在缺水的科罗拉多河，干旱是新的常态-耶鲁E360

在亚利桑那大学年轮研究实验室的地下室里，研究人员正在梳理成堆的树板，寻找一块2英寸厚的圆形道格拉斯冷杉，空气中弥漫着松树的芳香。

他们指出了这块板上的一个异常——一组异常宽的环，代表着1905年到1922年的时间。这些年轮意味着这是一个多雨的时期——降水量远高于平均水平——所以树木比其他年份长得多。

“1905年，大门打开时非常潮湿，一直到20世纪20年代都很潮湿，”他说大卫Meko他是该实验室的水文学家，根据树木年轮研究过去的气候和水流。“它指导了他们的规划，以及他们认为有多少水可用。”

这个计划是由那些分享科罗拉多河的水的州制定的。1922年，在美国商务部长赫伯特·胡佛(Herbert Hoover)的主持下，来自科罗拉多河流域其他州的代表们聚集在一起，制定了一项公平的水资源分配方案。他们观察了流量测量结果，发现这条河的平均流量为1500万英亩英尺。他们把科罗拉多河流域划分为两个地区——上盆地和下盆地，分界线在亚利桑那州北部，靠近犹他州的边界。上盆地州——犹他州、怀俄明州、科罗拉多州和新墨西哥州——同意不超过750万英亩英尺，并允许另一半流向南部较低的盆地。他们签署的协议被称为1922科罗拉多河契约，也被称为河流法。

研究人员Will Tintor正在检查亚利桑那大学树轮研究实验室的一棵刚毛松果的横截面，寻找关于这棵树一生中降水量和气候趋势的线索。 — 亚利桑那大学的科学家们正在利用年轮研究科罗拉多河流域几个世纪以来的干旱状况。

然而，1922年的契约是基于一个前提，而现在亚利桑那大学实验室的年轮显示这个前提是错误的。这条河的长期平均流量是大约1200万到1500万英亩英尺在好年景里。与此同时，较低的盆地州——亚利桑那州、加利福尼亚州和内华达州——使用了750万英亩英尺的水。1922年，在尚未建成的米德湖水库，没有人将沙漠太阳的蒸发损失计算在内，这相当于另外120万英亩英尺的水，也就是植物吸收的水。随后1944年的一项条约要求美国向墨西哥提供150万英亩英尺的土地，也没有人考虑到这一点。据保守估计，科罗拉多河的实际用水量是2000万英亩-英尺。

这种过度使用已经够问题了，但近年来，这条河的流量一直在减少。该区域被锁定在19-year-long干旱,1250年来最严重的一次．而且这种情况可能会持续更长时间。树木年轮数据显示有很多在过去的1000年里，该盆地发生了几十年或特大干旱。干旱可能成为该地区新常态的前景，正在科罗拉多河沿岸制造大量的焦虑。

“许多像我一样的水资源管理者都在努力不惊慌，”科罗拉多州大章克西的大山谷用水用户协会总经理马克·哈里斯说。戴着农家帽，穿着牛仔裤的哈里斯是一个严肃的人，不喜欢夸张。然而，今年，科罗拉多河的支流扬帕河上的一些“初级”用水用户，被告知他们不能得到他们的水，因为其他人有优先权，这是第一次发生，并且大汇合点附近的季末水流接近危机水平。“关键时刻到了，”哈里斯说。“它就在这里，而且会一直留在这里。我们永远都不会脱离森林，我们永远都在森林里。”

另一个低雪冬天将引发该盆地的第一次紧急声明，迫使各州应对水资源削减。

从来没有过“冬天将会怎样?”这个问题。，比今年在科罗拉多河流域出现的更大。如果今年的降雪量与去年和2000年以来其他许多低降雪量年份一样的话，那么将引发全球变暖第一个紧急声明在该流域，这可能迫使各州应对它们被占用的水资源的减少。即使这是一个大雪之年，它也可能只会推迟现在看来不可避免的事情。

上一次米德湖满水是在1983年。从那以后，它就慢慢下降了。现在它已经满了40%:海拔1082英尺。专家说，它可能永远不会再满了。如果水位下降7英尺，至1075英尺，就会触发一级水位减少。从立交桥上可以看到一个巨大的白色环围绕着112英里长的湖泊，这戏剧性地显示了水位下降了多远。

科罗拉多州大谷用水协会的总经理马克·哈里斯正在和他社区的农民一起努力减少用水。 — 马克·哈里斯(Mark Harris)是科罗拉多州大章克申的水务经理。

有三个级别的削减．当米德湖下降到1050英尺时，第2层危机发生，第3层危机发生在1025英尺。在每一层，位于较低盆地的州必须放弃更多的水。米德湖已经达到了1075英尺，并被列为第一梯队，如果不是因为农民，牧场主和其他许多人一直在工作为了避免紧急情况的发生，通过保护努力在河里保持更多的水。例如，在2017年，州、联邦、市政和私人实体提供了资金购买从吉拉河印第安人社区40000英亩英尺作为系统保护协议的一部分永久留在米德湖。

去年8月，美国填海局发布了一份关于该地区水资源未来的报告。该机构的预测发人深省。统计局预测，到今年5月，该水平将降至略低于1075英尺，到2020年初，该水平预计将降至1070英尺。到2020年夏天，预计将达到1050英尺，几乎是第2级。如果这些预测成真，用水者将不得不从最年幼的人开始放弃他们的用水分配。

