今年僅僅幾個月，異常低的河流水位就導致中國關閉工廠，洪水淹沒了巴基斯坦三分之一的地區，造成約 1,500 人死亡，並使該國陷入停頓。萊茵河的乾涸威脅到德國經濟陷入衰退，因為貨船無法運輸標準貨物。拉斯維加斯大道變成了一條河流，賭場被淹，顧客紛紛逃離。似乎現在每天的新聞中都充斥著這樣的水災。
長期以來，許多企業一直遊說反對改變其保護環境的做法，拒絕實施汙染控制、採取氣候行動或減少資源使用。他們認為，成本太高，會損害經濟增長。現在我們看到了這種不作為的代價。
隨著氣候引發的天氣災害、社會不平等、物種滅絕和資源稀缺日益嚴重，一些公司已經採用了可持續發展計劃。這個領域的一個術語是“迴圈經濟”，從業者旨在提高資源（包括水）的效率和再利用率——理想情況下，在這個過程中創造更多的商品（和更多的利潤）。
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但這個術語植根於數十年的另類經濟理論——廣為人知的有環境經濟學、生態經濟學、甜甜圈經濟學和穩態經濟學。這些框架認識到，主流經濟學追求永恆增長的目標在資源有限的地球上是不可能實現的。
這些想法開始滲透到主流中，這既標誌著倡導者論點的說服力，也標誌著自然世界日益衰落的狀態。但這些原則背後的經濟學家和科學家表示，一些企業和政府正在進行“漂綠”——聲稱他們保護環境的行動比實際意義更重大——而不是做出將全球經濟轉移到真正可持續發展道路上所需的根本性改變。
由於主流文化優先考慮人類的需求，因此水通常被視為商品或威脅。這種觀點激發了單一焦點的解決問題方式，忽視了水與岩石和土壤、微生物、植物和動物（包括人類）之間關係的複雜性和相互關聯性，不可避免地導致意想不到的後果。
當河流乾涸時抽取地下水會進一步消耗地表水，因為兩者是相連的。修建水壩為一群人供水剝奪了其他人和其他生態系統的用水。加固河流堤壩和在溼地上建設會消除水流減速的空間，將洪水推向鄰近地區。城市鋪路和迅速排水造成區域性缺水。
一些公司正在做出“水資源中和”或“水資源正效益”的承諾，邁出了重要一步，但還不夠，加州大學伯克利分校法學院、能源與環境中心惠勒水研究所主任邁克爾·基帕爾斯基說。“如果公司真的認真對待水資源管理，他們就會在政治和財政上全力支援改革治理系統，這些系統圍繞水資源建立了這種掠奪性經濟，”基帕爾斯基說。
來自 153 個國家的 11,000 多名科學家一致認為，在邊緣進行調整是不夠的。在 2019 年發表在期刊《生物科學》上的一封信中，他們呼籲進行“大膽而徹底的轉型”，包括“從 GDP 增長和追求富裕轉向維持生態系統和改善人類福祉”1。今年 2 月，政府間氣候變化專門委員會也表示贊同，呼籲“更強有力地整合自然科學、社會科學和經濟科學”，部分措施是保護地球 30-50% 的生態系統（參見 go.nature.com/3sccm6h）。
越來越多的生態學家、水文學家、景觀設計師、城市規劃師和環境工程師——本質上是水資源偵探——正在追求變革性變革，從尊重水的能動性和系統的角度出發。他們不僅問“我們想要什麼？”，還問“水想要什麼？”。當填埋的溼地在 2017 年德克薩斯州休斯頓的暴雨等事件中發生洪水時，研究人員意識到，遲早，水總是會獲勝。他們沒有試圖控制每一個分子，而是沿著水的路徑為水騰出空間，以減少對人們生活的損害。
