穿过大峡谷国家公园的科罗拉多河为在快速变暖的气候中管理必不可少且不断减少的资源提供了经验。
去年春天漂浮在大峡谷底部，我用不止一种方式穿越时空。在狭窄的区域，科罗拉多河在那里流淌而深沉而安静，毗湿奴片岩提供了一个了解世界的窗口，就像它在 17 亿年前，或者需要几亿年一样。红岩墙似乎与我多年前漂流时第一次惊叹于风景时没有什么不同。
但是对于运送游客穿越国家公园的水源来说，变化是巨大的，尽管它们发生的时间仅超过 31 年，而且在地质时间上几乎没有一个滴答声。过去最大的问题是在科罗拉多州管理如此多的水。
现在的问题是适应这么少的水。干旱和气候变化在西南地区被证明是一个巨大的挑战，那里有超过 4000 万人依靠科罗拉多河流域的水来维持他们的社区和灌溉超过 300 万英亩的作物。而且预计只会变得更加艰难。
在我第一次顺流而下时，我参加了退休的 NPR 记者霍华德·伯克斯 (Howard Berkes) 所说的“浮动新闻发布会”。那是在 1990 年，当时格伦峡谷大坝上游的主要目的是为西部约 100 万人口的电力批发商提供廉价、方便的电力。
每天两次通过大坝涡轮机注入额外的水，使河流每天升高和降低多达 13 英尺。浪潮撕裂了休闲划船者每晚扎营的海滩，扰乱了河流生态。政策制定者、科学家、倡导者和专业河流向导告诉 21 位聚集的记者，他们越来越担心在国家公园内平衡大坝效率和保护自然。
今年春天，当我再次漂流穿过峡谷时，很明显，在数十年的河流研究的支持下，他们的努力为大坝运营带来了一些有意义的变化。通过修补控制水电流量的旋钮，河流的生态健康得到了显着改善。
然后，现在，在河上
戴夫·韦格纳 (Dave Wegner) 曾领导美国垦务局对大坝影响的早期研究，他帮助解释了 1990 年河流航行中水过多造成的问题。一天午餐时，他指着一根棍子戳在河边柔软的金色沙滩上。在一个普通的午休时间，它消失在超过两英尺的上升水位中，从而显示了波动的河流水位如何反映了西方对电力的渴望。
“为了满足电网的电力需求，我们正在格伦峡谷大坝释放更多的水，”他说。
涌水表明大坝运营商正在响应该地区对水电的需求，每天都有潮起潮落。当电力用户每天早上打开他们的吹风机和咖啡壶，每天下午打开烤箱和空调时，大坝运营商通过涡轮机释放额外的水。
水流不仅侵蚀了椽子赖以生存和野餐的沙滩，还破坏了为鱼类和鸟类提供营养的昆虫孵化器，并冲走了筑巢和维持生计所必需的植物和灌木。由于鲍威尔湖冰冷的底部和在冷水中茁壮成长的非本地虹鳟鱼，像座头鲢这样的濒危物种的生存受到威胁，这种鱼喜欢温水。
“我们试图做的是弄清楚这一切的动力，”韦格纳在浮动新闻发布会上说。“在大坝运营中是否存在我们倾向于加速这些不同海滩侵蚀的阈值，以及是否存在我们可能倾向于开始重建其中一些海滩的阈值?”
