【书评.水:干渴世界的希望】减缓移动的速度

撰文: 钟耀华
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前一阵子,香港迎来了几十年来难见的干旱,很多人于是乎思考到水的问题,思索怎样去增加水的供应。留住更多的水迎接更频繁的旱期,是好一阵子的讨论热点。这个思路,很“自然”地会把我们引到建立/保留更多的水利基础设施的结论。

《水:干渴世界的希望》 ;作者:朱迪丝.舒瓦兹 ;出版社:台湾马可孛罗。

当我们谈到“水利基础建设”,通常会联想到水坝、水塘、管道、抽水站、隧道、渠道、海水化淡厂等等人造物,比如说,埃及金字塔里发现的铜管、美国加州复杂的灌溉系统、中国内地耗资5,000亿元人民币的南水北调工程。我们相信,在技术上已经克服如何从水源引水、处理及净化用水、去污除臭之类的问题。只要有大型机械,只要有科技,一切有关水的问题都能迎刃而解——大型机械及工程系统将会决定了水的命运,大自然的难题不过是在等待被克服。

但擅长环保议题的媒体工作者朱迪丝.舒瓦兹(Judith D. Schwartz)在《水:干渴世界的希望》里告诉我们,其实生态并不是这样的一回事。基建,Infrastructure,“structure”是指形式,“infra”则是拉丁语“下面”的意思,真正的水利基础建设,其实是我们脚下的东西:土壤。

学校典型教育告诉我们,降雨会流入河流和海洋,透过蒸发后化成云,再以降雨的型式回归大地;又或者水会被植物吸取,然后透过蒸散作用(植物透过叶底的气孔把水气排到大气中,你可以想像为树木的呼吸)化成云,又再降雨。但如果水利建设只着眼于眼见流动的水,则完全漠视了水在自然循环的另一面。

真正的水利基础建设,其实是我们脚下的东西:土壤。(视觉中国)

舒瓦兹引述斯德哥尔摩国际水资源研究所(Stockholm International Water Institute)水文学家马琳.法肯玛(Malin Falkenmark)指出,落在大陆上三分之二的降雨,其实最终都会渗入土壤中,而不是湖泊、河流或水库这些地图上看起来蓝色的地方。法肯码提出“绿水”(Green Water)和“蓝水”(Blue Water)这两种类别。绿水代表透过植物循环的土壤水分,蓝水则指河流、湖泊等可以方便抽取作为家庭和农业用水的水资源。

绿水储存了地球三分之二的水,而且它的功能不光是储存而已,因为绿水的多少,会反过来影响可引用的蓝水。任何雨水在接触地面的时候,都会经过以下四种情况,水滴有可能:一、往上蒸发(或透过植物蒸散);二、横向流动,变成地表径流(即我们肉眼可见的流水);三、往下渗透变成深层排水,储存在含水层里(我们所理解的地下水);四、在往上述三个方向移动之前,先留在土壤中。

舒瓦兹引述澳大利亚土壤学家克莉斯汀.琼斯(Christine Jones)说,降雨停留在土壤中的时间,是决定集水区生机的重要因素。我们可以想像,其实降雨并不温柔如斯,每颗雨滴就像小型炸弹猛烈轰炸土壤,把土壤炸飞溅开,如果土壤之上没有植物的树冠与叶子先承受连绵不断的“雨炸弹”的冲击,减慢水滴直接打到地面的时间,好让土壤慢慢吸收水分;如果土地之上因为不断的砍伐植被而变成裸地,又或如果土地被填入水泥的话,水就无法被吸收变成地下水,又再回到河流,或者供以取用,水反而会变成地面径流,被太阳直接照射而蒸发;或暴雨导致水浸,无法被土壤吸收,继而迅速流入大海。比如说,在津巴布韦的炎热气候里,约四毫米的降雨在一天之内就全部蒸发了;可是,雨势大起来,本来干旱之地又会因为土壤之上没有了缓冲而一下受水过多,演变成水灾,到头来,水化成海,却还是无水可用。

植物的树冠与叶子先承受连绵不断的“雨炸弹”的冲击,减慢水滴直接打到地面的时间,好让土壤慢慢吸收水分。(视觉中国)

要面对缺水问题,不仅仅是下雨多少的问题,而是我们如何把水留住的问题。而把水留住,也不是只得建造人造储水物之法。把水好好留在土壤之中,是我们需要的思考。

怎样的土壤才能留住水分?地面与地下水流里头,有我们称之为土壤团粒(Soil Aggregate)的东西,这是小型的水利基础结构,是多数人看不见的领域。土壤由破碎和风化的岩石矿物(沙、石、淤泥和黏土),腐烂的植物和动物体(又名有机物)、活的生物体所组成的,当中有空气和水不断穿流其间。如果生态活跃之时,亦即有数十亿个的植物、真菌和微生物在活化土壤,就会形成土壤团粒。土壤中的微生物,尤其是真菌,会分泌生物胶,根和生物也会形成生物丝,把黏土和淤泥黏在一起。所以我们平常所见,良好的土壤往往呈黏稠团粒状,而不会像沙一样一拿上手就散落一地。