廣義上講，偵探們發現水想要恢復其緩慢的階段——溼地、洪泛區、草原、森林和草地——這些階段已被人類發展所消除。自 1700 年以來，人們已經摧毀了世界上 87% 的溼地2，在世界上最大的河流中，幾乎有三分之二被築壩3，自 1992 年以來，城市覆蓋面積增加了一倍4。所有這些都極大地改變了水迴圈。水資源偵探的專案——全球“慢水”運動的一部分——都恢復了水在陸地上減速的空間，使其可以流到地下，修復至關重要的地表水-地下水連線。
雖然慢水方法的用途因地而異，但它們都反映出一種與當地景觀、氣候和文化合作的意願，而不是試圖控制或改變它們。慢水分佈在整個景觀中，而不是集中化的。例如，溼地和洪泛區分散在流域（由河流及其支流排洩的陸地區域）中，這與水壩和巨型水庫形成對比。在全球範圍內，水資源偵探們開始擴大這些專案。
慢水
在加州的大部分州歷史上，地下水和地表水在法律和監管角度都被視為獨立的資源。但實際上，它們是透過重力和水壓聯絡在一起的。當河流水位上漲並溢位到溼地和洪泛區時，水流會減慢速度並滲入地下，抬高地下水位。之後，地下水從下方補給溼地、泉水和小溪。“將地下水和地表水區別對待在水文上是荒謬的，”基帕爾斯基說。“這是你能得到的最不迴圈的做法。”
這種法律上的分離導致加州的水供應負擔過重。該州龐大的水利基礎設施——巨大的水壩、堤壩和長距離輸水渠——阻止了中央山谷地區的大河佔據其洪泛區並自然地補給地下水。此外，當地面水稀缺時，人們會大量抽取地下水。但由於兩者是相連的，這進一步減少了地表水。這種消耗意味著人們必須鑽更深、更昂貴的井才能取到水。它還會導致地面塌陷，破壞基礎設施。在靠近海洋的地方抽取地下水可能會使海水倒灌。
自 2014 年《可持續地下水管理法案》(SGMA) 透過以來，加州優先考慮透過將冬季多餘的水和洪水散佈在土地上使其滲入地下，或透過水井將其注入地下來補給地下水。各種州立專案包括激勵農民在休耕地上滲水、回撤堤壩的洪水管理（允許洪泛區再次發揮作用），以及尋找古河谷——可能迅速轉移大量水流到地下的特殊地質特徵。
但基帕爾斯基說，要抓住冬季洪水的恩惠，仍然存在關鍵障礙。主要問題是，儘管有 SGMA，地表水和地下水之間人為劃分的法律遺留問題仍然存在。他說，科羅拉多州在這方面做得更好，因為它整合了地下水和地表水的權利系統。在法律上將它們聯絡起來有助於多用途專案，例如將冬季水引導至補給池塘，這為鳥類和人類娛樂提供了棲息地。水滲入地下並重新匯入河流，有效地使同一水源在今年晚些時候可供農民使用。
秘魯也專注於地表水和地下水之間的聯絡。該國近三分之二的人口居住在沙漠沿海平原上，那裡的年降雨量不足 2.5 釐米，依賴安第斯山脈的水源，包括融化的冰川。2019 年，世界銀行預測，到 2030 年，利馬的乾旱管理系統（水壩、水庫和地下城市蓄水）將不足以應對乾旱5。在過去的十年中，秘魯通過了一系列法律，承認自然是水利基礎設施的一部分，並要求自來水公司將一部分使用者費用投資於溼地、草原和地下水系統。
一種投資型別是保護稀有的高海拔溼地，稱為 bofedales，或墊狀沼澤，它們減緩徑流，否則可能導致洪水或山體滑坡，並蓄積雨季的水，在旱季釋放出來。Bofedales 是泥炭地，僅佔全球陸地面積的 3%，但儲存了 10% 的淡水和 30% 的陸地碳6。不幸的是，這些沼澤一直是苗圃貿易泥炭盜竊的目標。公用事業投資正在引入監控來保護 bofedales 並恢復受損的溼地。科學家們還研究了一種在景觀中開闢更多空間以擴大 bofedales 的當地做法，並發現這些擴張可以儲存與原始沼澤相似的水量7。
