世界上一半最大的湖泊正在失水

根据今天发表在《科学》杂志上的一项开创性的新评估，世界上超过 50% 的最大湖泊正在流失水分。罪魁祸首并不奇怪：气候变暖和不可持续的人类消费。

但主要作者、 CIRES 访问学者、现任弗吉尼亚大学气候研究员的姚芳芳表示，这一消息并不完全黯淡。通过这种跟踪湖泊蓄水趋势及其背后原因的新方法，科学家们可以让水管理者和社区深入了解如何更好地保护关键水源和重要的区域生态系统。

“这是第一次基于一系列卫星和模型对全球湖泊水储量变化的趋势和驱动因素进行全面评估，”Yao 说。

他受到地球上一些最大水体的环境危机的激励，例如哈萨克斯坦和乌兹别克斯坦之间的咸海干涸。

因此，他和来自科罗拉多大学博尔德分校、堪萨斯州立大学、法国和沙特阿拉伯的同事创造了一种技术来测量世界上近 2,000 个最大的湖泊和水库的水位变化，这些湖泊和水库占湖泊总蓄水量的 95%在地球上。

该团队将来自一系列卫星的 30 年观测结果与模型相结合，以量化和归因于全球湖泊蓄水趋势。

在全球范围内，淡水湖泊和水库储存了地球上 87% 的水，使它们成为人类和地球生态系统的宝贵资源。与河流不同，湖泊没有得到很好的监测，但它们为大部分人类提供水——甚至比河流更多。

但是，尽管它们很有价值，但水位的长期趋势和变化在很大程度上是未知的——直到现在。

CIRES 研究员Balaji Rajagopalan 说：“我们掌握了关于里海、咸海和索尔顿海等标志性湖泊的非常好的信息，但如果你想在全球范围内发表意见，你需要对湖泊水位和体积进行可靠的估计，” CU Boulder 工程学教授，合著者。“通过这种新颖的方法......我们能够以更广阔的视角提供对全球湖泊水位变化的见解。”

在这篇新论文中，该团队使用了 1992 年至 2020 年间卫星拍摄的 250,000 张湖泊面积快照来调查地球上 1,972 个最大湖泊的面积。他们从九个卫星高度计收集水位，并使用长期水位来减少任何不确定性。对于没有长期水位记录的湖泊，他们使用了卫星上较新仪器进行的近期水量测量。将最近的水位测量与长期的面积测量相结合，使科学家能够重建几十年前的湖泊体积。

结果令人震惊：全球 53% 的湖泊蓄水量下降。作者将这种损失与最大的水库 17 Lake Meads 的损失量级进行了比较。

为了解释天然湖泊的趋势，该团队利用了水资源利用和气候建模方面的最新进展。姚说，气候变化和人类用水量主导了全球约 100 个大湖泊天然湖泊容积和水流失的净减少。“许多人类和气候变化对湖泊水流失的影响以前是未知的，例如阿富汗古德扎雷湖和阿根廷马尔奇基塔湖的干涸。”

世界上干旱和湿润地区的湖泊都在减少体积。潮湿的热带湖泊和北极湖泊的损失表明，干旱趋势比以前所了解的更为普遍。

姚和他的同事还评估了水库的储存趋势。他们发现地球上近三分之二的大型水库经历了严重的水流失。

“沉积作用主导了现有水库的全球储存量下降，”共同作者、CIRES 研究员和 CU Boulder 工程学副教授 Ben Livneh 说。在历史悠久的水库中——那些在 1992 年之前蓄水的水库——沉积比干旱和强降雨年份更重要。

虽然全球大多数湖泊都在缩小，但 24% 的湖泊蓄水量显着增加。越来越多的湖泊往往位于青藏高原内陆和北美大平原北部人口稀少的地区，以及长江、湄公河和尼罗河流域等新水库地区。

作者估计世界人口的大约四分之一，即 20 亿人居住在干涸的湖泊流域，这表明迫切需要将人类消费、气候变化和沉积影响纳入可持续水资源管理。

Livneh 说，他们的研究提供了对可能解决方案的洞察力。“如果人类消耗是湖泊蓄水量下降的一个重要因素，那么我们可以调整和探索新的政策来减少大规模下降。”

这发生在团队研究的湖泊之一，亚美尼亚的塞万湖。在过去的 20 年里，塞万湖的蓄水量有所增加，这与自 2000 年代初以来执行的关于取水的保护法有关。