廣泛使用的農業(yè)灌溉系統在喂飽人類(lèi)上作出了一定貢獻,而最新的一項研究發(fā)現,在某些地區,灌溉帶來(lái)的降溫效應或許可以暫時(shí)性地中和氣候變暖問(wèn)題。但科學(xué)家也同時(shí)警告,對地下水的長(cháng)期過(guò)分使用,最終可能會(huì )使人類(lèi)陷入食物短缺和氣溫進(jìn)一步攀升的雙重困境。
一篇發(fā)表在《地球物理學(xué)雜志》上的論文指出了問(wèn)題的癥結所在。
美國航空航天局(NASA)戈達德太空研究所下屬哥倫比亞大學(xué)地球研究所的水文學(xué)家Michael Puma是這篇文章的第一作者,他說(shuō):“灌溉確實(shí)能夠顯著(zhù)降低人類(lèi)居住區的局部氣溫。但一個(gè)非常重要的問(wèn)題是,灌溉究竟在多大程度上蒙蔽了人類(lèi)?未來(lái)我們把水都用完后,氣溫又會(huì )如何變化?”
灌溉到底能夠產(chǎn)生哪些影響?
研究者給出了一些吸收碳排放以及促進(jìn)地球降溫的方法。比如,海洋和植被可以吸收一定的碳,但最近有研究表明,這一吸收速度可能正在放慢。此外,人類(lèi)還釋放一些能夠反射太陽(yáng)光線(xiàn)的粒子來(lái)達到降溫的目的,但這些粒子也同時(shí)帶來(lái)了空氣污染。然后就是灌溉用水吸熱降溫。
灌溉到底能夠產(chǎn)生哪些影響?科學(xué)家們對此還是一知半解。在過(guò)去的一個(gè)世紀中,灌溉農田的面積擴大了4倍,相當于4個(gè)得克薩斯州那么大。Puma和該論文的共同作者、哥倫比亞大學(xué)拉蒙—多爾蒂地球觀(guān)測所的氣候學(xué)家Benjamin Cook最早注意到了這一問(wèn)題。
通過(guò)對過(guò)去一個(gè)世紀以來(lái)氣溫、降水和灌溉發(fā)展趨勢等數據的模型模擬分析,研究者試圖找到灌溉對全球氣候的歷史性影響。他們發(fā)現,從上世紀50年代開(kāi)始,隨著(zhù)農業(yè)灌溉普及率暴增,降溫效應也相應開(kāi)始抬頭;雨量充沛地區的降水則越來(lái)越多地向下游流去。
而在溫暖干旱的地區,灌溉促進(jìn)了植物的蒸騰作用,使得它們更多地向空氣中釋放水蒸氣。當土壤較為濕潤的時(shí)候,部分太陽(yáng)能就從加熱土壤轉化成了蒸發(fā)水汽,這就帶來(lái)了降溫效應。這個(gè)道理,就和游完泳之后曬曬太陽(yáng),會(huì )讓人感到神清氣爽一樣。
局部降溫效應不容小覷
盡管從全球角度看,灌溉的降溫效應微不足道,大概只能將氣溫降低0.1攝氏度。但要是從局部地區來(lái)看,這種冷卻作用還是比較明顯的。
研究者發(fā)現,印度河流域是灌溉降溫效應最明顯的地區,降溫幅度達到了3攝氏度。而其他的一些灌溉十分頻繁的地區也達到了1~2攝氏度,比如美國加利福尼亞州的中央峽谷,以及中國的部分地區。歐洲、亞洲和北美洲的其他主要灌溉地區則有0.5攝氏度。
本研究還發(fā)現,灌溉可能會(huì )以一些其他的方式塑造地球氣候。比如它會(huì )使得歐洲和亞洲部分灌溉地區的下游平均每天的降雨量增加高達1毫米。還有跡象表明灌溉可能會(huì )改變亞洲的季風(fēng),該季風(fēng)帶來(lái)的降水養活了全世界一半的人口。不過(guò)研究者也強調,這些結論有待進(jìn)一步驗證。
研究意義影響深遠
“之前的模型研究多為理想化的實(shí)驗,而這次的研究和現實(shí)狀況更加吻合!盌avid Lobell說(shuō),他是美國斯坦福大學(xué)的一名科學(xué)家,致力于研究農業(yè)對氣候的影響!斑@一研究在時(shí)間和地域尺度上給人們提供了一些非常有趣的結果,這會(huì )激發(fā)科學(xué)界進(jìn)一步展開(kāi)探討,尤其是在農業(yè)領(lǐng)域!彼f(shuō)。
哥倫比亞大學(xué)地球研究所水文中心主任Upmanu Lall表示,灌溉日益普及是由于它能夠增加作物產(chǎn)量,養活了數百萬(wàn)的小農場(chǎng)主,但現在諸如印度和中國一些地方的地下水已經(jīng)不足以滿(mǎn)足灌溉的需求了。
“不管是從近期還是長(cháng)遠來(lái)看,對于氣候的預測都是十分重要的。它關(guān)系到對于氣候動(dòng)蕩的預估,有助于提高食品安全!盠all說(shuō),“這一研究提醒人們注意到在建立區域或全球氣候模型時(shí)加入灌溉數據的重要性,以便能夠在有限的環(huán)境條件下,更好地管理我們的土地、水源和食品! 丁佳
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