世界水日｜用自然的力量应对气候变化下的水危机
大自然保护协会TNC2020-03-22 16:23
水是生命之源，保障水安全对于可持续发展至关重要。自1993年以来，世界水日（World Water Day）被确定在每年的3月22日，旨在强调淡水的重要性。今年的主题是关于“水与气候变化”，我们知道，水安全与气候变化息息相关，甚至一方面可以说气候变化就是水的变化，另一方面可以说水的变化决定气候的变化。
摄影： Nick Hall
水资源与气候变化之间的关系
气候变化直接影响这水资源的安全，全球变暖引起降水变化和冰雪融化，改变水文系统，影响水资源总量、可用量和水质。气候变化会进一步加剧全球水资源短缺，这主要是因为气候变化会改变降水的时间和强度，加剧水资源时空分布的不均匀性，如强降水和极端干旱气候的强度和频率增加。简而言之，气候变化对水资源的总体影响就是使丰水期更加潮湿，增加洪水的风险；使枯水期更加干燥，增加干旱的风险。气候变化导致的温度升高，强降水造成泥沙、营养盐和污染物负荷增加，干旱期间污染物浓度增加，洪水期间净水设施遭到破坏等，都会影响水质。
摄影： Chris Helzer/TNC
存在于水资源危机背后的是无法适应的气候变化、极端天气事件、食品危机以及社会动荡等威胁。这五个交织在一起的危机都有同一个内核：水资源短缺。当需求超出供给时，人们往往习惯选择困难且成本昂贵的解决方案，如修建水库、从远处引水、从国外进口水或建造海水淡化工厂。当前大多数基础设施在设计时并未充分考虑全球气候变化带来的不确定影响，从而无法满足日益变化的需求。而生态系统退化亦是加重全球水危机的一个重要原因。
全球化使得各地区经济、社会和生态系统日益交织、高度复杂，对气候变化影响的担忧也逐步蔓延。现代城市基础设施建设需要考虑自然地理地貌的变化，把生态环境效益与可持续发展纳入规划。我们正经历着前所未有的淡水自然流量变化（陆地淡水储量变化）和不断增加的用水压力，在淡水相关的基础设施领域（水利基础设施等），环境适应性方法更为重要。
传统的水利基础设施所面临的巨大挑战
工程师们通常根据过去的事件来预测未来的需求，并假设未来的气候和水文条件将与过去大致相似。但世界各国正面临着前所未有的气候变化所带来的问题和挑战，水资源是受气候变化影响最为敏感的领域之一，以过去数据为基础的假设将有可能变得不可靠。
摄影：JOHN TROTTER SPECIALTO THE BEE
当地环境学家 Juan Butrun 假装从Morelos大坝下已经干涸的科罗拉多河下游河道取水。这里过去曾是富饶的三角洲。
例如，在美国西南部，城市扩张、农业和经济发展对水的需求不断增加，但与此同时干旱的持续时间却越来越长。曾经水量丰沛的科罗拉多河干涸的可能性越来越大，流域周围基础设施规划理念陈旧，面临着难以满足未来需求的风险。我们必须重新考虑长期保障水安全的方法——我们需要具有弹性的绿色基础设施，优先考虑其生态可持续性。
水管理绿色基础设施在气候变化中发挥作用
流入千万座城市中的水，其水质和水量直接取决于水流过的地质地貌状况。在城市周围采取智慧土地管理的方式可以阻隔污染物、涵养水源；而森林砍伐、不良的农业实践和其他破坏性的土地利用等方式则会导致下游水质变差和流量下降。
我们通常通过建设更多的灰色基础设施（如输水渡槽、水库和污水处理厂等）来应对这些系统性管理挑战。但是，即使是最坚固的混凝土解决方案在我们这个新的气候不确定性时代也显示了严重的缺陷：它们是刚性的，并且其设计和建造规范无法适应未来外部条件变化。
相反，考虑生态可持续性则为传统工程规划开辟了新的思路；在过去七年，包括联合国教科文组织、荷兰国家水务局、美国陆军工程兵团、荷兰Deltares研究所、全球水适应联盟（AGWA）和其他许多单位在内的多国联合研究团队致力于将工程的稳定性和生态的灵活性整合到一个名为“气候风险信息决策分析（Climate Risk Informed Decision Analysis , CRIDA）”的弹性管理综合方法中。这种适应不确定性的系统方法是构建“弹性“的基础。
