河流是陆地上的动脉，为维持健康、多样化的生态系统输送养分、沉积物和淡水。它们的影响在多个维度上延伸——不仅沿河流长度方向，还向下延伸至地下蓄水层，并定期进入附近的洪泛区。
它们还通过为农田施肥、哺育重要渔业以及充当运输走廊，为人类提供至关重要的服务。但是，为了方便船舶通行、保护社区免受洪水侵袭以及抽取饮用和灌溉用水，人类越来越多地限制和破坏这些重要的水道。“我们试图尽可能地驯服河流，”麦吉尔大学的水文学家冈瑟·格里尔说。
在五月份发表于《自然》杂志上的一项新研究中，格里尔和他的同事分析了全球总计1200万公里河流的障碍。该团队开发了一个指数，评估了连通性的六个方面——从物理破碎（例如水坝）到流量调节（通过水坝或堤坝）再到用水量——沿着河流的各个维度。指数达到一定阈值，表明河流在很大程度上能够遵循其自然模式的河流被认为是自由流动的。
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图片来源：Melissa Thomas Baum，Buckyball Design；来源：“Mapping the World’s Free-Flowing Rivers”，G. Grill 等人，《Nature》，第 569 卷；2019 年 5 月 9 日
研究人员发现，在长度超过 1000 公里的河流（这些河流往往是人类活动最重要的河流之一）中，只有 37% 的河流在其整个长度上是畅通无阻的（图表）。这些大型不受阻碍的河流大多位于人类活动极少的地区，包括亚马逊河和刚果河流域以及北极地区。相反，大多数短于 100 公里的河流似乎可以自由流动——但关于它们的数据不太全面，并且可能遗漏了一些障碍。在与海洋相连的最长河流的子集中，只有 23% 是未中断的。对于其余河流，人类基础设施正在使河口和三角洲（例如密西西比河三角洲）缺乏关键养分。全球估计有 280 万座水坝是主要罪魁祸首，它们控制着水流并截留沉积物。
这项新研究可以用来更好地理解拟议的水坝、堤坝和其他此类项目可能如何影响河流连通性，以及在何处拆除这些设施以最好地恢复自然流动。肯特州立大学的水文学家安妮·杰斐逊说，这项研究还可以帮助我们了解在气候变化的情况下如何应对河流，她没有参与这项工作。她说，现有的基础设施“基本上是根据过去的气候建造的，而我们现在已经不再处于过去的气候中，并且正日益远离过去的气候”。