖泊，很多人腦海中馬上就會浮現(xiàn)出一幅“野船著岸偎春草，水鳥帶波飛夕陽”的美景，事實上，湖泊不僅僅是大自然中一汪碧水，更是濕地生態(tài)系統(tǒng)中一個關(guān)鍵元素。湖泊，能有效調(diào)節(jié)河川徑流，在削減洪峰、抵御干旱氣候方面發(fā)揮著重要作用，同時湖泊還是全球數(shù)千種動植物和水鳥繁衍生息的樂園，對維護全球生物多樣性有重要意義。當(dāng)然，最重要的，湖泊還是地球淡水資源的重要承載，全球目前有約10億人的生存用水直接來自湖泊。然而，受氣候變暖影響，全球湖泊淡水資源正在不斷減少。2023年5月，一篇發(fā)表于《自然》雜志上的研究發(fā)現(xiàn)全球逾半數(shù)湖泊正趨向干涸。未來隨著這一趨勢持續(xù)惡化，全球?qū)⒂屑s四分之一人口（約20億人）面臨更為嚴(yán)峻的水資源危機。

全球大型湖泊大幅縮水

湖泊是地球陸地上十分重要的生態(tài)元素，全球湖泊總面積約為270.87萬平方千米，總儲水量為17.64萬立方千米，其中淡水儲量約占52%。湖泊對人類經(jīng)濟社會發(fā)展具有重要意義，它是漁業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)、旅游業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，也是大量輕工業(yè)原料的重要來源地。當(dāng)然，最關(guān)鍵的是，湖泊為人類生產(chǎn)、生活提供了最基本的淡水資源，是驅(qū)動人類文明演化發(fā)展的基本物質(zhì)基礎(chǔ)。

湖泊無論是對地球生態(tài)還是對人類社會都有著極其重要的意義，但近年來，全球不少湖泊卻大幅萎縮，甚至面臨干涸危機。2023年5月，國際著名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》雜志上刊登了一篇以“氣候變暖與全球湖泊水量變化”為主題的論文。該論文利用相關(guān)氣候數(shù)據(jù)和水文模型，對1992—2020年全球1 051個天然湖泊和921個水庫的衛(wèi)星圖形進行綜合分析后發(fā)現(xiàn)，近30年來，全球主要湖泊蓄水量都在減少。在考察的1 051個天然湖泊中，有457個湖泊出現(xiàn)了萎縮、干涸及蓄水量變小的情況，每年總共減少了約380億噸水。有234個天然湖泊因冰川融水以及自然降水增加等原因，湖泊面積、水位以及蓄水量有所上升。這些湖泊大多位于人煙稀少的偏遠(yuǎn)地區(qū)，如青藏高原內(nèi)部、美國大平原以及東非大裂谷地區(qū)等。剩余的360個湖泊（約占考察湖泊數(shù)量的三分之一）水量沒有顯著變化?？傮w來看，干涸湖泊減少的蓄水量中只有約三分之一能夠被其他湖泊水量增加所抵消，全球天然湖泊每年損失的淡水資源超過215億噸，相當(dāng)于1995年美國全年用水量。30年間，全球湖泊總共消失的水量約有603億立方千米，相當(dāng)于美國最大水庫米德湖蓄水量的17倍。在考察的921個人工水庫中，有將近三分之二蓄水量出現(xiàn)了明顯下降，但由于新建水庫的不斷出現(xiàn)，因此全球水庫的總蓄水量呈現(xiàn)了凈增長趨勢。從總體來看，全球53%的大型湖泊和水庫蓄水量都出現(xiàn)了大幅下降，也因此全球每年損失的淡水資源量超過215億噸。該論文所考察的這些湖泊、水庫分別占全球天然湖泊、水庫蓄水量的96%和83%，這意味著，全球自然湖泊正呈現(xiàn)出明顯的萎縮、干涸趨勢。

該論文的另一個重要發(fā)現(xiàn)是潮濕地區(qū)的水分也在大量流失。該論文的通訊作者、弗吉尼亞大學(xué)地表水文學(xué)家姚方方指出，以往人們普遍認(rèn)為氣候變暖會導(dǎo)致干旱地區(qū)更加干旱，潮濕地區(qū)更為潮濕，但該研究卻發(fā)現(xiàn)，氣候變暖背景下，全球水循環(huán)并不會導(dǎo)致潮濕地區(qū)儲水量增加，部分原因是土壤、水體蒸發(fā)量大幅增加，這些地區(qū)需要更長時間才能從旱季中恢復(fù)過來。該論文的作者認(rèn)為，即使是在潮濕地區(qū)，目前也面臨著普遍的湖泊水位下降、水分流失問題。這意味著全球范圍內(nèi)的干旱趨勢可能比人們以往的估計更為嚴(yán)重。

