7.5亿人面临风险:最新研究警告,极端缺水危机比我们想象的更近

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曾经,南非开普敦的“零日”(Day Zero)危机被视为气候异常的一个孤立样本:一座现代化大都市差点被迫切断市政供水,市民必须排队领取定量的饮用水。然而,来自气候科学界的一项最新重磅研究表明,这种反乌托邦式的场景正在迅速演变为全球常态。韩国釜山国立大学基础科学研究所(IBS)气候物理中心的研究人员发出严厉警告,全球变暖正在极剧加速多年期干旱的形成,使得“零日干旱”不再是遥远的理论预测,而是一场迫在眉睫的现实危机。
根据发表在《自然通讯》杂志上的这项最新研究,到本世纪末,全球约有7.5亿人将面临严重的水资源枯竭风险。更为紧迫的是,这一临界点的到来时间远比此前模型预测的要早——在未来短短15年内,全球超过三分之一的脆弱地区可能就会遭遇首次毁灭性的供水崩溃。
临界点提前:从气象干旱到供水崩溃
这项研究的核心突破在于,它并未仅仅停留在气象学层面的降雨量分析,而是深入到了社会经济与水文系统的交互界面。研究团队利用目前最先进的气候模型(基于CMIP6的SSP3-7.0和SSP2-4.5排放情景),构建了一个复杂的评估框架,旨在计算当地用水需求何时会彻底超过降雨、河流径流和水库蓄水的总和。这种供需彻底失衡的时刻,即被定义为“零日干旱”(Day Zero Drought, DZD)。
传统的干旱定义往往关注土壤湿度的下降或降雨的减少,但这并不直接等同于人类社会的断水。IBS团队的研究不仅考虑了自然供给的减少,还叠加了人口增长和工业化带来的用水需求激增。结果显示,人为导致的气候变化正在从根本上重塑全球水循环,使得干旱的持续时间更长、强度更大。

城市地区极端干旱状况及预计缺水情况示意图。图片来源:基础科学研究所
数据显示,危机的时间表正在被大幅前移。在被识别为高风险的区域中,有35%的地区预计在未来15年内就会经历其历史上的首次“零日”事件。这意味着,对于当代的城市规划者和政策制定者而言,这已经不再是一个留给下一代解决的问题,而是当前必须面对的紧急状态。研究团队引入了“首次出现时间”(Time of First Emergence, ToFE)这一概念,通过高精度的时空分布图展示了危机蔓延的路径:地中海沿岸国家、非洲南部、北美部分地区以及亚洲的干旱地带,被标记为最危险的“热点”区域。
基础设施的脆弱性:当水库变为旱地
现代文明在很大程度上依赖于水利基础设施来抵御自然降雨的波动,水库被视为人类对抗干旱的终极堡垒。然而,这项研究揭示了一个令人不安的事实:在日益极端的气候条件下,这些基础设施可能不堪一击。
IBS气候物理中心的通讯作者克里斯蒂安·弗兰兹克(Christian Frankze)教授指出,随着水文压力的不断累积,全球约14%的主要水库可能在它们遭遇的第一次“零日干旱”事件中就会彻底干涸。这是一个极具破坏性的统计数据,意味着原本设计用于调节水源、保障枯水期供应的缓冲系统,将在极端气候面前完全失效。
这种失效并非仅由降雨减少造成,蒸发量的增加也是关键因素。随着全球气温的升高,大气对水分的渴求增加,导致地表水和水库水体的蒸发加剧。与此同时,河流径流量的下降使得水库难以得到补充。当流入量长期低于流出量(包括人类取水和自然蒸发),水库的崩溃便成为数学上的必然。

零日干旱(DZD)首次出现时间(ToFE)及全球热点区域。(a) 1900年至2100年间全球零日干旱事件十年间零日干旱首次出现时间的空间分布。颜色深浅表示零日干旱首次在统计学上可归因于人为气候变化的十年,定义为可归因风险比例(FAR)大于0.99的十年。灰色区域表示预计在2100年之前不会出现可归因于人为气候变化的零日干旱事件的网格单元。(b) 圆形图展示了零日干旱首次出现时间的十年分布。颜色标度表示1900年至2100年间每个十年中经历其零日干旱首次出现时间分布的零日干旱网格单元(陆地面积)的百分比。该图提供了零日干旱首次出现时间分布及零日干旱出现趋势的时间概览。图片来源:基础科学研究所
研究特别强调,这种系统性风险具有极强的“锁定效应”。论文第一作者、博士候选人维奇亚·拉维南德拉萨纳(Vecchia P. Ravinandrasana)警告称,即便人类社会奇迹般地实现了《巴黎协定》中将升温控制在1.5摄氏度的目标,全球仍有数亿人无法幸免于前所未有的缺水困境。这表明,气候系统已经积累了巨大的惯性,一定程度的水资源短缺已经不可逆转,适应策略的制定与减排同等重要。
城乡二元困境:不平等的危机冲击
在“零日”危机的阴影下,城市与乡村面临着不同形态但同样致命的威胁。研究模型预测,到2100年受影响的7.5亿人口中,包括约4.7亿城市居民和2.9亿农村人口。这种分布揭示了未来水资源危机的复杂地缘政治和社会经济特征。
对于城市地区,尤其是地中海沿岸和发展中国家的特大城市,危机将表现为市政供水系统的瘫痪。像2018年开普敦和2019年印度钦奈那样的情况将不再是新闻头条,而是夏季的常态。高密度的人口、老化的管网以及对单一水源的过度依赖,使得城市在面对长期干旱时显得尤为脆弱。一旦“零日”来临,除了生活用水受限,工业生产中断和卫生条件恶化将引发连锁的社会动荡。
而在农村地区,尤其是北非、南非和亚洲的部分区域,水资源的枯竭将直接打击农业生产核心。对于这2.9亿农村人口而言,“零日”意味着灌溉水源的断绝,进而导致作物歉收、牲畜死亡以及严重的粮食不安全。这不仅会摧毁当地的生计,还可能引发大规模的气候难民潮,加剧城乡之间乃至国与国之间的紧张关系。
这项由韩国基础科学研究院资助的研究,实际上是对全球水资源管理模式的一次严厉拷问。过去一个世纪,人类习惯了“供给侧”管理——即通过修建更多大坝、抽取更多地下水来满足需求。然而,IBS团队的发现表明,在新的气候常态下,供给侧的潜力已近枯竭。
面对正在加速逼近的“零日”,唯一的出路在于彻底转型为“需求侧”管理:大幅提高用水效率、推广中水回用技术、调整农业种植结构,并建立更具韧性的跨区域水资源调配机制。正如拉维南德拉萨纳所言,“零日干旱”已经发生,它不再是假设。如果不立即采取适应性措施,数亿人的命运将被锁定在一个干渴的未来之中。
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