大坝虽然是一项工程奇迹，为全球数百万人提供能源，但其中一些大坝会带来负面的环境副作用，从因种群隔离导致动物近亲繁殖增多，到损害河流泥沙流动，使湿地资源匮乏。
在太平洋西北地区，斯内克河是强大的哥伦比亚河最大的支流，拥有四座备受争议的大坝，被称为下斯内克河大坝。几十年来，环保主义者一直在呼吁拆除这些大坝，这在很大程度上是因为它们对该地区鲑鱼种群的影响。虽然大坝设有鱼梯和其他过鱼设施，但它们仍然阻碍了鱼类游向太平洋。该河的三种鲑鱼物种已濒临灭绝或受到威胁，而该地区虎鲸种群的食物（鲑鱼）正在枯竭。NOAA在2022年的一份报告中指出，重建该地区的鲑鱼种群需要大规模的行动，包括拆除大坝。
虽然每座大坝和相关水盆情况各不相同，但根据今天发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）杂志上的一项研究，一些现有大坝可以通过其水库的水用于农业灌溉，从而成为更可持续的未来的一部分。该研究调查了在不枯竭水库存量或侵占自然的情况下，最大化农作物灌溉所需的水量，以及这种灌溉技术可以养活多少人。他们发现，大坝水库可以储存超过50%的此类灌溉所需的水。
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研究人员分析了自然水文循环（或水循环），以了解地表和地下水体中有多少淡水是通过这一自然过程产生和更新的，以及它与当前农田的水需求相比如何。通过分析，他们估计，利用储水灌溉的全部潜力，可以帮助生产足够养活全球约11.5亿人的食物。
作者们还发现，如果全球范围内已绘制出用于发电的3700个潜在大坝选址全部建成并部分用于农作物灌溉，它们可以提供足够的水量储存，来灌溉约6.41亿人的农作物。
尽管大坝具有潜力，但作者们警告说，由于其社会环境后果，不应将其视为主要的解决方案。在某些情况下，大坝会分割河流并导致人口迁移。它们的成本也更高，蒸发水量大，并造成生态后果。
研究人员在联合声明中表示：“在所有用于增加食品和水安全供需两方面的方案中，建造更多大坝应该是最后的选择。”
此外，作者们强调，即使建造了大型水库，它们也只占解决方案的一部分。他们建议认真评估替代方案，而不是建造新大坝。
根据研究人员的说法，一些更环保的水存储灌溉替代方案包括：建造小型水坝收集雨水，利用冬季风暴或春季融雪的水回灌地下水系统，以及更好地管理农田的土壤水分。该团队强调，改进灌溉技术或种植更适合可用水量的作物可以减少对储存水的需求。
“迫切需要探索替代的水存储解决方案，但我们必须承认，许多大坝已经建成，”研究主要作者、斯坦福大学自然资本项目研究工程师Rafael Schmitt在声明中说道。“我们的研究阐明了它们在确保未来粮食安全方面的重要作用。”
利用大坝水库改进的水存储技术将有助于建设一个更可持续的农业未来。世界许多地区的耕作方式会污染和消耗水资源，可能破坏自然景观，并产生约占全球温室气体排放量的三分之一。全球约有三分之二的耕地依赖降雨，在干旱时期，缺口则通过不可持续的水资源来弥补，例如不可再生地下水或阻碍环境流动。
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斯坦福大学自然资本项目联合创始人兼教务主任Gretchen Daily在声明中表示：“营养安全是可持续人类发展的核心挑战。我们的研究强调了投资于自然友好的灌溉和水资源管理，以减少农业的有害影响，同时支持农田和淡水生态系统其他重要益处的紧迫需求和机遇。”
北卡罗来纳州立大学农业与资源经济学系助理教授Eric Edwards（未参与该研究）告诉《PopSci》：这项论文正在解决一个重要的粮食生产问题，“关注灌溉是一个关键问题，因为气候变化将使降水模式更加多变，这可能会影响世界粮食供应的安全。”
然而，Edwards cautioned that this study is not a benefit-cost analysis and that water problems are local, so more broad and global solutions are not as effective. “Individual dam projects could still cause large ecological problems or be excessively costly relative to the monetary benefits they provide,” he said. “Dams and the related irrigation water distribution infrastructure are very expensive. Often, such projects are not justified based on their improvements in agricultural production and are instead best explained as governmental subsidies to agricultural interests.”
According to Edwards, this paper can also help other researchers and policymakers conduct further study on how to better use the water basin.
