地球与环境

水与地球健康:保护人类文明的生命线

水是行星健康和人类文明的生命线。作为淡水的临界来源,河流巩固了文明,过去和现在。然而,河流不断改变环境和人类压力。保护全球河流系统免受气候变化和其他人为活动(例如,采矿,污染,大坝建设),并了解与人类健康的相互作用(例如,通过水传染和传染病的蔓延)已成为一个关键问题。这是新成立的林肯卫生局部林肯卫生,林肯大学(英国)的重点是,在Mark Macklin教授和克里斯托马斯教授的基础董事。

水是人类文明的生命线。没有水支持重要的生物和社会功能,文明无法蓬勃发展。作为淡水的临界来源,河流已经受到许多,如果不是最多,历史文明。然而,河流不是静态;他们不断改变对环境(越来越多的人)的压力。

气候变化对河流系统产生特别强烈的影响;例如,长期干旱可能导致河道流量突然减少,从而导致河道网络萎缩,而灾难性的洪水可能导致重要的城市和农村基础设施的破坏,生命和生计的损失。全新世(即地球历史的最后一个~ 11700年)的气候因地区而有很大的差异,因此河流的动态也同样不同。反过来,河道及其相关的洪泛区和湿地的变化以无数种重要方式影响着人类住区。

尼罗河是世界上最长的河流,拥有人类持续定居的历史最悠久之一。

一些河流文明面临着长期的问题;也就是说,在几十年或几个世纪的时间里不断增加的变化(例如,盐碱化),而且在某些情况下每年都是可以控制的。另一些则面临着在单一或连续季节发生的突发、急性和灾难性事件(如洪水、长期干旱)。尽管时间跨度不同,但这两种形式的变化都可能对河滨社会造成不可逆转的影响,在某些情况下,甚至导致整个社会崩溃。

尼罗河是世界上最长的河流,也是人类持续定居的历史最长的河流之一。独立的考古记录可以追溯到七千年前,详细记录了河流状况变化所带来的影响。沿尼罗河下游(即埃及尼罗河中的法老埃及)文明的适应性相对较强,实施了一个全面的堤坝和灌溉渠道系统来管理农业地区的水流,并帮助控制洪水,还有农作物储存系统,以防止干旱和河流流量下降。在今天的苏丹,尼罗河上游地区(例如青铜时代的努比亚尼罗河科玛王国),文明只有有限的机会来适应河流流量的突然变化。由于控制季风强度的短期和长期气候变化,该地区间歇性地经历了低流量条件,当河道干涸,无法再支持当地的农业,然后是高流量条件,当灾难性的洪水淹没定居点和周围的土地:大规模放弃定居点是很常见的。

污染是人类文明对河流的影响之一。

在某些情况下,随着河流渠道工程的发展,为洪水保护或灌溉的目的,人类本身就是干扰了河流流量,单独或与变化的气候相结合。沿黄河(黄河,中国),大规模建设洪水堤,洪泛区从河流渠道和田园砍伐造成的上游土壤侵蚀改变了水和沉积物的自然流动。因此,周期性灾难性洪水破坏了洪水堤,导致数百万的死亡和北方北方定居点的批发迁移。

河流作为淡水和富含营养的沉积物的重要来源,自农业发展以来一直是人类社会的基础。

然而,不仅仅是古代文明的生存与河流系统的健康和福祉有着错综复杂的联系。今天,人类和地球的健康仍然依赖于新鲜、清洁的水源。这一挑战由林肯大学地理学院的基础负责人马克·麦克林教授承担,最近克里斯·托马斯教授也加入了他的行列,他建立了世界上第一个水和行星健康中心。

林肯水和行星健康中心
建立了林肯水和行星健康中心,促进研究与地球巨大河流有关的最严重的全球环境和社会问题。These rivers support most of the globe’s population, often cross disputed borders (e.g., the Indus, Nile, Mekong) and provide sites for many of the world’s megacities (e.g., Shanghai and the Yangtze River, Delhi and the Yamuna River, Cairo and the Nile River, and Baghdad and the Tigris River). In the face of rapidly changing climate, these rivers (and by extension the populations living along their banks) are significantly impacted by extreme flooding and droughts, pollution and contamination from human activities (e.g., mining, agriculture, industry, domestic waste), and water-borne diseases.