此后的几年里，大峡谷环境成为大坝运营商关注的焦点，部分归功于加利福尼亚州民主党众议员乔治米勒和亚利桑那州共和党参议员约翰麦凯恩于 1992 年发起的两党立法——《大峡谷保护法》——并得到完善随着时间的推移。该法律推动了深入的环境评估、持续的科学研究、实验性放水，并最终改变了格伦峡谷大坝的运营方式。
今天，这条河仍然在波动，但没有以前那么剧烈了。周末稳定的低流量有助于恢复昆虫和驼背鲢鱼，这是一种适应温暖水域的濒危物种。露营海滩正在重建。鸟类在河边找到了丰富的栖息地和食物。但当时有更多的水流入大坝上方的鲍威尔湖——平均约为今年流入量的四倍。
负责监督位于亚利桑那州弗拉格斯塔夫的美国地质调查局大峡谷研究和监测中心的 Scott VanderKooi 说，鉴于二十年的干旱和气候变化，现在继续研究这条河很重要。“有一种紧迫感，试图了解正在发生的事情以及变化的速度和程度，”他说。
巨浪涓涓
在大峡谷中，对于河道跑步者来说，了解水的状况一直是一件大事。他们一直在寻找可能将乘客从船上撞下的横流，或者那些大到足以吞下木筏的夏威夷 5 度海浪。Crystal Rapid 在高流量时变得更加困难，但在低水位时避开 Hance Rapid 中的“巨人之地”洞则更棘手。
但在我 5 月最近一次沿着科罗拉多州的旅行中，对水的担忧有了新的含义。
我们中有 16 人进行了“私人旅行”，我们自己组织了这次旅行，而不是使用商业导游服务。我们在国家公园和北美最具挑战性的急流中划了 250 英里的橡皮筏和皮划艇——同时被世界上一些最令人叹为观止的红岩风景和令人目瞪口呆的地质所吸引。
两个多星期以来，我们把露营所需的一切都绑在船上——防晒霜、桨修理包、雨具、食物、大急流的头盔、派对之夜的愚蠢服装和气泡饮料箱。我们的货物包括 10 个 5 加仑的水罐，在我之前的旅行中，这些水罐需要重新装满两次或三次。
去年五月，我们需要填充它们六次。这种口渴可能与自 1990 年以来峡谷降水从 1 月到 5 月下降 17% 有关，这与被归咎于气候变化的西南地区较低的水分含量是一致的。
在河上，我们注意到像瓦西天堂这样的泉水并没有像 31 年前浮动新闻发布会那样从悬崖峭壁上的绿色植物中喷出水来。像 Nankoweep Creek 这样的溪流正在干涸。
前往蠕虫之书的短途徒步旅行也带来了惊喜。我们毫不费力地找到了石板，上面覆盖着大约 5.5 亿年前无脊椎动物留在淤泥中的化石足迹。但是通往它的小径上有许多枯萎和倒塌的仙人掌垫，两年前我们访问时，那里盛开着郁郁葱葱的黄色花朵。
我们在鹿溪瀑布的河对面遇到了资深考古学家海伦费尔利，她和她的团队正在那里拍摄前后照片，以记录海滩和植被的长期变化。美国地质调查局的科学家也发现了这些令人不安的趋势。
“当你看到沙漠植物因缺水而倒下时，你就知道你正在应对干旱，”费尔利说，瞥了一眼我们周围干燥的仙人掌。
和我一样，几十年来一直在研究峡谷的费尔利也注意到大角羊在河边吃东西的数量异常丰富。在河边看到比格霍恩并不罕见，但这次拍摄他们照片的快感消失了，因为有这么多。一天晚上，一只大角牛甚至在我们营地上方的岩石山脊上注视着我们。她似乎怒目而视，好像我们从自助晚餐中挤出了她饥饿的家人。
“一般来说，直到夏末或秋季，当高处的水源干涸时，它们才会下降，”费尔利说。“嗯，今年，显然，他们没有高水位。”
水也成为我们的当务之急，即使在河上也是如此。
像往常一样，我们在 Phantom Ranch 水龙头处装满了水罐。然后我们用来自 Tapeats Creek 的干净水重新装满它们，对所有 50 加仑的水进行化学处理以确保安全。但是我们五加仑的水罐干得快得惊人，另外四次我们小组的志愿者从河里拖了几桶水，用手动泵过滤每一滴水。
今年缺乏径流也很明显。径流通常用沉积物填满河流，使河流变成浓浓的摩卡咖啡色。但今年它是如此微不足道——鲍威尔湖的流入量约为正常水平的三分之一——以至于几乎没有沉积物，水仍然异常清澈。VanderKooi 说，因此苔藓在水中生长，并在我们穿越国家公园的旅途中使河流保持绿色。
今年春天，美国垦务局预计格伦峡谷大坝后面的水库鲍威尔湖的流入量是自 1963 年开始申请以来正常水平的四分之一到一半。这似乎是急剧下降的一部分流入水库的水量减少，这一趋势在过去 20 年中有所加剧。
