一项新研究显示，美国河流正在以越来越短、越来越猛烈的“脉冲”方式运送泥沙。过去近四十年里，典型河流完成全年90%泥沙输送所需的时间，已从1985年的约69天缩短至2023年的仅50天。这意味着，一场大暴雨后河水突然变得浑浊厚重的景象，可能正在成为美国水道运行方式中更关键的部分。 这项研究重建了美国175条水道近四十年的泥沙输送记录，发现变化十分显著。在三分之一的受调查河流中，泥沙输送过程随时间推移明显变得更加集中。研究还发现，一些河流每年输送的泥沙总量增加了，另一些总量不变，但被压缩进更少的极端事件中。 “有些河流每年输送更多泥沙，有些则把相同数量的泥沙集中到少数极端天气里。”弗吉尼亚理工大学土木与环境工程副教授阿德南·胡西奇说。他提醒，这种变化可能影响饮用水供应、水库容量、水生栖息地，以及桥梁、大坝等沿河基础设施。 泥沙常被视为无用的泥土，但河流生态系统高度依赖它。泥沙运动能重塑河道、补给海滩和湿地、创造并改变栖息地，并通过流域输送养分和其他物质。然而，如果泥沙在短时间内过多到达，则会破坏栖息地、加速水库淤积、增加水处理难度、加剧侵蚀，并向下游输送污染物和养分。 河流泥沙输送从来不是均匀的。一场大风暴能在几小时或几天内完成平常流量几个月都完不成的搬运量。胡西奇提供了一条经验法则：“一条河流90%的泥沙，是在仅仅10%的时间里输送的。”传统监测往往依赖定期采样，容易错过这些短暂的强输沙事件，而新研究通过更高分辨率的重建，揭示了这种被低估的集中化趋势。 这一变化的具体驱动因素包括更频繁的极端降雨、土地开发改变径流路径，以及大坝调节水流方式的影响。研究团队呼吁，基础设施设计和河流管理策略需要适应这种“更短、更猛”的泥沙输送新模式，否则老化的水坝、桥梁和水处理设施可能面临更大的维护压力和安全隐患。
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