北美洲最具代表性的河流之一即将进行一项前所未有的生态工程实验。
3月23日，位于亚利桑那州尤马附近美墨边境的莫雷洛斯大坝的 операторы 将开启闸门，开始向下游放水。 目的是几十年来首次湿润干涸的科罗拉多河三角洲的广阔区域，使新的棉白杨和柳树能够发芽，并恢复小片河岸栖息地。
此举是在经历了关于水权的激烈国际争端之后，将标志着美国和墨西哥首次出于环境目的将水重新注入干涸的河床。 对于那些一直致力于恢复曾经是 80 万公顷茂盛湿地的环保主义者来说，这既是一场实际的胜利，也是一场象征性的胜利，也是全球生态学家观察事态发展的难得机会。
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强大的科罗拉多河发源于落基山脉西坡，在其 2300 公里的流经路线上，汇集了美国七个州和墨西哥两个州的水（参见“河流走向”）。 在 20 世纪 30 年代，大坝开始限制河流之前，它的水可以自由地流入加利福尼亚湾。 但很快，大部分水被转移，以满足美国西南部数百万人的口渴和农业用地需求。 1944 年的一项国际条约仅授予墨西哥该河流原始流量的 10%； 广阔的三角洲湿地萎缩成依附在沙质平原上的植被斑块。
2012 年，官员们起草了对原始水条约的补充条款。 该协议被称为第 319 号议定书，规定了美国和墨西哥将如何分享 2017 年底之前的水盈余和短缺。 但它也强制要求实验性释放其所谓的“环境用水”。
对于来自大学、政府机构和非政府组织的研究人员来说，这就是行动的号召令，他们多年来一直致力于三角洲保护工作 (E. P. Glenn、K. W. Flessa 和 J. Pitt Ecol. Eng. 59, 1–6; 2013)。 他们计算了应该释放多少水，以及在多长时间内释放。 根据他们的建议，在近八周的时间里，大坝 операторы 将允许约 1.3 亿立方米的水向下游流动。
亚利桑那州图森市索诺兰研究所科罗拉多河三角洲遗产项目主任弗朗西斯科·萨莫拉·阿罗约说，这不到该河流年平均流量的 1%，但仍然意义重大。 “这将使我们能够从这次事件中学习，并更好地确定未来三角洲的水需求，”他说。
大部分流量将以三天脉冲的形式出现，从 3 月 27 日到 29 日，旨在模拟小规模春季洪水 (K. W. Flessa et al. Eos 94, 485–486; 2013)。 “它的结构旨在使我们有望获得一个大的脉冲，跨越到许多具有恢复潜力的地方，”亚利桑那大学图森分校的地球科学家、团队联合负责人卡尔·弗莱萨说。 “我们希望地下水在那之后不会消退得太快。”
在水脉冲过后的几天和几周内，监测团队将前往三角洲，因为没有人完全确定水会持续多久或其确切路线是什么。 水文学家将收集有关地表水和地下水变化的数据； 生态学家将计算树苗数量，并确定新的栖息地是否正在吸引鸟类。
墨西哥圣路易斯里奥科罗拉多设有办事处的保护组织 Pronatura Noroeste 的生态学家奥斯维尔·伊诺霍萨·韦尔塔说，这项实验可能使生活在三角洲的近 400 种鸟类受益。 每年，约有 40 万只迁徙水鸟也经过该地区，这是它们在美洲迁徙路线上的重要一站。
科罗拉多州柯林斯堡美国地质调查局的植物生态学家帕特里克·沙夫罗斯说，近几十年来，入侵的盐雪松树挤占了大部分原生栖息地。 水脉冲旨在创造广阔的湿沙地，让原生棉白杨和柳树可以在其中发芽。
挑战将是如何让那些新生树木存活下来。 沙夫罗斯曾帮助领导了 2005 年和 2006 年在科罗拉多河支流亚利桑那州比尔威廉姆斯河上进行的相关实验。 他说，对于将种子分配到它们可以生根并快速生长到足以生存的地点，时机至关重要。 部分得益于这些经验教训，三角洲脉冲流量旨在尝试将地下水位下降速度控制在每天 2.5 厘米以内，这是棉白杨树根可以跟上的速度。
除了为期八周的脉冲流量外，大坝 операторы 还将释放 6500 万立方米的“基本流量”，具体时间表尚未确定。 想法是尝试滋养和维持今年春天出现的任何新增长。
团队负责人承认，很多事情可能会出错。 水可能会消失在意外的地方，渗入地下深处，几乎没有任何好处。 如果树木种子没有适当传播，它们可能不会发芽。 如果夏季特别残酷，许多树苗可能会枯死。 但一项成功的实验可以为未来向三角洲放水建立支持，尽管第 319 号议定书协议仅规定了一次放水。
犹他州立大学洛根分校的生态学家约翰·施密特说，无论实验期间发生什么，几乎肯定会让人感到惊讶，他还是美国地质调查局大峡谷监测和研究中心（位于亚利桑那州弗拉格斯塔夫）的负责人。 1996 年，施密特帮助领导了科罗拉多河上游的一些规模更大的工程洪水。 目的是恢复大峡谷国家公园等地区的沙洲和海滩，但早期的尝试失败了，因为新生海滩很快就被侵蚀了（参见 Nature 420, 356–358; 2002）。
“我们真的不知道会发生什么，”弗莱萨说。 “如果我们知道，我们就不会做这个实验了。”