负责管理大坝的该局的水文学家帕姆·亚当斯 (Pam Adams) 最近指出，在目前的干旱开始之前，科罗拉多河流域的水库几乎已满。他们在短短几年内下降了大约一半。她补充说，树木年轮数据显示，目前的干旱现在被称为“大干旱”，因为它已经持续了 20 年，是一个多世纪以来最干旱的时期，也是过去 1,200 年中最干旱的时期之一。
“我们的挑战还没有结束，”亚当斯说。
研究人员研究了一条快速变化的河流
一小群公民科学家也在关注这些变化，因为他们帮助收集大峡谷的数据，这些数据最终将用于制定科罗拉多河的未来政策。
一位是河流向导 Maggie Oliver，她正在 Glen Canyon 大坝和 Grand Canyon 之间的 Lees Ferry 码头准备一条多莉鱼。奥利弗已经打包并存放了科学工具包，这些工具包将作为游客河流之旅的一部分前往下游。这些工具包将有助于收集有关蝙蝠和昆虫的信息，但她知道河流中存在更大的问题，例如全球变暖。
“这绝对是我们的想法，”她说。“我们已经看到河流的变化;我们已经看到流量变化和温度变化。”
Oliver 为 31 年前支持浮动新闻发布会的公司Arizona Raft Adventures 工作，他回忆起在追踪昆虫种群的研究考察中，这是一种生态系统的风向标，随着船只驶入，河流温度以惊人的速度上升下游。
事实上，热量是盆地面临的许多挑战的核心。在 2018 年发表在《水资源研究》杂志上的一篇论文中，包括科罗拉多州立大学气候科学家布拉德利·乌达尔在内的一个团队着手了解为什么在年降水量增加1.4% 的情况下，科罗拉多河的流量在上个世纪下降了 16.5%在那段时间内。研究人员确定，变暖减少了积雪并增加了蒸发，从源头开始，可以归咎于流量下降的一半。
这项有影响力的研究引用了其他五篇论文，这些论文预测这一趋势将持续到本世纪中叶，到 2050 年，由于人为气候变化，径流下降高达 30%。该研究将当前干旱的前 15 年与 1953 年至 1968 年的严重干旱进行了比较，还确定本世纪的变暖是径流减少的重要因素，因为实际降水量并不比较早的干旱。
简而言之，无论科学家如何考虑科罗拉多河流域的水情况，人为导致的全球变暖正在对整个流域 250,000 平方英里产生重大影响。
牧场上缺乏草料迫使牧场主出售牲畜。干枯的植被增加了野火的风险、成本和范围。高温死亡人数正在增加。山区降雪和融雪量减少意味着流经大坝以生产无碳水力发电的水量减少，这反过来可能会产生对更多化石燃料能源的需求来弥补差额。
更长的干旱、更多的蒸发、降水变化、更早的径流、更低的流量——这些都在未来的科罗拉多河流域中出现，特别是如果预测正确，更多的温室气体将导致温度可能高达 5-整个西部山区高出 7 度。
弗拉格斯塔夫非营利组织的负责人艾玛·沃顿 (Emma Wharton) 说，这些是 Grand Canyon Youth 的参与者不可避免的担忧。她还可以想象很快就会有一段时间，鲍威尔湖的水位下降得如此之低，以至于格伦峡谷大坝的水电生产停滞不前。这是一个问题，垦务局正试图通过上个月宣布的计划来避免上游已经很低的水库中的水。
“人们对即将发生的事情感到非常不安，”沃顿说。“这一代人真的会做出很多具有挑战性的决定来向前迈进，但我也看到了我们的校友和参与者对这些地方的爱和关怀的希望，并且在那里有很多快乐同时。”
依赖科罗拉多河的人们开始接受这样一个事实，即水太多比太少更容易解决。
这条河的高赌注，以及那些依赖它的人
考虑到浮动新闻发布会如何帮助激发保护大峡谷的变化，有理由相信从那时起收集的科学数据可以帮助带来保持科罗拉多河健康的必要转变，以供未来的椽子、鱼类、植物和羊。
然而，我过去三年对这个问题的报道也让我停顿了一下。这是因为普遍的看法是，每个人——科罗拉多河流域的七个州、39 个流域部落和娱乐用户——必须共同努力解决科罗拉多河水的不确定性和我们已经开始看到的短缺问题。在一个比橡皮筏大得多的社会中，在这样一个充满挑战的时代，我们是否能够应对协作管理共享资源的挑战尚不清楚。
在科罗拉多河，用水者之间的合作协议(一项在 2007 年敲定，另一项在 2019 年敲定)提供了一些希望，它仍然可以坚持下去并继续保护大峡谷的生态资源。但赌注也越来越高。加州和内华达州已经实施了多种策略，包括从上游水库泄水以保护鲍威尔湖和节约用水。而且，到本月底，垦务局预计将开始减少亚利桑那州农民的用水量。