秘魯的自來水公司還在投資一種 1400 年前瓦里人創新實踐的方法。在安第斯山脈的幾個村莊，瓦里人的後裔仍然建造稱為 amunas 的手工鵝卵石運河。Amunas 將雨季從山間小溪流出的水引導到天然滲透盆地，在那裡，水滲入地下，比在地表移動慢得多。它在幾周到幾個月後從較低海拔的泉水中湧出，農民在那裡利用它來灌溉農作物。
“如果我們種植水，我們就可以收穫水，”秘魯奇隆河流域上游安第斯山脈的 Huamantanga 村的公共農民 Lucila Castillo Flores 說。他們與景觀和彼此之間的互惠文化支配著公共農民如何照顧水資源和分享恩惠。由於他們用於灌溉的大部分水都滲回地下，因此最終會返回為利馬供水的河流。水文工程師 Boris Ochoa-Tocachi 是厄瓜多環境諮詢公司 ATUK 的執行長，他和他的合作研究人員使用染料示蹤劑、堰和傳統知識調查來計算在整個高地恢復 amunas 的影響。利馬的水資源已經比消費者的需求量少 5%。研究人員表明，在為利馬供水的最大流域中恢復 amunas 可以彌補缺水問題，併為首都額外增加 5% 的供水，平均將旱季的可用時間延長 45 天8。
與野生動物合作
在華盛頓州和英國，採取整體方法也取得了成效，那裡的人們正在為水獺的水需求騰出空間。反過來，這些齧齒動物保護人們免受乾旱、野火和洪水的侵襲。在人們殺死大部分水獺之前，北美和歐洲要潮溼得多，這要歸功於水獺水壩減緩了陸地上的水流，這為動物提供了更廣闊的旅行區域，免受陸地掠食者的侵害。在歐洲人到來之前，北美 10% 的地區被水獺創造的、生態多樣的溼地覆蓋。
水獺有助於保護人們免受洪水侵襲。圖片來源：Troy Harrison/Getty Images
馬薩諸塞州波士頓東北大學的環境科學家本傑明·迪特布倫納研究了從人類居住區遷徙到華盛頓州更荒涼地區的水獺的工作。在遷移後的第一年，水獺池塘平均每 100 米河流創造的地表和地下水儲存量是對照地點的 75 倍9。隨著氣候變化導致降雪減少，這種水獺支援的蓄水將變得更加重要。迪特布倫納發現，水獺的工作將使夏季積雪較多的流域的供水量增加 5%。他估計，僅在一個流域中，就約為 1500 萬立方米——幾乎是為華盛頓州西雅圖供水的托爾特水庫容量的四分之一。
加利福尼亞州立大學海峽群島分校卡馬里奧分校的生態水文學家艾米麗·費爾法克斯說，水獺也具有消防技能。當允許水獺重新定居河流時，擴大的溼地帶可以形成重要的防火帶。它們的池塘提高了河流本身以外的地下水位，使植物不易燃，因為它們增加了獲得水的機會。
水獺實際上可以幫助預防洪水。它們的水壩減緩了水流，因此水流會在較長一段時間內涓涓流出，從而減少了洪峰流量，而洪峰流量正日益淹沒英國的河邊城鎮。英國埃克塞特大學的研究人員發現，在暴風雨期間，離開水獺水壩的水流量峰值平均比沒有水獺水壩的地點低 30%10。即使在飽和的中冬條件下，這些好處依然存在。
水獺池塘還有助於清除水中的汙染物，併為其他動物創造棲息地。費爾法克斯說，這些服務的價值約為每年每平方公里 69,000 美元。“如果你讓它們盡情發揮”，一對水獺夫婦及其幼崽可以在一年內改造一英里的河流，她說。她說，由於水獺的平均壽命為 10 到 12 年，兩隻水獺一生的工作價值將達到 170 萬美元。她補充說，如果我們恢復到北美有 1 億到 4 億隻水獺，“那麼數字真的會爆炸式增長”。
系統變革
在很大程度上，主流經濟學沒有考慮到健康、完整的生態系統提供的許多重要服務：水資源產生、汙染緩解、糧食生產、作物授粉、防洪等等。
