科學家警告世界河流的氧氣即將耗盡

該研究由中國科學院南京地理與湖泊研究所（NIGLAS）的石昆教授領導。關琪博士為第一作者，同濟大學研究員也參與了此計畫。

河流正在失去生命的重要組成部分

溶氧在維持健康的河流生態系統方面發揮著至關重要的作用。它支持水生生物，有助於維持生物多樣性，並影響重要的生物地球化學過程。當氧氣含量下降時，河流健康狀況會惡化，使魚類和其他淡水物種面臨風險。

為了研究河流中的氧氣含量如何隨時間變化，研究人員使用機器學習疊加演​​算法來分析近四十年（1985-2023）期間收集的全球 21,439 條河流的觀測數據。

他們的分析揭示了一個明顯的全球趨勢。河流中的氧氣水平平均下降了-0.045 mg L-1 decade-1，研究中78.8%的河流出現了脫氧跡象。

熱帶河受影響最嚴重

氧氣流失最嚴重的是位於南緯 20° 至北緯 20° 之間的熱帶河流，包括印度的河流。這項發現讓研究人員感到驚訝，因為科學家先前預計，暖化最嚴重的高緯度地區的河流面臨最大的脫氧風險。

相反，研究表明，熱帶河流實際上往往具有較低的氧氣濃度，當氧氣水平持續下降時，它們特別容易受到傷害。再加上更快的氧氣去除率，當氧氣變得太稀缺而無法支持許多水生生物形式時，這些條件會增加缺氧的可能性。

河流和水壩的流量影響氧氣的流失

研究人員也研究了河流的水流模式和水壩蓄水如何影響氧氣的減少。

與正常流量條件相比，低流量和高流量條件似乎部分減少了氧氣去除。低流量條件下的河流，脫氧率降低 18.6%，而高流量條件下，脫氧率降低 7.0%。

大壩的蓄水會根據水庫的深度產生不同的影響。在淺水池中，限制加速了氧氣的流失。然而，在更深的儲層中，它有助於減少被困區域的氧氣去除。

熱浪加速了河流中氧氣的流失過程

進一步分析表明，全球暖化導致的氧氣溶解減少是全球氧氣下降的主要驅動因素，佔觀測到的變化的62.7%。

生態系代謝受溫度、光照和水流等因素影響，對脫氧過程貢獻了12%。

團隊也研究了熱浪的作用。他們的結果表明，熱浪造成了全球河流脫氧過程的 22.7%。與氣候平均溫度下的條件相比，熱浪使氧去除率增加了 0.01 mg L-1 decade-1。

總體而言，研究結果強調了全球暖化對淡水河流生態系統（也稱為水生態系統）的影響越來越大。研究人員表示，熱帶河流應被視為緩解措施的首要任務，旨在防止氧氣消耗加劇。該研究也為政策制定者在製定解決世界各地河川脫氧問題的策略時提供了科學依據。