楠木軒

22年乾旱後:正在“枯竭”的美國西部

由 希學英 發佈於 科技

  電影《星際穿越》裏,未來的人類因為全球農作物遭遇“枯萎病”,面臨斷糧,生活在美國西部的男主角不得不參與去外太空尋求人類新生存空間的任務。而在2021年的真實世界中,人類面對的挑戰更加簡單而殘酷——乾旱。

  事實上,用“乾旱”來形容,似乎已顯得微不足道。

  整個美國中西部地區正處於已經持續了22年的特大幹旱之中,這是1200年來這片土地經歷過的最為嚴重的乾旱危機。更前所未有的是,今年春季以來,美國本土48個州幾乎一半的土地面積正在遭受乾旱,其中加州和西南部的7個州情況尤其糟糕。

  乾旱已經變得如此嚴重,美國聯邦政府8月16日首次宣佈西南地區最重要的河流科羅拉多河進入“一級缺水”狀態,將在流域內啓動強制性節水措施。

  科羅拉多河是美國西南地區的“命脈”,為區域內7個州4000萬人口提供水源和水力發電。由於沿河的美國最大水庫米德湖(Lake Mead)水位不斷下降,以至於即將逼停美國最大水壩胡佛大壩的正常運作。

  更壞的消息是,美國西部許多地區的乾旱預計將至少持續到這個秋末。對於已經遭受乾旱嚴重影響的地區來説,這意味着供水減少、莊稼欠收、牧場更加貧瘠以及更頻繁的山林大火。

  乾旱本是自然界的正常現象,尤其是在美國西部。但科學家們表示,近幾十年來的全球氣候變化,正在以升高氣温和改變降水量的形式,使情況變得失控。在可見的未來,美國西部逐漸“枯竭”的趨勢難見逆轉。

美國6月初西部乾旱情況

  特大幹旱

  位於內華達州與亞利桑那州交界之處的米德湖是美國最大的人工湖和水庫,由著名的胡佛水壩攔科羅拉多河之水而成。水面呈湖面綠松石色,在大壩之後延綿180餘公里,設計可蓄水約350億立方米。水庫通過給水工程供水給遠在南加州的洛杉磯與內華達州的賭城拉斯維加斯。

  米德湖和科羅拉多河上的另一個大型水庫——猶他州的鮑威爾湖(Lake Powell)的水位多年來一直在下降,兩者的水位目前都創下了歷史新低。隨着“出水”持續超過“入水”,水位不斷下降的水庫沿岸礦牀上留下了一圈明顯的白色印記,當地人稱之為“浴缸環”。這些印記向人們清楚展示着湖中的水位曾經有多高,現在又下降了多少。

米德湖的水位不斷下降

  南科羅拉多盆地墾務局(Bureau of Reclamation)發言人艾倫(Patti Aaron)告訴澎湃新聞(www.thepaper.cn):今年是科羅拉多河流域經歷的第22年個異常乾旱的年頭。“根據樹木年輪研究,過去22年是1200年來最乾旱的22年。我們覺得氣候變化正在影響盆地。積雪減少了,天氣更加炎熱乾燥。”她説。

  950ft(約290米)是胡佛大壩能發電的最低水位,而目前米德湖的水位已經低至1067ft(約325米)。自從20世紀30年代胡佛大壩建成以來,水位從未如此之低,米德湖現在的蓄水量僅為其正常容量的34%。它最近一次接近正常蓄水是2000年,從那時起,西南大部分地區就陷入了持續的乾旱。

  “氣候變化的影響可以在整個美國西部看到。儘管我們相信最壞的情況不會發生,我們還是制定了計劃,以解決水位下降的問題。隨着宣佈進入‘一級缺水’,亞利桑那州、內華達州和墨西哥州將減少供水,以保護米德湖的水源。”艾倫説。

  “一級缺水”意味着亞利桑那州境內的科羅拉多河供水量將減少約20% 。目前,這一舉措主要影響亞利桑那州的農民。從明年開始,他們將被切斷幾十年來賴以生存的大部分水源。

  但是隨着氣候變暖繼續減少雨水和融雪,流入科羅拉多河的水量也會繼續減少,政府宣稱未來幾年可能會出現更大幅度的削減,影響到更多的人。

  美國西部4000萬人口,包括洛杉磯、聖地亞哥、鳳凰城和拉斯維加斯等大城市都依賴這條“生命河”。 整個西部都感受到了這種影響。加利福尼亞州的乾旱情況尤其嚴重,該州一半的地區處於最嚴重的乾旱狀態。該州中央山谷的農民已經大幅削減了他們的用水量,一些城鎮的水井正在乾涸,與此同時,幾場大火正在加州境內肆虐。大約一半的猶他州、三分之一的內華達州和四分之一的俄勒岡州也處於最嚴重的乾旱狀況。

  今年以來,加利福尼亞州、內華達州、俄勒岡州和華盛頓州經歷了127年來最炎熱的7月,包括猶他州和科羅拉多州在內的其他五個州也幾乎創下紀錄。根據聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)最新的第六份報告,該地區未來可能更熱、更乾燥。