世界各地的许多河流被改变,例如通过大坝的建设。

尽管林肯大学地理学院在2017年9月才迎来第一批学生,但该学院和中心正蓬勃发展,该学院已经获得了皇家地理学会(IBG)的认证。RGS特别赞扬了其“综合的、相关的和当代的”新课程,该课程独特地侧重于“有人居住的地球的安全和健康”。此外,学院还是RGS-IBG地理大使计划的积极成员,通过该计划,本科生、研究生和研究生地理学家被培训为大使,在课堂上和课外推广地理知识。水与地球健康中心本身的研究重点是六个主题:气候变化和极端天气事件、海岸和流域、河流科学、生态系统动力学、环境污染以及水传播和病媒传播疾病。该中心支持各种各样的研究人员,包括资助一个培养下一代科学家的博士项目。该中心还与其他英国机构和世界各地机构的同事密切合作(例如,新西兰梅西大学;帕多瓦大学,意大利;澳大利亚拉筹伯大学;加拿大滑铁卢大学;荷兰马斯特里赫特大学)。

该中心教授Mark Macklin的创始总监是一个多屡获殊荣的物理地理学家,其研究重点侧重于河流岩晶,气候变化对河流系统,洪水风险评估,长期人类河流环境互动,过去并目前金属采矿污染,矿山尾矿坝故障,以及疟疾的水文控制。

今天,人类和地球的健康仍然依赖于新鲜、清洁的水源和充足的供应。

2018年,麦克林教授于2018年的2018年RGS-IBG Murchison颁发宣传研究授予河流的形式和功能。现在,在它已经广泛且令人印象深刻的研究人员名单,该中心很快就会欢迎新同事,克里斯托马斯教授。托马斯教授在相互关联的生态学,地理信息,空间人口动态和疾病载体中带来了丰富的跨学科研究计划。他在远程和挑战环境中领导了许多领域活动,作为过去的大学VP研究,他还为中心带来了战略领导体验。

许多城市,如上海,建在河岸。

人类的河流
虽然河流研究的传统领域是中心的一个组成部分(例如,气候变化影响,洪水风险评估,沿海和河流动力学),它是新兴的研究领域,产生了大部分兴奋。这些都是强烈关注的地区,既有环境和社会,也是一种普遍存在的人类面临的一些面临着人类面临的现有问题的产出。特别是,麦克林教授一直专注于过去和目前金属挖掘的河流污染,包括灾难性的矿山尾矿大坝故障,而托马斯教授专注于人类活动和水之间的反馈问题,其中包括河流污染,具有传染病的流行病学在人类,牲畜和野生动物。

麦克林教授的屡获殊荣的屡获殊荣的屡获殊荣的河流在过去35年里进行的河流系统污染,从地球化学绘制的历史污染的地球化学绘制来归因于英语和威尔士洪水平均值,以评估19世纪50年代维多利亚州黄金洪水对澳大利亚河流的环境影响。在一项研究中,他考虑了2000年袭击西北部罗马尼亚袭击罗马尼亚的两只尾巴失败的长期命运和影响。这些失败发布了大约200,000 M3的受污染水,以及40,000吨尾矿进入了主要的支流多瑙河。由此产生的污染对灾害下游的水生健康产生了重大影响,不仅影响罗马尼亚,而且影响匈牙利,塞尔维亚和保加利亚的社区。为他而言,托马斯教授一直参与众多研究,这些研究看着野生动物和疾病载体的人口动态,与气候,栖息地和景观结构有关,包括疟疾在农村冈比亚和坦桑尼亚传播蚊子的空间动力学的大规模研究,利用当前研究项目在赞比亚上Zambezi的广泛洪泛区,并以更局部的规模,在桑给巴尔过渡的剩余热点。

Pengwei / Shutterstock.com.

该中心将以林肯大学新地理学院汇集的研究人员的经验和专业知识为基础,集中研究河流系统与人类健康之间的联系,以及更广泛的,繁荣人类文明的前景:行星健康前景。例如,一个新的主要跨学科主题是关于通过农业径流、城市和工业废物进入水源的新污染物,如杀虫剂、药品和天然和合成激素。这当然会直接破坏生态系统和人类健康,但也可能在发展抗微生物耐药性方面发挥关键作用,对药物和食品生产都有影响。当然,为了设计可能的干预措施,迫切需要基于过程的、跨部门的系统动态理解。由英国全球挑战研究基金(GCRF)资助,在恒河中心及其支流开展的一项重大新研究的当前焦点就是这个问题。

我们已经进入了这样一个时代,每年固体矿山废弃物的产量与全球地质过程中移动的地球材料的数量相匹配,估计地球表面有50%是人为改变的。主要的河流是我们的文明赖以建立的基础,也是我们赖以生存的基础,它们受到这种地球系统过程中重大变化的规模和速度的深刻影响。这对我们所有人都构成了重大威胁——从个人、定居点到最终的文明尺度。因此,现在是投资于更好地了解河流、人类和地球健康之间的进程和反馈的最重要时机。

这篇特写文章是经过研究团队的批准创建的特写。这是一个协作产品,由那些特色援助免费,全球发行。

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