一个危机中的湖泊

曾经是西半球最大咸水湖的大盐湖正在以惊人的速度萎缩——发表在《Science》杂志上的一项新研究警告称,该生态系统正在接近一个超越这一点恢复可能变得不可能的临界值。研究人员将这一局势描述为迫在眉睫的崩溃,这一措辞标志着对谨慎科学修饰的背离,反映了对北美最具生态意义的水体之一的发展轨迹的真实担忧。

在过去的一个世纪中,该湖失去了其历史表面积的三分之二以上,这是由于上游为农业和市政部门转向用水、气候变化导致的积雪减少以及整个Great Basin及周边地区持续十年干旱的综合作用。现在存留的湖水盐度更高、深度更浅、热稳定性更差,无法再像过去几千年那样支撑多样的鸟类种群、盐虾渔业和复杂的食物网。

一个垂死湖泊的科学原理

咸水湖本质上是脆弱的系统。当水量减少时,盐度就会增加——当盐度超过某些临界值时,就会杀死形成食物链基础的生物。大盐湖拥有数量巨大的盐虾和盐蝇。这些不是边缘物种:它们是数百万候鸟的主要食物来源,这些候鸟把湖泊作为Pacific Flyway上的中转站,而这是北美大陆的主要鸟类迁徙走廊。

当盐度变得过高时,盐虫种群会崩溃。依赖它们的鸟类在迁徙的关键时刻会失去获得重要热量资源的机会。使用大盐湖数百万年的物种若食物网崩溃,将面临种群急剧下降。

发表在《Science》杂志上的研究详细模拟了这一连锁反应,确定了盐虫繁殖急剧下降的盐度临界值、物理湖泊变化与生物反应之间的时间滞后,以及系统可能倾向于新稳定状态的条件——一个生物生产率远低于当前水平的状态。

超越鸟类:人类代价

湖泊崩溃的后果远超野生动物范畴。暴露的湖床——这是多年来农业径流积累的重金属、农药和细颗粒物的混合物——将成为有毒粉尘的持久来源。拥有200多万居民的Salt Lake City和周边Wasatch Front位于暴露湿地的下风方向。

空气质量研究人员已经在干枯湖边采集的灰尘样本中发现了砷和其他重金属的浓度升高。随着更多湖床暴露,周边社区的粉尘负荷预计将大幅增加。呼吸道疾病、农业损害和房产价值下降都在预期影响之列。

年产值数十亿美元的地区滑雪产业也面临风险,该产业依赖于湖效降雪,而大盐湖的蒸发有助于产生这种降雪。湖泊越小蒸发到大气中的水就越少,驱动湖效降水事件的湿度就越低,覆盖附近山脉的深粉雪就会减少。

恢复需要什么

科学家和水政策专家已经概述了稳定湖泊所需的条件:大约每年需要额外供水100万英亩-英尺,并且需要持续进行。这些水必须来自某处——而在已经过度分配的Great Basin水系统中,没有明显的剩余水源。

犹他州立法者已通过立法,要求州政府机构在制定水管理决策时考虑湖泊健康,自愿节水计划也取得了适度进展。但大多数分析人士认为,不进行大规模的政策干预,仅凭目前的努力不足以扭转这一趋势,包括买断农业水权和实施强制性消费限制。

一扇可能即将关闭的窗口

《Science》论文对迫在眉睫的强调有具体含义:研究人员认为还有时间采取行动,但这个窗口正在随着每一年的持续衰退而缩小。湖泊的生态和物理变化不是线性的——随着系统接近临界临界值,退化速度加快,防止崩溃所需的干预数量也会增加。

对政策制定者来说,信息很迫切:未来几年的选择将决定大盐湖是恢复到一个功能性生态系统,还是永久地转变为曾经样子的一个缩小的遗迹。科学已经清楚地表明了发展的方向。仍然不确定的是政治意愿能否及时被集结起来。

本文以Science (AAAS)的报道为基础。阅读原文

Originally published on science.org