以下文章经 The Conversation 许可转载，这是一个报道最新研究的在线出版物。
海水入侵是指咸水从海洋或河口进入淡水系统的现象。2023 年夏季和初秋侵入密西西比河 的海水提醒人们，沿海社区正处于陆地和海洋之间脆弱的平衡中。
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淡水对饮用、灌溉和健康的生态系统至关重要。当海水向内陆移动时，其中含有的盐分会对农田、生态系统、生活和生计造成严重破坏。
我是一名沿海水文地质学家，研究陆地和海洋交界处的水已经 25 年了。我认为海水入侵就像一个跷跷板：淡水和咸水相遇的地方是陆地力量和海洋力量之间的平衡点。
来自陆地方面的推力，如强降雨或高河流量，会使平衡点向海洋方向移动。来自海洋方面的推力，无论是海平面上升、风暴潮还是高潮，都会使平衡点向陆地方向移动。干旱或大量使用淡水也会导致海水向内陆移动。随着气候变化和人口增长对淡水供应造成压力，一个结果将是海水入侵的加剧。
当海洋向上游移动时
目前密西西比河下游的海水入侵主要是由于中西部干旱，这减少了河流的流量。河流流量减少的程度和河流低水位的时间长短都会影响咸水向上游移动的距离。截至 2023 年 10 月 2 日，密西西比河中的咸水“楔”已经从河口向上游移动了近 70 英里。
这并不是第一次河流低水位允许海水向内陆移动。但随着气候变化导致海平面上升并造成更严重的天气异常，入侵将变得更加普遍，并且会向更上游蔓延。
而且这个问题并非密西西比河独有。在特拉华州，海水在风暴和最高潮期间沿着较小的潮汐河流向上游蔓延得更远，淹没农田并杀死作物。
在印度和孟加拉国的孙德尔本斯地区（世界上最大的沿海红树林之一），海水正在侵入恒河河口。那里的主要原因是上游大坝和从河流引水用于灌溉和航行，以及海平面上升造成的侵蚀。海水入侵可能会威胁到这个联合国教科文组织世界遗产地中的许多动植物种类，这里是无数珍稀和濒危物种的家园。
地下入侵
淡水和咸水在海岸的另一个交界面不太明显，因为它在地下。许多沿海社区从地下水（在沙子和土壤颗粒之间的孔隙空间中流动的清洁水）中提取淡水供应。
地下水并不仅在海岸线停止：在海底之下，地下水是咸的，并且在陆地和海洋之间存在一个地下交汇点。它通常在海岸线的陆地侧，因为咸水比淡水密度大，因此具有更大的力量并自然地向内推。但就像河流一样，当陆地上的地下水位下降或近海水位上升时，该界面会移动。
在加州中部和南部的地下水盆地中，广泛的抽水导致某些地区的地下水位下降数百英尺。这正在倾斜跷跷板，并导致来自海洋的地下水向内陆移动很远。可获取的地下水一直支持着这些地区的灌溉农业，但现在地下水供应减少和海水入侵的双重危害威胁着草莓和生菜等作物。
海水入侵地下水的情况正在世界各地发生，但也许最受威胁的地方是低洼岛屿上的社区。淡水地下水通常是小岛上饮用和灌溉的唯一水源，它以薄透镜的形式漂浮在咸水地下水之上。
透镜会因干旱、抽水和海平面上升而收缩。它也可能在风暴或高潮期间因洪水渗透而变得咸化。
例如，在马绍尔群岛，预计到本世纪末，海平面上升和波浪驱动的洪水相结合将使许多岛屿变得不适合居住。
平衡的转变
随着咸水继续侵入淡水系统，将会产生后果。即使含有 2% 海水的饮用水也可能增加血压并给肾脏带来压力。如果咸水进入供水管道，它可能会腐蚀管道并在水处理厂产生有毒的消毒副产品。
海水入侵会缩短道路、桥梁和其他基础设施的使用寿命。它被认为是 2021 年佛罗里达州瑟夫赛德的尚普兰塔南公寓倒塌的促成因素。海水入侵改变了生态系统，当树木死亡，沼泽向内陆移动时，会形成幽灵森林。
明智的管理可以将跷跷板向海洋方向推回。限制地表水提取和地下水抽水，或将处理过的废水注入脆弱的含水层，可以增加对抗入侵咸水的力量。
建造海堤或维护健康的沙丘系统也可以帮助抵御海水，尽管这些方法只能防止地表上的海水泛滥和渗透，而不能防止地下水。抽出咸水地下水或安装地下屏障可以阻止更深的咸水向内陆移动。
积极主动是最好的，因为一旦地下水受到污染，就很难去除盐分。如果咸水确实渗透到内陆，社区可以通过建造海水淡化厂和改种耐盐作物来管理水质。
另一种选择是让大自然顺其自然。随着海平面上升，允许沼泽向内陆迁移可以弥补海岸线的损失。这可以保护重要的栖息地，增强防洪能力，并以远高于大多数陆地生态系统的速率储存碳，从而减缓气候变化的加速。
本文最初发表于 The Conversation。阅读 原文。