水生生态学家约翰·A·唐宁愉快地回忆起童年时在明尼苏达州格兰德拉皮兹附近瓦巴纳湖的家庭度假屋度过的假期。他说，这个湖位于“几乎所有东西”的下游，污染很难到达那里。但有些污染最终还是到了。“它仍然很美，但边缘有点偏绿，”他说。“我九岁就开始在这些湖泊里潜水，随着年龄的增长，我注意到藻类水华的频率越来越高。”藻类水华是全球各地湖泊、河流、溪流和海洋的一个严重问题。农民使用化肥种植作物，化肥径流排入水道，导致水生生态系统充满磷和氮，这些营养物质促进藻类的生长。气候变化的后果——水温升高，也在助长藻类的生长。当藻类大量繁殖时，它们会消耗水中的氧气，留给其他海洋生物的氧气所剩无几。这在墨西哥湾等地产生了一些“死亡区域”。藻类对暴露其中的人类和陆地动物也可能是有毒的。事实上，唐宁曾“见过太多宠物喝了绿水后不到48小时就死亡的例子，”他说。“藻类永远都不是好事。”
但总体情况甚至更糟。除了游泳或钓鱼的个人危险，以及饮用水的危险之外，这些水华——在全球范围内——对地球也是非常不利的。它们向大气中释放强效温室气体，包括甲烷和一氧化二氮，这些气体有助于加剧气候变化。随着气候变化导致水温升高，藻类生长得更多，产生更多捕获热量的气体。随着水温升高，水分子会分得更开，使得更多的甲烷和一氧化二氮分子能够逸出并逃入天空。
“这些绿色的湖泊是另一个理由——如果我们还需要理由的话——来保持水的清洁。受污染的水会增加温室气体排放，加剧气候变化，”明尼苏达大学海洋赠款项目主任唐宁说。
“如果你把一根棍子、一个皮划艇桨或船桨插入池塘底部或湖泊底部，你很可能会看到气泡冒到水面，”他补充道。“气泡是导致大气问题的气体。当湖泊变得越来越绿，并被化肥和污水污染时，这些气体会增加。请记住，城市地区的湖泊，水通常明显呈绿色，它们也在排放温室气体。”
唐宁和他的同事——日内瓦大学研究员Tonya DelSontro和环境保护局生物学家Jake Beaulieu——最近研究了湖泊藻类与温室气体排放之间的关系。研究人员得出结论，按目前的速度，湖泊和水库产生的二氧化碳、甲烷和一氧化二氮对大气的排放量相当于燃烧化石燃料产生的二氧化碳排放量的20%。他们的研究发表在《Limnology and Oceanography Letters》杂志上。
“我们的工作明确表明，从湖泊气泡中排放出来的甲烷是全球湖泊和地表水中主要的温室气体，”DelSontro说，并解释说，水越绿，排放的甲烷就越多。更多的化肥径流和不断升高的温度将导致水变得越来越绿。
科学家们检查了来自54个国家8000多个湖泊和水库的已发表的排放数据，发现藻类含量越高的湖泊，温室气体排放量往往越大。大型湖泊产生巨大的污染。“考虑到甲烷和一氧化二氮的排放及其大气增温效应——它们的影响比二氧化碳更大——那么伊利湖排放的二氧化碳量就相当于底特律所有汽车的18倍，”她说。
唐宁说，爱荷华州的许多湖泊也是如此。“我在爱荷华州有很多熟人，他们不再在绿色的湖泊里游泳了。你只需要看看像爱荷华州清水湖这样的地方——巴迪·霍利、大波波和里奇·瓦伦斯在这里演出了他们最后的演出，而这里的水曾经是清澈的——就知道情况已经改变了。清水湖是一个很棒的社区。几十年前，当它变得绿色并且藻类过多时，他们想起了‘清水’这个名字的由来，并与爱荷华州政府官员合作，试图恢复干净的水供娱乐使用。”
根据DelSontro的说法，甲烷捕获热量的能力远超二氧化碳，但它在大气中的停留时间较短——几十年与几百年相比。“这意味着，如果我们能减少甲烷排放，那么我们对我们这一代人的气候变化就能产生更强大、更直接的影响，”她说。“减少较少量的甲烷就能产生与减少大量二氧化碳排放相同的效果。”
唐宁说，十年前，“湖泊和其他内陆水域在气候变化预测中完全被忽视了。”他补充说，他们团队此后进行的研究“表明内陆水域在这个方程式中很重要。”幸运的是，他解释说，普通公民、农民、城市、政府和非政府组织都有很多方法可以做出改变。
“除非你住在海底，否则每个人都住在水的上游，”他说。“所以，我们所做的一切都会影响到下游的水。我们吃的食物需要化肥来生长。我们制造污水。我们给草坪施肥。我们遛狗。我们任由土壤侵蚀。我们做各种各样的事情，将磷和氮释放到水体中。当藻类生长，水变绿时，就会释放温室气体。每个人都有机会通过保持周围的水体清澈干净来帮助减缓气候变化——这本身就是一个不错的主意。”
玛琳·西蒙斯为Nexus Media撰稿，该媒体是一家涵盖气候、能源、政策、艺术和文化的联合新闻社。
