河流是陸地上的動脈，為維持健康、多樣化的生態系統輸送養分、沉積物和淡水。它們的影響在多個維度上延伸——不僅沿河流長度方向，還向下延伸至地下蓄水層，並定期進入附近的洪泛區。
它們還透過為農田施肥、哺育重要漁業以及充當運輸走廊，為人類提供至關重要的服務。但是，為了方便船舶通行、保護社群免受洪水侵襲以及抽取飲用和灌溉用水，人類越來越多地限制和破壞這些重要的水道。“我們試圖儘可能地馴服河流，”麥吉爾大學的水文學家岡瑟·格里爾說。
在五月份發表於《自然》雜誌上的一項新研究中，格里爾和他的同事分析了全球總計1200萬公里河流的障礙。該團隊開發了一個指數，評估了連通性的六個方面——從物理破碎（例如水壩）到流量調節（透過水壩或堤壩）再到用水量——沿著河流的各個維度。指數達到一定閾值，表明河流在很大程度上能夠遵循其自然模式的河流被認為是自由流動的。
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圖片來源：Melissa Thomas Baum，Buckyball Design；來源：“Mapping the World’s Free-Flowing Rivers”，G. Grill 等人，《Nature》，第 569 卷；2019 年 5 月 9 日
研究人員發現，在長度超過 1000 公里的河流（這些河流往往是人類活動最重要的河流之一）中，只有 37% 的河流在其整個長度上是暢通無阻的（圖表）。這些大型不受阻礙的河流大多位於人類活動極少的地區，包括亞馬遜河和剛果河流域以及北極地區。相反，大多數短於 100 公里的河流似乎可以自由流動——但關於它們的資料不太全面，並且可能遺漏了一些障礙。在與海洋相連的最長河流的子集中，只有 23% 是未中斷的。對於其餘河流，人類基礎設施正在使河口和三角洲（例如密西西比河三角洲）缺乏關鍵養分。全球估計有 280 萬座水壩是主要罪魁禍首，它們控制著水流並截留沉積物。
這項新研究可以用來更好地理解擬議的水壩、堤壩和其他此類專案可能如何影響河流連通性，以及在何處拆除這些設施以最好地恢復自然流動。肯特州立大學的水文學家安妮·傑斐遜說，這項研究還可以幫助我們瞭解在氣候變化的情況下如何應對河流，她沒有參與這項工作。她說，現有的基礎設施“基本上是根據過去的氣候建造的，而我們現在已經不再處於過去的氣候中，並且正日益遠離過去的氣候”。