世界上幾乎所有的河流都起源山脈,而這些河流孕育了人類文明,大約12%的人類食用魚來自這些淡水,透過灌溉支援了大約40%的糧食作物生產,還提供了20%的電力。
我們可以發現,那些大一點的河流源頭基本都是在高原,因為這些河流源源不斷的水資源基本來自高山的融雪。
高原在秋冬開始積雪或冰,然後在春夏溫度回暖之際開始融化,這種山區儲水的方法有點像冰箱,總體而言,這些山區融水和徑流佔世界淡水的50%以上。
然而,我們不難發現,即便是不高的,沒有積雪的山,它也能提供源源不斷的水資源,一個山間的泉眼好像永遠都不會枯竭。
那麼問題來了,在沒有積雪的情況下,山脈如何給下游的河流源源不斷的提供水資源呢?
山脈是公認的大自然 “水塔”,它不僅可以以冰凍的形式儲存水,它還會以“水庫”的形式儲存水。
山中的水是怎麼來的?
簡單地說,這就是雨水,至少它也是在空氣中獲取的。
生活的經驗告訴我們,山裡的雨水更多,也更容易起霧。
原因很簡單,隨著海拔的升高溫度開始下降,潮溼的暖空氣上升變冷後,單位體積所能含有的水分子變少,所以它們會凝結在一起變成小水珠,有時候這些小水滴不足以形成降雨,它就會在山區變成霧氣。
圖注:高山如何影響降雨
而高山上更容易降雨的原因是它阻擋了空氣流動,這也導致了迎風面降水量充足,而背風面通常形成雨影,或者說乾燥的空氣下降到另一面。
如果山脈只是更容易降水的話,好像不足以說明它能夠有源源不斷的水資源。
那就要說山脈的儲水能力了!
山脈很像一條毛巾,它可以吸收許多雨水,這些被吸收的雨水會像毛巾滴水一樣緩慢釋放。
植被、落葉和泥土、砂礫都是優秀的儲水“材料”,當下雨的時候,一部分水會在山的表面直接流失,但是也有很大一部分水會在重力的作用下向下滲透。
雖然這些天然材料的“鎖水”能力很好,但是在重力的作用下水還是會慢慢下沉,當它碰到一個難以滲透的岩石時,一盞清泉便出現了。
這些從石頭縫裡擠出來的泉水往往都不會太大(在不下雨的情況下),還真有點像一條掛在那裡不停滴水的溼毛巾。
當然,有時候這個清泉會變成一個瀑布,這個是因為在長期的水流滲透過程中,碳酸鹽被水腐蝕了的緣故,這就像大山內部出現了一條水管一樣。
這種水滲透的最終歸宿是一條明面的河流,以及看不到的地下河。
而它之所以總是源源不斷,只是因為大山是一個從空氣中收集水的勞模,一刻都沒有停過而已。
但是,如果真的遇到大幹旱,降水量很少的話,山脈也會停止供水,只是山裡的乾旱程度不會像平原那樣明顯,它還會透過溫差給自己補充水分。
山脈的水系統正在面臨危機
大山經常給人一種穩重的感覺,但是山脈的水迴圈系統卻是最脆弱的生態系統之一。
“水土流失”應該是我們聽到比較多的一句話,山地土壤由於海拔較高、溫度較低而形成較慢,通常較年輕、較淺,不易固定、易受侵蝕。
所以,樹木的砍伐或者其他的人類活動很容易破壞整個山脈的“水平衡”。
如果說對山脈的破壞是我們可以控制的話,那麼接下來這點就是“暴擊傷害”,我們無能為力!
我們前面說過,山脈是透過溫差來收集水的,那麼現在全球面臨的一個重大危機就是全球變暖。
關於全球變暖大多時候都是人類背鍋,但其實即使沒有人類活動,也會全球變暖,只是我們促進了這一過程。
全球變暖導致高山積雪變得困難,因此在溫暖的時候能夠融化的水也就少了。同樣的,低海拔的山脈收集水的能力也在變弱。
壞訊息是,高山的升溫速度還快於世界平均水平。
山脈這個“巨型水塔”出水量少了,直接贏下就是生活在山腳下的我們,糧食作物可都是靠這些淡水來灌溉的。
我記得之前有人預言過,到了2050年,戰爭將不再圍繞石油,而是淡水資源,或許這真的不是危言聳聽。
最後
山脈經常被比作水塔,它的功能也確實和水塔一樣,自己收集並儲存水,然後緩慢地給下游供水,這也是它總是源源不斷的原因。
但是到目前為止,還沒有一個研究評估過我們面前的這些“巨型水塔”的相對重要性,或者說,從這些地區流向下游居民的水有多重要。