深度探求解决水难题的方案

                                 杨顺楷      密西根州兰幸市一社区

随着全球应对气候变暖，陆地人口已达70亿的现实，呈现出了诸多全世界面对的难题，其中之一就是水资源与环境方面出现的困境。要解决这些重大难题，绝非单一学科的科学家各自闭门造车所能奏效的，须得要有各国多学科的科学家和专家，从不同的尺度协调努力深度探求科技攻关，才能够从技术层面提出可行的解决方案。现在笔者将美国密歇根州立大学（MSU）自然科学学院组织多学科启动解决全球水资源问题的项目情况介绍如下。

MSU自然科学学院领导审时度势，把握科技前沿，组织了涉及与水资源相关联的研究科学家，启动了解决全球水资源问题的许多交叉研究课题。通过对大江河川海洋冰盖水资源的研究，这些科学家将会为全球人类在维持健康的生态环境同时，提供清洁的水源。下面对这些与水有关的由MSU自然科学学院组织领导的课题介绍如下。

海洋和湖泊水温升高可能导致水生浮游植物种群的改变，从而导自气候的改变。这些栖居在海洋湖泊受光面上层的显微镜下的植物构成了水体食物网络的基础，并且在调控大气二氧化碳水平中起了主要作用。按照动物系一位教授和他的研究生团队所作的研究工作估计，到21世纪末，由于海洋温暖温度上升，导致水生浮游植物种群繁茂生长接近极地，引起赤道水体萎缩。热带海洋可能经历一场生物多样性下降40%，并可能有对全球气候影响可测度的结果。该教授团队并同时与水相关研究团组，即MSU植物生物学家合作，他们的研究通常应用理论与经验手段，了解物种是怎样与整个生态系统的种群结构相互作用的。

地质科学系的教授着重关注在气候改变带来的威胁时，研究水，碳和氮素循环组合，同农业生态系统致力于平衡全球食物和水悖论模式，即是说与现在比较，要解决养活较多的人与较少的水资源之间的矛盾。还有涉及较下一代基于农业生态模式过程的研究，即要鉴别出最好的管理实践，既要增加农作物产量，同时又要降低因为由于硝酸盐渗滤和温室效应散发造成对环境的影响。目标是整合二代项目成果在无人空间站研究了解植物可利用的土壤水分和氮素，以及谷物产量情况。这一系统将许可农户较好地管理他们的土地，达到施用较少的水肥和农药进行农业生产的目的。该项目在对农耕地和土壤固碳以便较好地了解和预测水氮保留模式方面具有重要价值。

动物系的一个教授团队致力于生态系统生态学和生物地质化学领域方向的研究。现在集中于地理景观水的运动行为研究。他们特别有兴趣研究动态水，湿地和泛滥平原的水行为，因为它们代表了在水体和陆生陆栖生物之间界面的动态行为，而这恰好是生物多样性集中之地。当前他们正在帮助揭示厄瓜多尔最大一条江何的秘密，以便较好平衡其生态和环境之间的合理取舍问题。该研究组希望在主要工程动工之前，做出该条江何野生状态的文档资料。这是必需要的关键信息，因为现在已提出发展该江河成为工业驳船运输的一条主要水道的数个方案。同时还可能涉及河道疏浚，及截弯取直等水利工程问题。于是，须得估量这样的课题开展后可能对该地域生物多样性和生态系统服务与对大环境的影响，特别是全球范围热点之一——生物多样性的影响。这一研究有利于帮助指导厄瓜多尔经济发展，与此同时促进区域环境保护工作。

MSU自然科学学院今年夏天还要引进一位水生态学知名教授。水生态学这一刚刚出现的学术名词，它主要是研究生态系统的结构与功能对水文学的影响。这是因为大学层面业已经启动多学科交叉的水资源全面的大项目研究，以保证研究领域在深度和广度上的全面性。该大项目试图了解水在环境中的运动规律，它是如何影响生态系统和生物地质化学循环。例如，关注在水，溶质和江河中微生物之间的偶联作用，水体是如何决定表层水的氮动力学都有其重要性。

水是联系我们生命的纽带，再怎么强调其重要性都不过分。