全球拯救三角洲 《自然》为保护行动支招
三角洲破坏的结果是全球性的:生态服务的巨大损失、经济和社会危机以及大规模移民。
白鹈鹕在罗马尼亚多瑙河三角洲觅食，这是全球生物多样性的热点。资料来源:赫尔穆特·伊格纳特
一个多世纪前，马克·吐温说过，工程师永远无法驯服密西西比河。现在，小店坝已经抑制了汹涌的河水。浑浊的河水变得清澈了。由于缺乏沉积物和经济发展，密西西比河下游三角洲正以每年超过10，000公顷的速度恶化。它所提供的丰富的三角洲生态系统和服务功能——如暴雨预防、营养和污染物清除以及碳储存——正在遭到破坏。渔业和河口文化遗产也受到威胁。
海平面上升使得河流沉积物危机更加严重。海平面以上不到1米的沿海低地将在本世纪初被淹没。面临洪水风险的三角洲地区将增加到50%。在过去的7000年里，这种全球性的三角洲淹没是前所未有的。
受到良好保护的湿地可能会失去现有的功能。例如，欧洲联盟最广阔的湿地和多瑙河迷宫般的河流、湖泊、沼泽和沙丘是全球生物多样性的热点，是近2000种植物和5000种动物的栖息地，其中许多将受到生命的威胁。
世界上有5亿多人生活在河流三角洲，其中许多人生活在快速发展的大都市。根据保守估计，全球主要三角洲的经济收入和生态系统服务价值可达数万亿美元。
随着咸水浸入土壤，使得农业变得困难，巴基斯坦人正在从印度河下游三角洲撤离。卡特里娜和丽塔飓风袭击路易斯安那州新奥尔良的防洪堤后，与2005年相比，该市的人口在过去十年下降了17%。三角洲破坏的结果是全球性的:生态服务的巨大损失、经济和社会危机以及大规模移民。
最近，美国伍兹霍尔海洋研究所地质学和地球物理学助理研究员利维乌·乔桑及其同事在《自然》杂志上发表了关于全球河流三角洲保护的相关观点。
饥饿的土地
“我们呼吁联合国建立一个国际专家机构来协调全球的三角洲保护计划。我们敦促*加快科学研究，扩大对项目研究、影响研究和公众咨询的监督和预测。”乔桑等人在文章中写道。
三角洲只存在于能够排放足够多泥沙的河流中，不允许湍流将泥沙冲走。然而，河流中的泥沙量已经显著下降。例如，与一个世纪前相比，尼罗河和印度河分别减少了98%和94%。几乎所有河流，无论大小，都因缺乏泥沙输送而受到困扰。从横跨大陆的河流系统，如密西西比河(比大坝开始时少69%的泥沙)和多瑙河(比大坝开始时少60%的泥沙)，到较小的河流，如欧洲的罗纳河(少85%)。由于在该流域修建大坝，东南亚的湄公河将遵循这一下降趋势。
然而，人类活动也加剧了三角洲自然沉降速率高的问题。例如，由于过度开采地下水，泰国的湄南河三角洲正以每年5-15厘米的速度下沉。20世纪，意大利的波河三角洲由于瓦斯排放下降了3-5厘米。湿地的破坏导致了植物的死亡和土壤形成的停止，从而再次加剧了土壤流失。
一些计划试图拯救三角洲。例如，国际科学理事会和三角洲联盟网络支持的“2015年未来地球和可持续发展三角洲”项目。恢复被洪水淹没的三角洲地区需要很高的代价。目前，最雄心勃勃的密西西比河计划将持续50年，预计每年耗资5亿至15亿美元。然而，这只是未来土地流失的暂时停止，而不是恢复已经失去的巨大湿地面积。
知识的缺乏阻碍了通用解决方案的采用。对于大多数三角洲来说，三角洲平原的沉积物收支和沉积物与土壤有机质含量的比率对于防止三角洲被淹没至关重要，这些数据尚未得到评估。此外，海岸或近海沉积物的比例也缺乏量化。
大多数三角洲都被淹没了。对于面积超过10，000平方公里的三角洲和面积在1，000-10，000平方公里的三角洲，即使没有海岸线侵蚀，海洋淹没的速度也将超过其潜在增长率。
向自然学习
乔桑说，维护措施可能会减缓三角洲的下沉。这些措施包括增加河流泥沙，河流到达海岸时改道，提高三角洲平原保留泥沙的能力，以及保持湿地健康。从上游和水闸或通过使用冲刷机制，泥沙将通过大坝。对于一些小河流，沉积物可以通过疏浚或拆除水坝来循环。
德尔塔的软件工程战略应该学习自然过程。可以挖掘多条渠道，让沉积物扩散到整个三角洲平原，同时扩大沼泽、填充池塘和扩大辐射区域。在洪水期间，故意不使用水坝，或者将河流改道注入能够增强自然回水效应和增加湿地形成率的盆地。
历史上一些成功的做法也提供了令人鼓舞的动力。以多瑙河三角洲为例，在主要河流地区挖掘一条新的捕鱼通道可以提高泥沙储存能力和当地的生计。在埃布罗河，对用于水稻种植的河流沉积物供应的控制增加了三角洲平原的泥沙滞留量，因此现在土地的增长速度超过了海平面上升和沉积速度。
也不可避免地要在海岸边设置一些障碍、大坝和水闸。这些大型项目极其昂贵，在荷兰莱茵河-默兹河三角洲建造一个屏障需要50亿欧元。一个地方可以采取的保护程度将取决于该地区的财富。哪些土地应该保留，哪些应该放弃？艰难的选择是不可避免的。例如，巴基斯坦恢复其印度河三角洲将需要摧毁世界上最大的灌溉系统。
稳定全球三角洲发展的机会之窗正在迅速关闭。到2100年，高海拔三角洲如克里希纳-戈达瓦里河三角洲或恒河-雅鲁藏布江三角洲因海平面上升造成的土地损失将达到5%，湄公河和尼罗河三角洲的土地面积将减少30%，而低海拔多瑙河三角洲的土地损失可能达到80%。
此外，在未来的几个世纪里，即使全球变暖停止或者三角洲的沉积物流动恢复，海平面也会继续上升。因此，恢复措施必须更强、更快、更有效。为了应对环境的快速变化和经济的快速发展，这些措施必须覆盖所有三角洲，并支持数据收集、建模和实时监测。
下一个任务
乔桑指出，弥补知识的不足是最紧迫的任务。有必要利用新技术和传感器的优势进行观察。基于卫星的河流流量和地面沉降评估正在推进，但仍迫切需要更多的水文观测站、验潮仪和沉降仪。
必须扩大湿地的生物物理和生物地球化学研究，以解决三角洲的大规模发展状况，必须评估农业和工业发展，以选择更可持续的发展模式。
拥有三角洲的国家和得到国际资助机构援助的三角洲流域*应该使用联合国专家建议的标准观测方法来执行这项任务。此外，基于统一平台的知识和数据共享至关重要。
需要扩大基于科学的全球三角洲保护战略，以降低保护成本和风险。应该建立一个联合国专家机构来协调现有的国际和国家计划。联合国环境与发展计划署(环境署和开发署)和世界银行应该继续在这方面投资，也应该支持发展中国家。
为了防止大规模的海岸线崩溃，保护河流三角洲应该在现在而不是将来完成，这需要巨大的费用。(红枫)
中国科学新闻(2014-12-10第三版国际版)