水質差可能是氣候變遷害的? 維持集水區健康的關鍵秘密

2023/10/17 低碳生活 王怡棻

根據最新的聯合國世界水發展報告,全球有20億人無法獲得乾淨和安全的飲用水。一份歷經三年研究、針對澳洲雪梨流域健康的報告指出,受到氣候變遷影響,雪梨的供水系統已有惡化跡象。解決氣候變遷造成的水質問題,已然刻不容緩。

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澳洲新南威爾斯水利廳的水質報告指出,雪梨供水系統已有多項關鍵健康指標惡化。示意圖。 圖/Unsplash

提及水質惡化,往往直覺聯想到工廠排放廢水、農地使用化肥、河邊堆放垃圾、過度開採產生礦業廢水等因素,殊不知,氣候變遷也是水質變差的重大肇因。

澳洲新南威爾斯(NSW)水利廳長今年8月提供給州政府的水質報告,清楚揭示了:「除非各界為減少溫室氣體排放與降低氣候變遷影響做出更多努力,否則即便有良好的土地管理措施與污染監管,也無法在未來維持流域的健康。」

這項歷時三年(2019-2022)的水質調查涵蓋了雪梨主要流域系統的健康狀況。報告發現,雪梨供水系統的18項關鍵健康指標中有七項惡化,原因在於氣候變遷對主要集水區構成重大風險。

森林大火也對集水區水質造成威脅。報告指出,2019與2020年的森林大火,不僅燒毀了三分之一的流域,灰燼與殘骸也影響了水質。氣候變遷帶來的極端降雨,更造成水土流失與山崩,導致流域難以恢復 原有的生態系。

新南威爾斯州水利廳長傑克遜(Rose Jackson)不諱言,「氣候變遷的負面影響顯而易見,這也是為何新南威爾斯州將氣候影響列入未來的水資源規劃中。」

美國伊利湖毒藻 引發50萬人缺水危機

水質惡化對人類社會的影響,以2014年的伊利湖污染最讓世人震驚。

伊利湖是北美五大湖區最淺的湖,也是俄亥俄州托雷多市居民主要的用水來源。當年伊利湖水因為藻類大量增生,變成詭異的黃綠色。州政府曾下達「請勿飲用/請勿煮沸」的緊急命令,因為藻類產生的微囊藻毒素即使經過煮沸也不能去除,飲用不僅會噁心、腹瀉,還會影響肝臟功能。

事件造成50萬民眾面臨嚴重缺水危機,超市瓶裝水搶購一空,餐廳無法營業,連醫院都被迫把動手術的病患轉到外地。

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美國伊利湖(Lake Erie)的藻華現象。 圖/NASA/USGS衛星

這起飲用水危機也與氣候變遷脫不了關係。美國環境保護局(EPA)指出,氣候變遷在多個方面促進了藻華現象增長。首先是氣溫升高,溫暖的水域能夠讓藻類快速生長。其次是降雨模式改變,乾旱與暴雨交替出現。當大雨將土壤肥料的營養物沖刷進湖中,升高水體中的氮、磷含量,導致大量藻類繼續繁殖。

乾旱導致淡水鹹化,促使海藻入侵淡水生態系統。此外,海平面上升創造了更淺且穩定的沿海水域,也成為藻類增生的良好環境。

藻類造成的優養化不僅影響水源水質,還會形成氧氣稀缺的水域「死亡區」,導致水中生物無法存活,破壞生態平衡。

森林銳減 影響德國最大飲用水水庫

氣候變遷促使藻華氾濫外,對集水區的破壞也是影響水質的關鍵因素。根據亥姆霍茲環境研究中心(Helmholtz Centre for Environmental Research,UFZ)的研究,德國最大的飲用水水庫水質惡化,就是氣候變遷造成的森林銳減所致。

調查指出,這個位於哈爾茨區(Harz)東部的拉普博德水庫(Rappbode)的集水區,供給了大約100萬人的用水。但2015到2020年的長期乾旱使樹木銳減,加上以樹木韌皮部為食的小蠹蟲(bark beetle)等寄生蟲大量繁殖,讓情況雪上加霜。

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德國哈爾茨區(Harz)東部的拉普博德水庫(Rappbode),供給了大約100萬人的用水。 圖/Milenas/Wikimedia Commons(CC BY-SA 3.0)

「過去四年,以針葉樹為主的拉普博德流域失去了多達50%的森林,」UFZ水文學家羅德(Michael Rode)表示,「森林大規模枯死的情況正在迅速蔓延,這將對飲用水水庫造成莫大衝擊。」

「森林可以幫助水中的藻類不易生長,進而讓自來水廠處理飲用水更容易也更具成本效益。」UFZ湖泊研究員林克(Karsten Rinke)表示。因為森林不僅能過濾污水,更能阻擋如營養物等水污染,在水循環扮演了關鍵角色。

根據UFZ研究模型估計,若森林減少80%,拉普博德水庫壩堤的溶解磷濃度將在15年內上升85%,氮濃度更將飆到120%,導致綠藻數量暴增超過200%。

「想到氣候變遷,我們往往想到水量變化的問題——乾旱、洪水、極端降雨等。事實上,氣候變遷與水質問題密切相關,光有水已經不夠了,還必須具有永續性,」史丹福大學全球生態學教授密查拉克(Anna Michalak)強調。


參考資料:

衛報(2023年8月8日),Sydney’s drinking water quality under threat from climate crisis, report finds

smartwatermagazine(2023年8月9日),Climate change impacts are the greatest threat to water quality in Sydney

The Conversation(2009年9月4日),Climate change threatens drinking water quality across the Great Lakes

US EPA,Climate Adaptation and Harmful Algal Blooms

US EPA,Climate Change and Harmful Algal Blooms

UFZ(2022年9月9日),Climate Change is Affecting Drinking Water Quality

AZO cleantech(2022年9月12日),Study Finds Adverse Impacts of Climate Change on Drinking Water

Climate Changes Health: Water Quality and Accessibility


本文授權轉載自《低碳生活部落格》,內容由台達電子文教基金會及台灣環境資訊協會共同企劃。(原文標題:水質差可能是氣候變遷害的? 維持集水區健康的關鍵秘密


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