超过50%的世界大型湖泊正在失去水源

5月29日消息 最近发表在《科学》杂志上的一项重要评估显示，世界上最大的湖泊中有一半以上正经历着水的枯竭。可以预见的是，主要原因是气候变化的影响和人类不可持续的用水方式。然而，该研究的主要作者、目前在弗吉尼亚大学担任气候研究员的CIRES访问学者姚芳芳表示，情况并不全是厄运和悲哀。

从地球轨道上的双子星-5号航天器向东北方向看，加利福尼亚南部的帝国谷和萨尔顿海被拍摄下来。资料来源：美国国家航空航天局。

这种监测湖泊蓄水趋势及其根本原因的新方法的引入，使科学家能够为水管理专业人员和当地社区提供宝贵的见解。这种新的知识可以指导他们有效地保护关键的水资源和保存重要的区域生态系统。

“这是在一系列卫星和模型的基础上对全球湖泊蓄水变化的趋势和驱动因素的第一次全面评估，”姚说。

地球上一些最大的水体的环境危机促使他进行这项研究，例如哈萨克斯坦和乌兹别克斯坦之间的咸海的干涸。

因此，他和来自科罗拉多大学博尔德分校、堪萨斯州立大学、法国和沙特阿拉伯的同事们创造了一种技术来测量世界上近2000个最大的湖泊和水库的水位变化，这些湖泊和水库占地球上湖水总储量的95%。

该小组将来自一系列卫星的三十年的观测结果与模型相结合，对全球湖泊储存的趋势进行量化和归因。

在全球范围内，淡水湖泊和水库储存了地球上87%的水，使它们成为人类和地球生态系统的宝贵资源。与河流不同，湖泊没有得到很好的监测，但它们为人类的大部分提供了水，重要程度甚至超过了河流。

但是，尽管它们对于生态环境有极高的价值，但水位的长期趋势和变化在很大程度上是未知的–直到现在。

“我们对里海、咸海和萨尔顿海等标志性湖泊有相当准确的信息，但如果你想在全球范围内说些什么，你需要对湖泊水位和水量进行可靠的估计，”CIRES研究员、中大博尔德分校的工程教授和共同作者Balaji Rajagopalan说。”通过这种新颖的方法……我们能够以更广泛的视角提供对全球湖泊水位变化的洞察力。”

在这篇新论文中，研究小组使用了1992-2020年间卫星拍摄的25万张湖泊面积快照来调查地球上1972个最大湖泊的面积。他们从九个卫星高度计收集水位，并使用长期水位来减少任何不确定性。对于没有长期水位记录的湖泊，他们使用了卫星上较新的仪器进行的近期水位测量。将最近的水位测量与长期的面积测量相结合，使科学家能够重建几十年前的湖泊体积。

结果是惊人的： 全球53%的湖泊经历了储水量的下降。作者将这一损失与美国最大的水库–米德湖17日的规模进行了比较。

为了解释自然湖泊的趋势，该团队利用了最近在用水和气候建模方面的进展。姚说，”气候变化和人类用水主导了全球自然湖泊体积的净下降和大约100个大湖泊的水损失。而且许多人类和气候变化对湖泊水损失的影响以前是未知的，例如阿富汗的Good-e-Zareh湖和阿根廷的Mar Chiquita湖的干枯。”

世界上干旱和潮湿地区的湖泊都在失去水量。湿润的热带湖泊和北极湖泊的损失表明干燥趋势比以前理解的更为广泛。

姚和他的同事还评估了水库的存储趋势。他们发现，地球上近三分之二的大型水库经历了重大的水损失。

中大博尔德分校工程系副教授、CIRES研究员Ben Livneh说：”沉积作用主导了现有水库的全球储量下降”，他也是共同作者。在历史悠久的水库中–那些在1992年之前填充的水库–沉积比干旱和暴雨年更重要。

虽然全球大多数湖泊在萎缩，但24%的湖泊的储水量明显增加。增长的湖泊往往是在青藏高原内部和北美北部大平原的人口不足地区，以及有新水库的地区，如长江、湄公河和尼罗河流域。

作者估计世界上大约四分之一的人口，即20亿人居住在干涸的湖泊流域，表明迫切需要将人类消费、气候变化和沉淀影响纳入可持续的水资源管理。

而他们的研究为可能的解决方案提供了洞察力，Livneh说。”如果人类消费是湖泊蓄水下降的一个大因素，那么我们可以适应并探索新的政策，以减少大规模的下降。”这种情况发生在该团队研究的湖泊之一，亚美尼亚的塞万湖。塞万湖的储水量反而增加了，在过去的20年里，作者将其与自21世纪初以来对取水的保护法的实施联系起来。