全球河流正在“缺氧”：热带地区成为最脆弱热点

一项发表于《Science Advances》的全球研究显示：地球上的河流正在逐渐失去氧气。研究团队利用卫星数据与机器学习模型，追踪了近40年间全球超过2.1万个河段的溶解氧变化趋势，结果发现整体呈持续下降状态。

溶解氧是淡水生态系统的关键指标。鱼类、昆虫和许多微生物都依赖它生存。研究人员指出，如果这一趋势持续，河流未来可能更频繁出现低氧甚至“缺氧”事件，对生态系统造成严重冲击。

全球河流溶解氧持续下降

为了评估长期变化，研究团队分析了1985年至2023年间全球约21,439个河段的数据，并通过机器学习整合卫星观测和环境变量信息。

结果显示：

• 全球河流溶解氧平均每十年下降约 −0.045 毫克/升。
• 另一项基于同一数据集的报道估算，自1985年以来全球河流平均氧气水平下降约2.1%。

表面上看，这个比例似乎不大，但水体中的氧气本就有限。即便是小幅下降，也可能把生态系统推向临界点，使鱼类和无脊椎动物难以生存。

为什么河流变暖会导致“缺氧”

核心原因其实很简单：温度越高，水能溶解的氧气就越少。

气候变化通过多种机制加剧这一过程：

• 平均水温上升：降低水体溶解氧能力。
• 热浪增加：短时间内使河流迅速升温。
• 生物活动增强：温暖环境会加速呼吸和分解过程，消耗更多氧气。

这意味着氧气供应减少的同时，生态系统对氧气的需求却在增加，从而加速低氧风险。

热带河流为何最脆弱

研究特别指出，热带河流正在成为氧气流失最严重的地区。

主要原因有两点：

首先，热带河流本身温度就高。随着温度进一步上升，水体可溶解的氧气会更快减少。

其次，许多热带生态系统已经接近其温度耐受极限。当环境再升温时，生态系统几乎没有缓冲空间。

因此，从南亚、非洲到南美洲的热带地区，未来都可能面临更严重的淡水氧气压力。

河流“死区”的风险正在增加

当溶解氧降到某个临界值以下时，就会出现缺氧（hypoxia），有时被称为水体“死区”。

这种情况下：

• 鱼类可能窒息死亡
• 食物链被破坏
• 大规模生物死亡事件可能发生

此前针对北美和欧洲数百条河流的研究已经发现，约70%的河流在变暖的同时出现氧气下降。

科学家警告，如果全球变暖持续，到本世纪末一些河流可能会周期性出现足以对敏感物种造成致命压力的低氧环境。

人类活动也在加剧问题

气候变化并不是唯一因素。

土地利用变化、农业和城市径流会向河流输入营养物质和有机物。当这些物质被微生物分解时，会消耗大量氧气，从而进一步降低溶解氧水平。

此外，人类修建的水坝和河道工程也可能改变水流速度和混合过程，在某些情况下加剧缺氧问题。

研究指出，人类活动已经显著改变了内陆水体的氧循环，使淡水生态系统中的氧气产生与消耗模式发生变化。

一个越来越明显的全球趋势

综合这些证据，研究强化了一个越来越明确的科学共识：

水体“去氧化”（deoxygenation）正在成为全球淡水系统的重要变化趋势。

过去，科学界更多关注海洋和湖泊的氧气下降，而河流研究相对较少。但河流不仅是生物多样性的重要走廊，也为数十亿人提供渔业资源和饮用水。

如果全球气温继续上升，科学家预计——特别是在热带地区——河流低氧事件将变得更加频繁，并可能在未来几十年重塑淡水生态系统结构。