为何海水正在入侵密西西比河,以及这种情况是否会更频繁发生

汹涌的洪水、加剧的干旱和海平面上升可能会影响海水入侵

In an aerial view, barges filled with fresh water transfer the water the Port Sulphur Water Plant

美国陆军工程兵团正在向路易斯安那州普拉克明斯教区的净水厂驳运淡水,以帮助稀释盐度含量,使其达到安全的水处理水平。如果海水入侵没有减缓,它可能会在 10 月底之前逆流而上到达新奥尔良地区,威胁居民的淡水饮用水。

气候电讯 | 由干旱驱动、正在向上侵入密西西比河的咸水楔正在加深关于这条世界最强大河流之一的谜团。

气候变化将如何影响这条河流?

关于气候变暖如何重塑密西西比河的科学研究相对较少,关于来自墨西哥湾的海水入侵的研究则更少。这种空白出现之际,气候变化正威胁着通过汹涌的洪水、海平面上升和长期干旱来改变北美洲第二长河流,对居住在其沿岸 100 多个城镇的人们产生了非凡的影响。


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科学家们承认,他们对气温上升对河流影响的理解存在差距,这使得他们一直在寻找关于正在缓慢向上游向新奥尔良移动的咸水楔的答案,咸水楔可能会在下个月危及淡水供应。

但他们表示,气候变化可能以多种方式影响咸水楔。

预计美国大部分地区的干旱将变得更加频繁和强烈,这意味着像现在影响这条河流的干旱时期可能会更频繁地发生。这有助于咸水楔从海湾向上游移动,因为枯竭的河流流量不足以阻止它。

但是,强降雨事件也在加剧,可能会增加洪水的风险,并阻止海水侵入河道。目前尚不清楚哪个因素可能产生更大的影响。

海平面也在墨西哥湾沿岸迅速上升。科学家们说,这可能会增加河流上海水入侵的风险,但他们不确定会增加多少。

还有很多其他的人为因素需要考虑。密西西比河是美国工程化程度最高的河流之一,有水坝、堤坝、水库和频繁的疏浚。这些做法会影响河流的流量,使其难以区分气候变化与其他力量的影响。这是海水连续第二年进入河流,也是自 1999 年以来的第四次。

东北大学水文学专家塞缪尔·穆尼奥斯说:“密西西比河的未来将会发生什么,以及我们在过去几年看到的趋势在多大程度上是气候变化的结果,这仍然是一个非常开放的问题。”

新奥尔良杜兰大学的地质学家托尔·托恩奎斯特说,过去两年的咸水楔可能会促使更多研究。

他说:“如果更多人关注这件事,我不会感到惊讶。”

密西西比河流域的长期干旱是今年事件的主要原因,这削弱了河流的流量,并导致一些地区的水位接近历史最低水平。密西西比河强大的流量在正常年份阻止了大量海水向上游渗透,即使墨西哥湾正逼近它的入海口。

2022 年也出现了类似的情况,当时河流某些河段(包括关键航运枢纽孟菲斯)的水位降至有史以来的最低水平。

美国陆军工程兵团已经修建了河底的水下堤坝,旨在减缓海水的侵入速度,并且正在将其抬高。尽管如此,包括路易斯安那州普拉克明斯教区的部分地区在内的一些地区的居民已经使用瓶装水数周了。

虽然在过去两周里,海水的侵入速度已经放缓,但专家表示,它仍可能在 11 月底之前到达新奥尔良,这使得官员们有两个月的时间来决定如何保护该市的饮用水。

日益严重的干旱可能会增加海水楔的风险。但是,强降雨可能会产生相反的效果。密西西比河上可能会出现强烈的干湿时期之间的气候拉锯战,科学家们尚不清楚哪种影响会占上风。

穆尼奥斯说,这是因为气候模型在其对密西西比河气候未来的预测中往往存在分歧。

他说:“确实没有共识。一些模型表示河流流量将上升。其他模型则表示流量将下降。”

穆尼奥斯和其他研究人员在今年早些时候发表了一篇科学论文,介绍了单个模型的结果,该模型表明在气候变暖的情况下,流量通常会增加,从而增加洪水的几率。

但他警告说,“这只是一个模型”。“还有其他模型,如果我们真的深入研究它们,它们可能会讲述一个不同的故事。”

另一项研究由陆军工程兵团的研究人员在去年发表,探索了一组 16 个模型的模拟结果。大多数预测表明,随着气候变暖,流量将增强,尽管该研究指出,一些模型预测结果相反。

科学家们正在努力解开这个谜团。穆尼奥斯正在参与一个由国家科学基金会资助的项目,与莱斯大学的几位研究人员一起调查气候变化将如何影响密西西比河流域的强降水和干旱等大规模天气模式。

不过,他说,还有其他因素可能会影响未来的海水入侵。

疏浚、水坝和水库的建设以及河流上的人类活动是一个因素。美国人对密西西比河进行了大规模工程改造,以控制洪水并提高通航能力。陆军工程兵团定期疏浚河流,以便驳船可以在水道上航行。

但杜兰大学的托恩奎斯特说,“加深河道显然会使情况变得更加脆弱”,他指出,这会增加海水入侵。

墨西哥湾沿岸的海平面也在迅速上升,其速度比全球平均水平快三倍。

与此同时,陆地本身正在慢慢沉入海中。这种被称为沉降的过程有多种原因,一些是自然的,一些是人为活动造成的,例如地下水抽取。

托恩奎斯特说,海平面上升和沉降的结合可能会增加海水入侵的潜在风险。但是,目前尚不清楚会增加多少,这也是很少有研究解决的另一个问题。

他说:“我不确定是否有人对此进行过详细研究。这可能在目前仍然是一个推测的问题。但我认为可以肯定地说,我们需要肯定地理解这件事。”

他补充说:“我也预计,由于我们目前面临的情况,这种情况很快就会发生。”

经 POLITICO, LLC 许可,转载自E&E 新闻。版权所有 2023 年。E&E 新闻为能源和环境专业人士提供重要新闻。

Chelsea Harvey covers climate science for Climatewire. She tracks the big questions being asked by researchers and explains what's known, and what needs to be, about global temperatures. Chelsea began writing about climate science in 2014. Her work has appeared in The Washington Post, Popular Science, Men's Journal and others.

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