2008 年 8 月，科西河——通常从尼泊尔喜马拉雅山麓蜿蜒流淌至恒河平原，随着一年一度的季风而涨落——突然向东迁移了约 75 英里。河流决堤，淹没了尼泊尔和印度比哈尔邦的数百个村庄。 一百万人被迫逃离家园。
这个地区对严重的洪水并不陌生，但 2008 年发生的并非寻常洪水。河流很少会鲁莽地改变河道。但当它们这样做时，研究河流的科学家会使用一个特殊的术语：河流改道。河流改道虽然罕见，但正如科西河灾难所显示的，其后果可能是灾难性的。
现在，科学家们进行了一项前所未有的全球性调查，研究河流改道发生的地点，该调查于 5 月 27 日发表在《科学》杂志上。 发表 如此，他们发现了河流改道如何影响到那些未曾预料到的地方。
“我们的研究是第一个在全球范围内绘制出如此规模的河流改道图的研究，”加州大学圣巴巴拉分校的陆地科学家、作者之一 Vamsi Ganti 说。
此前，科学家们专注于个别的河流改道案例，例如在美国密西西比河三角洲或中国黄河地区，黄河是一个特别容易发生河流改道的河道，在其有记载的历史中 已经改变了河道 二十多次。这些事件造成的洪水与政治动荡和内战有关，例如 19 世纪 50 年代的一场洪水促成了太平天国起义。
确实，研究河流改道是很有意义的。它们在洪泛区留下肥沃的土地，并帮助在河流三角洲建立多样化的生态系统。但同时，它们的洪水也会摧毁附近的人类聚居区。考古学家 已将 河流改道与古美索不达米亚灾难等古老灾难联系起来。
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尽管如此，科学家们仍然未能完全掌握导致河流改道的原因。他们知道，河流改道往往发生在携带大量沉积物的河流上。（例如，黄河的名字就来源于它携带的泥沙量。）随着这些沉积物在河流的路径上堆积，河流更容易转向另一个附近的河道。随着时间的推移，这个过程会在新的河道上重复，导致河流在几个世纪内来回摆动。
因此，Ganti、博士后 Sam Brooke 以及他们的同事们偶然获得了意想不到的工具：卫星图像。通过研究数十年的卫星观测数据，研究人员整理了一本追溯到 1973 年的河流改道记录簿，总共记录了 113 起河流改道事件。其中大多数发生在世界热带地区。
“这是一项对河流改道的全球性分析，提供了关于这一过程的前所未有的信息，”德克萨斯大学奥斯汀分校的水资源工程师、论文作者之一 Paola Passalacqua 说，她并非论文作者。
研究团队根据河流改道发生的地点将这份列表分为两类。第一类是冲积扇中的河流改道，水流在此处扇形展开：例如，从山谷或峡谷流出进入开阔的平原。2008 年的科西河洪水就是一次这样的改道。第二类是河流三角洲中的河流改道，河流在流入水体或沙漠时分散成许多细小的支流。
这些情况此前是已知的。但研究人员观察到了另一种过程：在三角洲，他们发现相当多的河流改道发生在比以往认为的更靠上的位置。他们认为这些改道是由于洪水引起的。当河流决堤时，它们会侵蚀周围的土地。经过足够多的洪水和对地貌的足够多的改造，河流可能会突然开辟出一条更有利的、新的路径。
研究人员认为，这种类型的改道在沙漠或热带地区更陡峭的河流上更为普遍。而导致它们发生的洪水预计在气候变暖的世界中将变得更加频繁。
“了解 [河流改道] 可能发生在哪里非常有帮助，”Passalacqua 说，“特别是如果上游社区原本可能没有预料到。”
这意味着需要更好的水道管理方法。人类理所当然地不希望河流以不可预测的方式流动。为了防止河流改道，我们试图管理它们的流量，用堤坝、水坝和水库来约束它们。这些努力并不新鲜；至少在 3000 年前，古代工程师就已经试图控制埃及、南亚和中国的河流。
有时是有效的。例如，密西西比河的管理至今为止阻止了一次 可能具有毁灭性的改道 进入路易斯安那州附近的阿查法拉亚河。但阻止河流改道的措施也可能是一把双刃剑。与上游水坝一起，它们会阻止河流将其急需的沉积物输送到河流三角洲，从而破坏三角洲的稳定性。
与此同时，海平面上升正从另一侧挤压着三角洲。所有这些过程的结果是，河流面临的压力——以及更上游河流改道的风险——正在不断增加。
“似乎我们能够控制河流三角洲的每一个旋钮，但我们都是在向错误的方向转动，”Ganti 说。
Ganti 希望他和他的同事们的研究能够帮助找到既能让河流自然流动，又能同时保护生活在河流三角洲的 3 亿多人口的方法。现在他们知道了河流改道发生在哪里，他们的下一步是专注于它们*何时*发生。Ganti 说，河流改道似乎遵循周期性模式，每隔一段时间就会重复一次。尽管河流自早期文明以来就一直在支持人类，但驱动河流的许多力量仍然被专家们知之甚少。
“我们与河流的联系具有双重性，”Ganti 说，“因为它们既是滋养的力量，也是破坏的力量。”