做好“源头”水资源保护更重要
源头水资源保护（SourceWater Protection, SWP）策略可以有效维持生态可持续性，是通过恢复自然景观生态功能来保障干净可持续的淡水资源的一系列保护和修复策略，例如流域修复。从南北美洲到东亚地区，SWP方法已使全球数千百万人受益。我们的社会和经济发展依赖于健康的生态系统，它们相互耦合、密不可分。为了保障我们的水安全，我们必须要从各种不确定性和变化中保护淡水生态系统——无论变化来自何处：气候变化、人类发展的增长或是其他因素，也许最重要的目标是要避免对淡水生态系统的完整性造成不可逆转的破坏，SWP在这一过程中扮演着至关重要的角色。
2019年，TNC与全球水适应联盟（the Alliance for Global WaterAdaptation）、全球弹性伙伴关系（Global Resilience Partnership）合作撰写了报告《源动力：水源弹性和气候适应》<WELLSPRING Source Water Resilience andClimate Adaptation>，探索讨论了从业人员如何在变化的气候条件下通过创新的SWP方法增强社区和生态系统的弹性。在这一过程中我们学习到了最重要的几点经验是：
对于长期管理目标，必须将淡水资源视为具有重大不确定性的动态资产。对于水资源管理部门、监管部门和自然资源管理部门而言，监测和评估过程应捕捉标志着新过渡、预示新情况的趋势和变化。灰色基础设施收益的任何经济评估都应反映水质、水量和时间方面的不确定性，并应考虑规划和运营生命周期范围内的可持续性，例如通过降低折现率来更现实地评价其财务表现。融资还应考虑长期的可持续性水标准以及投资回报率等。水资源应被视为气候、水文以及陆地和水生生态系统变化的一种表象。在可能的情况下，即使是局部项目也应考虑上下游、集水区和流域范围以及地表水和地下水的相互作用。应用系统级模型和强有力的干预措施可以帮助评估和减少与气候相关的风险。源头水保护最终还是要将社区和人类的需求整合到一个共同的管理框架下。基于自然的解决方案、适应性服务、灰绿基础设施结合以及绿色适应性等都是我们可以使用的工具。然而，为了使这些工具有效，它们必须与治理相结合，为包容性决策、透明度和信任创造空间，以实现将当前的生态系统与未来具有消除贫困、经济发展、共享弹性的生态系统联系在一起的愿景。
上游生态环境受到破坏，导致下游水质下降。下游的用水者就需要建造更多的处理设施，并支付更多后期水处理和过滤的费用。开展水源地保护，能够有效提高水质，恢复河流的自净能力，同时为上下游带来多重收益。
我们可以运用自然的力量，通过更有针对性的措施，来为水保驾护航：
① 保护河流上游水源地的森林与草原，进行植被修复。这不仅可以减少水土流失，还可以为野生动物提供栖息地，一举多得。
② 开展智慧型农业。一方面通过可持续的种植方式和放牧规划，保护地表植被；另一方面，将牲畜与河流隔离开来，避免粪便直接进入水源。
③ 恢复湿地生态系统。湿地被称为地球之肾，可以储存并净化水体，并为野生动物提供栖息地。
④ 增加城市的海绵基础设施，减少地表径流对水体的污染的同时，还可以增强城市应对旱涝的能力。
世界所面临的环境问题从未像现在一样复杂，且刻不容缓。我们必须重视自然在应对气候问题中的作用，增加对基于自然解决方案的投资，可以使我们有机会预防气候变暖带来的灾难性危害，提高我们对气候变化的适应能力。
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