如果水位继续下降，下沉到1050英尺以下，胡佛大坝将停止发电，因为水位太低，无法通过它。胡佛大坝是米德湖的蓄水池，为南加州、内华达州和亚利桑那州的数百万人提供电力。如果米德湖一直下降到895英尺，它将低于可以用水管排水的高度——可怕的”死池此外，因为米德湖呈漏斗状，水位越低，下降得越快。在某种程度上，有一种可能性，即较低的盆地将迫使较高的盆地输送水来履行其义务——一种紧凑的呼叫——这是以前从未发生过的事情。

在漫长的干旱期中，几年的雨季对于防止科罗拉多河完全干涸至关重要。

所有这些都是未知的危机地带。“如果干旱持续几十年，这个系统就会崩溃，”他说杰克·施密特他是犹他州立大学流域科学的教授。“但没人知道失败意味着什么。”

亚利桑那州的官员们已经意识到了这一点，并开始面对现实。他们是下盆地地区最初级的用户，一级供应的短缺意味着亚利桑那州将不得不开始削减对用户的分配。“如果目前的气候趋势继续下去，”他说凯瑟琳·索伦森他说:“四年之内就会出现‘死亡名单’。这是最糟糕的情况。”她说，如果发生这种情况，整个地区将陷入危机。

如果这是正常时期，过去的干旱可能会让我们知道可能会发生什么。树木年轮中储存的气候信息显示这一地区干旱时间最长发生在中世纪持续了62年，在干旱年份之间没有非常潮湿的年份。在漫长的干旱期中，一些非常潮湿的年份对科罗拉多河来说是至关重要的，以防止它完全干涸。

但情况可能更糟。这次干旱异常炎热。亚利桑那大学树木年轮实验室的Meko说:“气温持续上升。”“我们年复一年地打破记录。这给供水系统带来了额外的压力。”与此同时，自13世纪以来最干旱的两个年份分别是1996年和2002年。他说:“现在看到最极端的年份有点令人担忧。”

2018年，科罗拉多州Steamboat Springs附近的Yampa河的水位有史以来第一次下降，这条河已经关闭了娱乐场所，一些用户不得不没收分配给他们的水。 — 2018年，科罗拉多州Steamboat Springs附近的Yampa河的水位下降到目前为止，这条河已经停止了娱乐活动。

“受气温升高影响的干旱将更加严重，”他说康妮柴棚他还在年轮实验室研究气候。“缺乏降水是一回事。但是，当干旱发生，气温升高时，降水不足就会加剧。你会有更多的蒸发，更多的地暖，它会影响积雪。”

从2000年到2014年，河流的流量为低19%密歇根大学的研究人员乔纳森·奥弗佩克和科罗拉多州立大学科罗拉多水资源研究所的布拉德·尤德尔在一份研究报告中表示，这些损失中有三分之一是由高温造成的经常被引用的论文关于这场史无前例的干旱及其对未来的影响。

高温的最大影响是所谓的径流效率——由降水产生的流量。现在，大约有15%的雪水进入了这条河。其余85%渗入地下，蒸发，或被植物吸收。随着气候变暖，径流效率在下降。较短的冬天意味着地面有更少的积雪覆盖和更暗，所以它升温更快，这意味着雪融化更快，更多的水蒸发，被植物吸收在一个更长的生长季节。的科罗拉多河研究小组研究科罗拉多河的10位资深学者称，这是对自然环境最令人担忧的变化。

在整个西南地区的水资源管理者中，警报是显而易见的。他们看到了不祥之兆。

温度升高也意味着，在降雨来临的时候，更多的降水将以降雨的形式出现，而不是降雪。科罗拉多河的工程基础设施是围绕积雪提供的自然长期储存设施建造的，但雨水会在这个系统中快速脉动。

与此同时，从住宅开发到西南地区太阳能装置的快速发展也创造了更多尘粒它们在空中降落，落在落基山脉的雪地上，五到七次和一个世纪前一样多的灰尘。越深的雪融化得越快，这一现象使河流损失了大约5%的流量。随着干旱的持续，更多的干燥土地上产生了更多的灰尘，从而产生了更多的灰尘。

随着科罗拉多河流量的减少，更多的用水用户将被迫转向抽取地下水。不过，这方面的新闻也存在问题。在一个2014年的论文在全球水安全研究所,研究人员利用卫星测量大型地下水的变化通过测量引力的变化,发现从2004年到2013年,地下水从泵的损失大于6.5倍全损鲍威尔湖的水和米德湖。“每个人都知道，地下水将变得越来越重要，”该研究所所长杰伊·费明力提(Jay Famiglietti)说。“问题是地下水正在迅速消失，所以我们不应该指望它存在。”

然而，笼罩在科罗拉多河流域上空的最大问题是，该地区是否正在进入一个全新的时代，一个永久的变化，而不是由人类活动导致的地球迅速变暖造成的临时变化。“这是干旱还是西南部和科罗拉多河流域的干旱?”密歇根大学的教授问道欧沃佩克补充说他长期研究科罗拉多河。

和奥弗派克一样，许多专家认为科罗拉多河的干涸是由气候变化造成的。“天气将变得越来越干燥，”他说。“这可能意味着河里的水会大大减少。我们已经看到了20%的下降，但本世纪晚些时候可能会达到50%或更糟。”