  《經濟學人》在報道美國西部乾旱問題時認為,這一地區的人們已經不用“乾旱”的字眼了,取而代之的,是討論這一地區的“長期乾旱化”問題。

  乾旱原因

  乾旱並沒有一個確切的參數值來界定,一般認為,乾旱通常始於降水量低於正常水平(因地區而異)。如果幹旱持續下去,河流、水庫和地下水位就會開始下降,給整個地區的生態系統帶來重大影響。

  根據《經濟學人》的分析,造成美國西部水資源短缺的主要原因有兩個。首先是氣候變化,科羅拉多河的源頭從落基山脈的積雪而來,蜿蜒而下穿過沙漠西南部到達墨西哥北部。温室氣體排放量增加導致的暖冬使得每年春天融入河流的積雪減少。在山區,更多的降水以降雨而不是降雪的形式降落,即使是積雪現在也融化得更快;此外,隨着氣温的升高,土壤和植被失去更多的水分。原本幾周沒有降雨的地區現在可能連續幾個月沒有降雨,更加乾燥的土壤吸收了一些徑流更多的水分,使得抵達米德湖的水量減少。自2000年開始的“千年乾旱”以來,科羅拉多河年流量已經縮減了近20% 。過去五年的多項研究都將這種下降的主要原因之一歸因於人類造成的氣候變化。

  在美國西部,水一直是個問題。美國西部是三個沙漠交匯的地區,乾旱是該地區生活的正常組成部分。但是科學家説,氣候變化以氣温升高和降水變化的形式,正在使乾旱的情況變得更加嚴重。

  此次的“千年乾旱”不同於以往之處在於兩個長期趨勢帶來的變化:氣候變化使該地區變得更熱、更乾燥;以及隨着美國人口向西遷移,快速增長的人口對水的需求大大增加,乾旱的加劇對整個西部地區都造成了巨大的影響。

  美國西南部地區是過去十幾年中美國人口增長最快的地區。根據最近公佈的美國人口普查結果,在美國最大的10個城市中,亞利桑那州的鳳凰城人口增長了11.2%,在過去十年中的增長速度超過美國任何其他大城市,已取代費城成為全美第五大城市。而鳳凰城每年降雨量僅有18釐米。

  美國國家大氣研究中心項目科學家安德烈亞斯 · 普雷因(Andreas Prein)告訴澎湃新聞:預計由於氣候變化,美國西南部將變得更乾燥,更嚴重的乾旱和野火可能會出現,美國西部地區的人們在未來將面臨日益嚴重的缺水問題。“這是我們近年來明顯看到的趨勢。”他説,“而在美國東部,洪水將成為一個日益嚴重的問題。我們稱之為水文循環的加劇,這意味着洪水和乾旱可能同時變得更加嚴重。”

  水與氣候變化有着千絲萬縷的聯繫,現在由於人類活動產生的氣候變化正在使得這種聯繫變得更加複雜。地球並不缺水,但隨着大氣和海洋的升温,地球正在重新分配水資源。隨着人類活動導致水循環越來越脱離自然模式——更熱的空氣含有更多的水分,將會導致更多的極端降雨發生,一些地方將會變得更加潮濕,而乾旱的地方會變得更加乾旱。

遊客們在猶他州鮑威爾湖,那裏曾經是水下

  應對出路

  乾旱並不是美國西部獨有的問題。世界衞生組織估計,缺水問題困擾着全球 40% 的人口。

  面對科羅拉多河流域水量逐年萎縮的現實,越來越多地方政府已經開始轉向減少用水的方向以適應變化。這個地區的主要城市洛杉磯、聖地亞哥、鳳凰城和拉斯維加斯都從科羅拉多河取水,所有這些城市的水供應都已轉向多樣化——包括在保護水源、再循環用水和海水淡化技術方面的齊頭並進。

  以拉斯維加斯為例,該地區90% 的水都來自附近的水庫。這種高度依賴也增加了用水方面創新的迫切性。目前拉斯維加斯所有流入下水道的水都會被回收利用,而且這座城市已經拔除了所有用於美化景觀的植被。自2002年以來,在人口增加了80萬人的同時,由於水資源限制和激勵措施,幫助減少了23% 的總用水量,同時人均用水量也比 2002年減少了47%。

  不過城市用水只佔科羅拉多河用水量的一小部分。灌溉農業每年吸收約70%的河流用水。減少或切斷供水會迫使農民種植不同的作物,休耕地或者回到抽取地下水來維持生計的不可持續做法上。多年的過度使用已經耗盡了亞利桑那州和加利福尼亞州部分地區的蓄水層。隨着乾旱的加劇,農民將首當其衝地承受限制用水的代價。

  加利福尼亞州一個果園裏的杏樹正在被移除。由於乾旱,農民們正在制定計劃,種植耗水量較少的作物

  水量正在減少的科羅拉多河只是西部乾旱肆虐的一個例子。乾旱背後炎熱、乾燥的天氣已經極大地減少了落基山脈和內華達山脈的積雪,使森林變成了隨時可能引爆大火的“火藥桶”;加利福尼亞野火產生的煙霧已經飄到了東海岸的紐約;美國花了一個多世紀的時間試圖開墾沙漠,將荒蕪的西部變成綠色的土地。然而在氣候變化的推動下,荒漠或將再一次奪回自己的領土。