


“井干了,才知道水的价值,”本杰明·富兰克林在1746年版的《穷理查德年鉴》中写道。尽管他的本意是寓言——相当于18世纪的“失去后才知道珍惜”——但从“尘暴”时期到近期加州干旱,两个世纪以来糟糕的水资源管理已经将他的比喻变成了真理。毕竟,水就是生命,根据《科学进展》杂志上的一项最新研究,气候变化通过改变未来降雨的分布,威胁着我们的水源。
“我们对地球变暖后,未来地球水资源将如何变化很感兴趣,”该研究的作者、缅因大学地球与气候科学与气候变化研究所的副教授Aaron Putnam说。
Putnam的研究发现,气候变化将改变地球的热赤道——即地球雨带和干旱区分布的中心区域。在北半球的夏季,湿润地区将变得更湿,干旱地区将变得更干。在冬季,雨带和干旱区将向北扩展。

具体来说,这意味着热带地区将变得更湿润,亚热带和温带地区将变得更干燥,尤其是在6月、7月和8月。北半球的季风将增强,而南半球的季风将减弱。考虑到亚洲部分地区已经饱受年度洪水之苦,北半球季风季节的增强尤其引人注目。就在本周,斯里兰卡发生的季风引发的山体滑坡、泥石流和洪水已造成90多人死亡。
美国西部、亚洲内陆(如蒙古)和中东地区的干旱区将变得更加干旱,而亚马孙地区将北移,使委内瑞拉变得更湿润。东巴西和玻利维亚高原(包括部分亚马孙雨林地区)将变得更干燥。在过去十年里,森林砍伐和气候变化的混合作用已经导致本应湿润的雨林发生火灾。
研究人员通过分析世界各地的古气候数据,观察过去的降雨量如何响应气候的先前变化,从而得出这一结论。
“你可以把古气候数据想象成保存在地球表面和其地球化学历史的各种方式中的地质记录,”Putnam说。“我认为,对于追踪地球的降雨模式和全球降水来说,最直观、也许也是最可靠的例子是这些封闭盆地湖泊,它们会蓄满水然后蒸发,它们告诉我们过去的降雨情况。如果你去美国西南部的大盆地,如果你从纽约飞往旧金山,向下看窗外,你会看到内华达州那些干旱的山间盆地边缘刻着古老的湖岸线。这意味着它们曾经被填满,并且在过去的某个时期是一个湖泊区。”
古气候记录包含了从这些封闭湖泊盆地、钟乳石数据、湖泊沉积物数据到冰芯数据,以及放射性碳定年和铀钍定年等技术,共同描绘出一幅连贯的图景。通过回顾过去,我们可以更好地理解地球将如何应对我们因人为气候变化而创造的条件。
“这是我们在核革命时期获得的知识,”Putnam说,“以及对核物理的理解。这些时钟极其精确。我们对地质、过去的や气候、我们的世界和技术有许多了解,都是建立在催生这些地质年代学工具的相同创新之上的。”
不仅仅是内华达州的某个湖泊讲述了一个地质故事,而是同一故事也体现在他们在中国发现的钟乳石数据和从南极采集的冰芯样本中。这不依赖于某种特定工具——大量的佐证工具和方法使研究人员对他们的结果有相当大的信心。
这是否意味着不存在不确定性?当然不是。还需要更多的研究——包括传统的实地地质数据收集——来获得更清晰的图景。就目前而言,Putnam表示,在预测未来影响方面,数据在十年尺度上的区域模式最为有意义。例如,你可以说,在十年左右的时间里,美国西部将变得更干燥——但当然,在这期间的任何一年,尤其是在较小的区域,仍然可能异常湿润。
这项研究是预测水资源的一个进步——而不是终点——但重要的是我们要付出更多努力来改进这些预测。
“我们需要能够预测水资源将在世界范围内如何重新分配,因为我们现在生活在一个拥有70亿人口的世界——很快将翻倍——所以我们非常依赖水资源来保障粮食安全和国家安全,”Putnam说。
研究人员已将叙利亚的冲突部分归因于由气候变化加剧的干旱,而在2015年,国防部发布了一份报告,指出“全球气候变化将加剧贫困、社会紧张、环境退化、领导不力以及威胁一些国家稳定的政治制度薄弱等问题。”