另一個值得注意的問題是，全球萎縮和干涸的湖泊主要分布在中亞、西亞、歐洲東北部、大洋洲、北美、南美以及非洲南部等地區(qū)。該論文的作者之一，科羅拉多大學(xué)博爾德分校的巴拉吉·拉賈戈帕蘭教授表示，目前全球四分之一的人口（約20億人）生活在這些蓄水量大幅減少的湖庫及其流域范圍內(nèi)，未來隨著這些湖庫深陷干涸困境，他們的生存環(huán)境也將愈發(fā)惡劣。該論文最后呼吁全球必須重視氣候變化的危害，加強湖泊生態(tài)保護，推進水資源可持續(xù)開發(fā)和利用。

全球氣候變暖是主因

上文提到的這篇以“氣候變暖與全球湖泊水量變化”為主題的論文還對湖泊、水庫蓄水量下降的原因進行了分析并發(fā)現(xiàn)：對天然湖泊而言，其56%的凈損失量都是由氣候變化和人類活動造成的，其中由氣候變化所導(dǎo)致的“氣溫升高、蒸發(fā)量增加”因素貢獻(xiàn)更大。對水庫而言，蓄水量減少主要是由于泥沙沉積。上游泥沙堵塞、淤積水庫底部，會加速水庫老化，降低水庫蓄水量。這一溫水煮青蛙式的水庫破壞過程，同樣受到氣候變化因素的影響。近年來，隨著氣候變暖，全球各地山火頻發(fā)，植被遭破壞進一步加劇了全球水土流失問題，不穩(wěn)定的土壤在風(fēng)力、水力等外力作用下，更容易流入湖泊水庫，降低其蓄水量。從上面的研究可以看出，全球氣候變暖是導(dǎo)致全球湖泊萎縮、干涸的主因。全球多個湖泊的發(fā)展變遷過程也充分證實了上述科學(xué)發(fā)現(xiàn)。

里海位于亞歐大陸交界處，其面積約為37.1萬平方千米，是全球第一大湖泊。近年來隨著全球氣溫不斷升高，蒸發(fā)量加大，里海無法得到充足的水資源補給，導(dǎo)致其面積正在不斷萎縮。2020年12月，《通訊·地球與環(huán)境》發(fā)表的一篇論文指出，如果全球碳排放量得到有效控制，那么到2100年，里海水位將會下降9～18米。里海平均水深180米，但其較淺的北部平均水深只有4～6米，里海水位下降超過9米，那么其北部絕大部分，以及東部、東南部邊緣部分將可能徹底干涸。最糟糕情況下，如果里海水位下降18米，那么其湖面面積將會縮減34%。

南美洲的波波湖是全球氣候變暖背景下湖泊干涸的又一例證。位于安第斯山脈腳下的波波湖是玻利維亞第二大湖，但卻在近30年間干涸了兩次。1986年，波波湖面積還有3 500平方千米，但由于氣候變暖，蒸發(fā)加快，該湖泊持續(xù)萎縮，到1994年波波湖完全干涸消失。1997年，安第斯山脈迎來了一場超強降雨，山脈中的雨水重新在這里匯集成了一個占地2 500平方千米的新波波湖。進入21世紀(jì)的第二個十年后，安第斯山脈氣溫重新升高，聯(lián)合國發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，1994—2016年這里的平均氣溫足足升高了2℃。從2013年開始，多國衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)都報告了波波湖面積快速減小的問題。但玻利維亞政府既沒有采取措施保護水資源，也沒有治理湖岸周邊采礦業(yè)引發(fā)的水污染問題，致使波波湖生態(tài)加劇惡化。2016年，受厄爾尼諾現(xiàn)象影響，玻利維亞遭遇了史無前例的干旱，包括首都拉巴斯在內(nèi)的數(shù)百座城鎮(zhèn)嚴(yán)重缺水，全國9座水庫的儲水量均不足1%，嚴(yán)重的干旱氣候終于導(dǎo)致波波湖在這一年再次徹底干涸。當(dāng)時，波波湖附近的絕對空氣濕度降到了史無前例的0.07%，這意味著動物尸體還沒來得及腐爛，水分就蒸發(fā)殆盡。2018年，波波湖附近山區(qū)再次普降數(shù)場大雨，波波湖又重現(xiàn)了往日波光粼粼的湖面，沿岸的居民興高采烈地向湖中投放魚苗，期待來年的漁業(yè)收獲，但這次卻事與愿違，投放的魚苗很快就大面積死亡，原因是采礦污染導(dǎo)致波波湖水中劇毒工業(yè)成分嚴(yán)重超標(biāo)。沒有了魚類，棲息在周邊的水鳥也離開了，沒有干凈的水源，湖周邊99%的居民也離開了他們的家園。氣候變暖，讓波波湖兩度干涸，而工業(yè)污染，又讓碧波萬頃的波波湖重歸死寂。

