研究：全球河流氧氣逐步流失　熱帶地區面臨最大衝擊

淡水河流正面臨一個逐漸被注意到的全球問題：氧氣正在慢慢減少。

一項發表於《Science Advances》的最新研究分析了近40年的數據，追蹤全球 21,439 條河段在1985年至2023年間的溶解氧變化。結果顯示，全球河流正出現持續性的氧氣下降趨勢，而氣候變暖與極端熱浪是主要推手。

氧氣對水生生物至關重要，包括魚類、昆蟲及微生物。一旦氧氣含量下降到一定程度，整個淡水生態系統都可能受到衝擊。

全球河流氧氣正在下降

研究團隊結合衛星觀測資料與機器學習模型，建立了目前其中一個最大規模的河流水質分析。研究涵蓋全球 21,439 條河段，時間跨度接近四十年。

結果顯示：

• 河流溶解氧平均每十年下降約 −0.045 mg/L。
• 若以整體水平計算，全球河流氧氣自1985年以來已下降約2.1%。

表面上看似只是小幅下降，但在水體中，氧氣濃度本身就十分有限。即使是輕微減少，也可能令生態系統更接近「缺氧臨界點」，令魚類和無脊椎動物難以生存。

為何氣溫上升會令河流缺氧

最直接原因其實是物理定律：水越暖，能溶解的氧氣就越少。

氣候變暖會透過幾個途徑同時削弱河流的氧氣供應：

• 水溫升高：溶解氧能力下降
• 熱浪事件增加：短時間內大幅升溫，令河流快速接近缺氧
• 生物活動加劇：溫暖環境下微生物分解與呼吸作用更旺盛，消耗更多氧氣

簡單來說，就是氧氣供應減少，但消耗卻增加，使河流更容易出現低氧狀態。

為何熱帶河流特別脆弱

研究指出，熱帶河流是未來氧氣流失的最大熱點。

原因主要有兩個：

第一，熱帶河流本來就較暖。當水溫已經接近高位時，哪怕再上升一點，都會令氧氣溶解能力顯著下降。

第二，許多熱帶生態系統本身已接近其可承受的溫度上限。一旦環境再變暖，生物的適應空間就非常有限。

因此，南亞、非洲及南美洲等熱帶地區的淡水系統，未來可能面臨最嚴重的氧氣壓力。

河流「死區」風險正在增加

當溶解氧降到極低水平時，就會出現 缺氧（hypoxia）。在這種情況下，水體可能變成所謂的「水中死區」。

這種現象會帶來多種後果：

• 魚類窒息死亡
• 食物鏈被破壞
• 大規模魚群死亡事件
• 水質惡化

科學家警告，如果全球升溫持續，河流低氧事件的頻率與持續時間可能在未來數十年增加。

早前另一項針對北美與歐洲數百條河流的研究也發現：

• 87% 河流出現升溫
• 70% 同時出現氧氣下降

這顯示河流變暖與氧氣流失之間存在明顯關聯。

除了氣候變暖，人類活動亦在加劇問題

氣候變暖並不是唯一原因。多種人類活動也會加速河流缺氧。

其中包括：

土地利用與農業污染

農業肥料、城市徑流及有機污染物進入河流後，在分解過程中會消耗大量氧氣。

水壩與河道改造

水壩和人工調節河流會改變水流速度與混合方式，有時會降低水體重新吸收氧氣的能力。

水流減慢或改道

流速下降的河段更容易累積有機物與污染物，令氧氣消耗速度加快。

這些因素與氣候變暖結合，會形成「雙重甚至多重壓力」，令河流更容易進入缺氧狀態。

淡水生態系統面臨的新挑戰

過去科學界對「水體缺氧」的關注多集中在海洋和湖泊，但這項研究顯示：河流也正在經歷同樣的全球趨勢。

而河流其實承載著關鍵角色，包括：

• 全球大量淡水供應
• 漁業資源
• 生物多樣性走廊
• 數十億人的飲用水來源

如果氣候持續變暖，科學家預期未來數十年內，熱帶及其他暖水河流將更頻繁出現低氧甚至缺氧事件，這可能重新塑造全球淡水生態系統的格局。