河流的颜色蕴含着水中流动物质的线索，从柔和的绿色藻类到黄棕色的泥浆。人眼可能会错过这些色调的细微变化，但卫星可以检测到它们——研究人员可以利用它们来追踪大规模的变化，并有可能发现问题的迹象。
匹兹堡大学环境科学家约翰·R·加德纳领导的一个团队分析了234,727张卫星图像，覆盖了美国河流67,000英里的范围，时间跨度为35年，用于一项发表在《地球物理研究快报》上的研究。研究人员分离出每条河流反射的主要光波长，将变化的颜色转化为数字网格。“这是一种非常新颖的方法，”美国地质调查局科学家卡尔·莱格莱特说，他没有参与这项研究。
来源：John R. Gardner（地图）和 Amanda Montañez（颜色时间线）；资料来源：“河流的颜色”，作者：John R. Gardner 等人，《地球物理研究快报》，第48卷；2020年12月6日
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加德纳的研究小组发现，富含沉积物的黄色（56%）和藻类绿色（38%）在全国河流中占主导地位。其中三分之一的河流在过去几十年中颜色发生了变化，最快的变化通常发生在沉积物滞留坝附近。伊利诺伊州立大学环境科学家凯瑟琳·奥莱利说，这种影响是清晰而引人注目的，她没有参与这项研究，但目前与两位作者合作。
随着时间的推移，美国西部河流的颜色大多向光谱的蓝色端移动，表明它们携带的沙子和淤泥减少了。但东北部的许多河流都显示出“红移”，这使它们看起来更黄，表明水位较低或沉积物增加。加德纳说，这种差异表明，区域因素，如土地利用模式和流域管理实践，会影响河流色调的长期变化。（由于当地的影响，一些河流的转变与这些趋势相反。）
“我们还发现了非常明显的季节性模式，”加德纳说。全国许多河流在春季或夏季变得更黄，因为高峰期的降雨使水变得浑浊。但时间安排也取决于地理位置和人类活动，如农业。
研究人员说，利用卫星来衡量河流成分的变化可以警告科学家环境何时开始失去平衡。莱格莱特对关注有害藻华特别感兴趣。“很多时候，对于环境变化，我们直到为时已晚才看到它，”奥莱利补充道。“但有了卫星，我们可以开始尽早看到变化。”