科學家們越來越多地對費爾法克斯等人的價值計算進行製表，但市場通常會忽略這些計算。《自然》雜誌在 1997 年發表了一份具有里程碑意義的報告11，倫敦大學學院全球繁榮研究所的生態經濟學家羅伯特·科斯坦扎是該報告的合著者之一，這是為這些服務賦予貨幣價值的早期努力之一。當時，全球生態系統服務的價值高達數十萬億美元，超過了全球國內生產總值 (GDP)。在 2014 年發表的更新論文中，全球經濟有所增長，但生態系統服務的價值仍然高得多12。
另一個問題：這些服務的退化通常不會從利潤中扣除；相反，這些成本由環境和人民承擔。環境經濟學家和資料科學家漢娜·德魯肯米勒在華盛頓特區的非營利組織“未來資源”工作，她計算得出，允許在一公頃溼地上進行開發，每年會造成超過 12,000 美元的財產損失13。這是因為從曾經吸收水的地區排出的水會淹沒周圍的社群。德魯肯米勒估計，僅就洪水吸收而言，全國溼地的價值為 1.2 萬億至 2.9 萬億美元。這還是一個保守的估計，基於僅覆蓋洪泛區約 30% 家庭的洪水損失資料。
科斯坦扎斷言，首要問題是，衡量經濟健康狀況的主要指標 GDP 過於關注基於市場的生產和消費，而未能準確衡量人類福祉。“同樣將自身限制在生產上的迴圈經濟也將達不到目標，”他說。如果目標是福祉，“問題就變成了：首先，你是否應該生產和消費所有這些東西？”。他說，保護和恢復自然資源以及重建社會資本更有可能實現福祉。
實現這一目標的一種方法是將更多的自然生態系統置於公共資產信託或“公共領域”中。德魯肯米勒說，建立州立或當地公園、狩獵保護區或野生動物保護區可以限制開發，併為社群帶來重大利益。她說，投資保護溼地以防止洪水破壞的社群將很快看到避免成本的好處，通常投資回收期不到五年。
科斯坦扎說，保護公共領域的另一種策略是“自然權利運動”，該運動始於 1970 年代初期，並在過去 15 年中獲得了發展。它包括玻利維亞和厄瓜多憲法中的規定、美國各地的地方政府變革，以及紐西蘭旺加努伊河、印度恆河和加拿大鵲鴉河的法人地位。這對某些人來說可能聽起來不尋常，但在美國，一些公司具有法人地位。賦予河流法人地位使人們能夠代表河流的權利在法庭上辯論。河流的權利可以包括免受汙染、保護其迴圈和演變以及履行其生態系統功能的空間。自然權利運動認識到，健康的生態系統使一切正常運轉，“人類是該系統的一部分，而不是與該系統分離的”，科斯坦扎說。
各州改革百年水權、公用事業投資溼地和土著技術以及科學家部署水獺來發揮其工程技術，這些都是與以往不同的明確轉變。“我們已經取得了很大進展，將[自然資本]融入到系統中，使其不會因為其他事情更優先而被擱置一邊，”德魯肯米勒說。
但科斯坦扎認為需要更深層次的變革。“我們所談論的許多關於迴圈經濟的事情——再生溼地、種植森林、應對氣候變化——之所以難以實施，是因為基本目標仍然是 GDP 增長，而這些事情會妨礙 GDP 增長，”他說。
應用慢水方法的人們正在占主導地位的經濟中盡其所能。但科斯坦扎說，人們可以透過從 GDP 轉向諸如真實進步指標或“數百個”替代指標之一來更好地保護社會資本和環境系統，他說。
改變社會的基本目標似乎門檻很高，但其中一些指標已被馬里蘭州、佛蒙特州、不丹和紐西蘭的政府採用。這種轉變超越了漂綠版本的迴圈經濟，並有助於促進水資源偵探在照顧水系統方面的工作，以便這些系統能夠維持人類和其他生命。
本文是 Nature Outlook：迴圈經濟 的一部分，這是一個由谷歌提供財政支援製作的編輯獨立增刊。關於此內容。
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