氣候變暖引發(fā)的極端高溫、干旱氣候，使美國第一大、第二大人工湖（水庫）儲水量不斷減少，干涸萎縮危機日趨嚴(yán)峻。米德湖是美國最大的人造湖，美國西部的母親河科羅拉多河注入其中。該湖上建有美國著名建筑——胡佛大壩，同時還承擔(dān)著為美國西部2 500萬人供水的重任。但進入21世紀(jì)以來，米德湖正在加速萎縮，2022年美國航天局發(fā)布的衛(wèi)星圖像對比顯示，21世紀(jì)初米德湖在衛(wèi)星地圖上還擁有一大片深綠色湖水，到2021年，米德湖湖水急劇萎縮，衛(wèi)星圖片中狹長的深綠色也退化為了一小片淺綠。2022年夏季，北美西部遭遇了千年一遇的“熱穹頂”事件，在衛(wèi)星圖片上，米德湖大片深綠色湖水逐漸變?yōu)楦珊缘陌咨玻?月18日，米德湖實際水量僅為其設(shè)計容量的27%，湖水水位一度接近水力發(fā)電最低閾值。研究人員認(rèn)為，氣候變暖是造成米德湖水位急劇下降的主因，此外，過度開采、落基山脈融雪減少等因素也加速了水位衰退。鮑威爾湖是美國第二大人工湖，目前面臨著同米德湖一樣的萎縮干涸問題。受極端高溫、干旱氣候影響，2022年8月，鮑威爾湖的實際儲水量也僅為其總?cè)萘康?6%，跌至1967年以來最低點。米德湖、鮑威爾湖的萎縮危機，直接原因是科羅拉多河水量減少，根本原因是氣候變暖。氣候變暖導(dǎo)致美國西部地區(qū)進入了長期干旱模式。2022年《自然·氣候變化》雜志上發(fā)表的一項研究指出，自21世紀(jì)以來，美國西南部就一直處于干旱狀態(tài)，至今已有22年之久，而2022年的干旱至少是該地區(qū)1 200年以來最嚴(yán)重的特大干旱?？茖W(xué)家預(yù)計在全球變暖背景下，美國西部的干旱氣候還將繼續(xù)上演。而這也意味著未來美國最大的兩個湖泊，米德湖和鮑威爾湖還將繼續(xù)萎縮，直至完全干涸。

乍得湖是非洲湖泊萎縮的一個典型案例。乍得湖位于非洲中北部乍得盆地中央，處于乍得、喀麥隆、尼日爾、尼日利亞四國交界處，是一個典型的內(nèi)陸、跨國湖泊。1972—1975年、1982—1985年，乍得湖周邊發(fā)生了兩次極其罕見的干旱災(zāi)害，再加上亂砍濫伐、大規(guī)模農(nóng)業(yè)灌溉以及上游河流水利設(shè)施影響，使這個非洲第四大湖的面積從1963年的28 000平方千米縮減為了目前的2 000平方千米，短短60年間，湖水面積已經(jīng)縮減了90%以上。由于缺水，沿岸四國的糧食、漁業(yè)產(chǎn)量急劇下降，周邊2 000萬人口面臨著嚴(yán)峻的水資源危機和糧食危機，尤其是乍得和尼日爾兩國，缺水尤其嚴(yán)重。