好的土壤团粒有良好的穿透性,让空气和水穿透其间,如果用大型机器过度翻土则会让翻出来的泥土变干,而且也会破坏土壤团粒本来的结构,让水无法储存其中。另外,使用农药会一并把有益的微生物与真菌也杀掉,使土壤贫瘠,结构破坏而松散,无法储水。如果土壤团粒好的话,则可以储水,提供给植物生长的水分。当植物生长进行光合作用时,会把大气之间的碳吸收以形成糖,这些液化的碳水化合物中,有部分是溶解的有机碳,会透过根部向下移进泥土当中。

如果用大型机器过度翻土,会让翻出来的泥土变干,也会破坏土壤团粒本来的结构,无法将水储存。(istock)

土壤中的碳每增加1%,每亩土地可以多容纳两万加仑的水分。当植被被删除,土壤里的碳就会减少,当土壤里的碳直接接触到空气,就会和氧结合,化成二氧化碳。

大气中过剩的二氧化碳里,约有三分之一可以归因于农作方式破坏土壤团粒,使土壤裸露,导致土壤碳流失所致。不仅农业上如此,为了挖掘化石燃料而造成土壤暴露(井场、道路、管道),对土壤团粒的破坏更快,更多土壤碳被释放。

而接下来的故事,我们也知道,当过多的碳氧化到大气层里,就会加剧全球暖化,带来更多极端气候,譬如洪水、旱灾、热浪、飓风和龙卷风,然后恶性循环出现,更多的土地无法养育植物,再次使更多的土壤里的碳释放到大气之中……舒瓦兹说,自1930年代开始,人们就已经了解土壤团粒的作用,可是后来大家也就遗忘了,人们以为可以靠科技,例如灌溉、化肥或其他化学物来取代土壤的功能,但其实土壤团粒里有的不只是各种化学元素,更重要是一个有机的生态关系网——“多元的植物不仅为在地的动物、昆虫和鸟类提供食物和庇护,也为集水区效劳。植物的生命(尤其是根部很深的植物)可以支持水循环:它们留住了土壤,累积了土壤碳,促进土壤团粒的形成,让土壤变得像海绵一样容易吸收水分。此外,植物也有助水分蒸散,土地上覆盖着植物时,蒸散作用可以调节土壤温度,把水留住。”

大规模的密集雨林是“绿色海洋”,其范围浩瀚,蒸散的水分庞大,以及和空气与风的持续交流,就像蓝色海洋一样。(视觉中国)

植物不仅仅留住水分,也能够创造出更多的降雨。《亚马逊地区的未来气候》这份研究说明了数十亿棵树木的亚马逊雨林如何为大半个地球供水,担任“环境调节机”。文件指出大规模的密集雨林是“绿色海洋”,其水分蒸散浩瀚,以及和空气与风的持续交流,就像蓝色海洋一样。盘旋在亚马逊雨林上的云,就是飘浮的水气,一波又一波移动的湿度,累积后又降落于雨林,被土壤吸收,透过蒸散作用而循环成云,甚至会飘到雨林周遭的地区,制造雨水。

2013年,加拿大卡尔加里大学学者史考特.杰斯可(Scott Jasechko)和同仁在《自然》杂志上发表了一份研究报告,显示全球从大陆传到大气的所有水分中,植被的蒸散约占80%至90%,只有约10%的水分是直接来自土地或水域的蒸发而没有植物作为蒸散的中介。换言之,植物不只是吸水者,更是造水者。

当然,我们也知道,植被作为蒸散中介所占的比率,在日益频繁的大规模砍伐下,正慢慢减少。亚马逊地区有30万平方英里的森林遭到砍伐,规模相等于两个德国,或者是1.84亿个足球场。

在干旱频繁、在讲求速度的年代,我们是不是该要换个理解世界的方法?(视觉中国)

减少雨水对土壤的冲击,让土壤吸收雨水,让植物转化碳到土壤,让微生物与真菌养育土壤团粒,让植物吸水再蒸散,减慢雨水流到海洋或者被太阳直接蒸发的速度……这一切都指向另一种重要促进水文功能的方法——减缓水的移动。这和建造笔直的人工水泥管道更快储水,建造更大的水塘集水,打开水龙头有更快更多的水流都是背道而驰的。在干旱频繁、在讲求速度的年代,我们是不是该要换个理解世界的方法?

《水:干渴世界的希望》作者:朱迪丝.舒瓦兹出版社:台湾马可孛罗

上文刊载自第118期《香港01》周报(2018年7月3日)《缺水危机下的护土反思》。

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