湖泊污染問題同樣嚴(yán)峻

除面臨萎縮、干涸危機外，近年來全球湖泊還面臨著嚴(yán)峻的污染問題。河流湖泊等地表水體污染主要來源于人類排放的工農(nóng)業(yè)和生活污水。湖泊、水庫是人類飲用水的主要來源，湖泊污染直接威脅到了人類飲水安全。一項跨國飲用水調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在全球自來水中共發(fā)現(xiàn)了2 221種化學(xué)污染物，其中相當(dāng)一部分被證實為致癌物。2023年3月，聯(lián)合國發(fā)布的《2023世界水資源發(fā)展報告》顯示，目前全球有26%的人口無法獲得清潔飲用水，46%的人口缺乏基本的衛(wèi)生設(shè)施，全球每年有超過500萬人因污染水源而死亡。2023年7月，荷蘭烏得勒支大學(xué)的科研人員在國際著名學(xué)術(shù)期刊《自然·水》雜志上發(fā)表的一項研究估計，到21世紀(jì)末，全球?qū)⒂?5億人受到地表水污染的影響，屆時水體污染將會成為人類健康的最大威脅。

湖泊水污染，會誘發(fā)水華災(zāi)害。水華又被稱為藻華，是指淡水水體中部分藍(lán)藻類生物過度生長、浮游生物大量繁殖而產(chǎn)生的水體泛綠現(xiàn)象。水華發(fā)生時，其中一些藻類會釋放一種被稱為“湖靛”的毒素。這種毒素會直接毒殺水體中的魚蝦蟹貝等水生生物，同時這種毒素也可以通過食物鏈傳遞進入人體，危害人體健康。而無毒藻類的大量繁殖、腐爛，也會過度消耗水體中的氧氣，使水生動植物因窒息死亡。2022年4月，一項發(fā)表在《自然·地球科學(xué)》雜志上的研究發(fā)現(xiàn)，自1982年至2019年，全球約有8.8%的湖泊經(jīng)歷了藻類水華，自2010年以來，全球湖泊水華風(fēng)險明顯升高，特別是在亞洲、非洲等依賴農(nóng)業(yè)化肥的發(fā)展中國家，水華發(fā)生的頻率和規(guī)模不斷升高。

水華發(fā)生的重要前提是水體富營養(yǎng)化，而人類排放的工農(nóng)業(yè)、生活污水中含有大量氮磷等營養(yǎng)元素，當(dāng)這些元素在水體中大量積累后，就極易引發(fā)藍(lán)藻水華。目前，全球湖泊富營養(yǎng)化問題較為嚴(yán)峻，2018年一項全球湖泊水質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，世界上63%的湖泊水體存在富營養(yǎng)化問題。2019年，我國一項水質(zhì)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，我國69.5%的湖泊處于富營養(yǎng)化狀態(tài)，特別是在長江流域，40%的湖泊處于重度富營養(yǎng)化等級。從以上數(shù)據(jù)可知，目前全球河流湖泊面臨著極其嚴(yán)峻的污染形勢。

湖泊干涸的危害巨大

湖泊對自然生態(tài)具有十分重要的意義，一旦其萎縮、干涸，將會給我們帶來巨大的生態(tài)災(zāi)難。首先，湖泊具有調(diào)節(jié)徑流、削減洪峰的能力。最典型是例子是我國的鄱陽湖，作為一個典型的吞吐型湖泊，其具有“高水是湖、低水似河”“洪水一片、枯水一線”的典型特征。鄱陽湖能削減長江上游20%～30%的洪峰水量，使洪峰滯后1～4個月，為下游防洪爭取寶貴時間。而在旱季，湖泊儲存的水資源又能極大提升周邊地區(qū)的抗旱能力。湖泊萎縮干涸后，湖底淤積的泥沙無法排除，同時湖底一般會生長出茂密的植物，這會顯著削弱湖泊調(diào)蓄洪峰的能力，增加下游洪災(zāi)風(fēng)險。其次，湖泊蒸發(fā)的水分可以有效增加大氣濕度，這對降低周邊區(qū)域溫度，調(diào)節(jié)局地氣候有積極作用。湖泊萎縮干涸后，湖面的“退燒”功能也會隨之消失，對全球控制氣候變暖進程造成一定程度的不利影響。最后，湖泊干涸還會加速物種滅絕，威脅生物多樣性。湖泊濕地是一座天然的物種基因庫，僅在我國湖泊濕地中，就生存著至少3 000多種高等動植物。一旦湖泊萎縮、干涸，生活于其中的動植物將失去生存家園，這將嚴(yán)重威脅水生動植物的生存環(huán)境，加速物種滅絕和生物多樣性喪失。

除了上述生態(tài)危機外，湖泊萎縮干涸還會給人類生存和經(jīng)濟社會發(fā)展產(chǎn)生巨大危害。前文已述，湖泊是人類淡水資源的主要來源之一，一旦湖泊萎縮、干涸后，全球?qū)⒚媾R更為嚴(yán)峻的水資源危機。2023年8月，世界資源研究所發(fā)表的一項研究指出，目前全球上有25個國家，約占世界四分之一的人口，正面臨著極高的用水壓力，其中西亞國家巴林、科威特、黎巴嫩、阿曼，以及地中海島國塞浦路斯的水資源危機尤為嚴(yán)峻，抵御干旱災(zāi)害的能力也極為脆弱。聯(lián)合國預(yù)計，隨著人口增長以及氣候變化等因素影響，到2030年，全球用水總量將超過供給量的40%，2040年，全球?qū)⒂?0%的人口（超40億人）生活在嚴(yán)重缺水的地區(qū)。到2050年，全球用水量將在目前基礎(chǔ)上繼續(xù)增加20%～25%，屆時中東、北非等地幾乎全部居民都將陷入極端缺水困境中，撒哈拉以南非洲地區(qū)由于生活以及農(nóng)業(yè)用水增加，其水資源需求量可能會在目前基礎(chǔ)上增長163%，屆時這一地區(qū)的水資源危機將空前嚴(yán)峻。

尤其值得注意的是，湖泊干涸所引發(fā)的水資源危機并不是一個孤立的事件，在多重因素共同作用下，可能會演變?yōu)橐粓龈蟮娜说乐髁x危機。一方面，在氣候變暖、極端氣候頻發(fā)背景下，水資源危機將大幅提升干旱地區(qū)的生存難度，引發(fā)糧食危機。世界資源研究所發(fā)布的報告指出，到2040年水資源危機將影響人類40%的糧食生產(chǎn)和供給，屆時全球?qū)⒚媾R水資源危機、糧食危機的雙重壓力和挑戰(zhàn)。另一方面，水資源短缺，還可能進一步加劇地緣政治沖突，甚至引發(fā)軍事沖突，加大全球人道主義危機。目前，這種危機在埃及、蘇丹、埃塞俄比亞、敘利亞、伊拉克、以色列、巴基斯坦、印度、玻利維亞、智利等國家已有惡化趨勢。

保護湖泊生態(tài)刻不容緩

為應(yīng)對湖泊干涸帶來的水資源短缺問題及其他次生災(zāi)害危機，我們應(yīng)刻不容緩地及早采取措施，保護湖泊生態(tài)和淡水資源，提升氣候適應(yīng)能力。具體可以從以下方面做起：

（1）嚴(yán)格控制乃至杜絕湖泊淡水污染。減少污染是保護水資源的關(guān)鍵，為此各國政府應(yīng)努力限制湖岸周邊化學(xué)物品的使用，科學(xué)妥善處理生活和工業(yè)污水，避免在河湖等水源周邊傾倒垃圾。

（2）提高用水效率。在水資源循環(huán)供給有限的情況下，應(yīng)積極發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，建設(shè)高效農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，改進生產(chǎn)工藝，降低工業(yè)耗水，并適當(dāng)采用經(jīng)濟手段引導(dǎo)家庭節(jié)約用水，杜絕社會浪費水資源的現(xiàn)象。

（3）保護湖泊生態(tài)環(huán)境。應(yīng)建立湖泊河流生態(tài)保護區(qū)，加強污染河流和湖泊生態(tài)修復(fù)，嚴(yán)厲打擊采砂、過度捕撈、圍湖造田等破壞湖泊生態(tài)環(huán)境的行為。同時，還應(yīng)及早建立湖泊水質(zhì)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，實時了解湖泊水環(huán)境，為科學(xué)保護和治理湖泊生態(tài)提供依據(jù)。

（4）建立跨國湖泊、河流溝通合作機制。對一些跨國湖泊和河流，各國間應(yīng)建立相關(guān)合作機制，加強氣候、水文信息共享和技術(shù)交流，科學(xué)分配水資源，推動區(qū)域水資源可持續(xù)利用。

（5）加強湖泊保護和節(jié)水宣傳教育。應(yīng)通過多種媒體向社會大眾普及湖泊生態(tài)的重要價值，以及保護湖泊水資源的知識和技能，引導(dǎo)和鼓勵公眾共同參與到湖泊生態(tài)保護中來。

湖泊是大地的眼睛，我們應(yīng)該像保護自己的眼睛一樣保護湖泊，使其免受污染，永遠(yuǎn)清澈透亮。湖泊萎縮、干涸的根源在于氣候變暖，我們除采取上述措施外，還應(yīng)積極推進凈零碳排放進程，減緩乃至扭轉(zhuǎn)氣候變暖趨勢，降低極端氣候給地球湖泊生態(tài)的負(fù)面影響。