水洼:消失的小微水体
作者: 南之瑉一个阳光明媚的春日,在德国北威州最东端尼海姆小镇的自然保护区(这里原本是一处废弃的陶土坑),景区负责人弗兰克·格拉维寻寻觅觅,终于找到一个水洼。他抬起脚,鞋尖轻轻沾水,水晕如同笑纹一般在水面扩散。
“啊!”格拉维喊道,“真是热闹啊!”这位景观地理学家跪在一个水洼前,辨认出了水黾和蠓,甚至还有一只四点蜻蜓。水洼里有蛙卵,近处有一只绿蛙在叫唤,它可能有几个同类已经被浣熊吃掉了,周围都是脚印。转眼间,格拉维就在这个不起眼的微型生态系统里发现了十几种生物。他告诉他的女儿们,在踩进去之前总是先观察,因为水洼绝不仅仅是许多人认为的最多能让孩子们快乐的无用水体,它们还是许多物种的食物来源、繁殖场所和建筑材料库。对我们人类来说,它们也是至关重要的净化和气候调节装置。
过去几周一直没有下雨,格拉维眺望着因干旱而布满裂痕的陶土坑。“一场大雨过后,每个低洼处都会积水,几个小时内就会充满生命。”他说。雨水中满是细菌或花粉,在落到地面前流经植物、屋顶或排水沟,水蚤、轮虫和其他微小生物可能附着在水滴上,“搭便车”进入水洼。它们在那里繁殖,并逐渐吸引越来越多、越来越大的物种来到这里。
| 水洼:生命的孵化器 |
一个德国研究团队在非洲大草原上研究半米长的大象脚印变成的水洼,在里面发现了属于61个不同物种的420个生物:从利用水洼作为饮水处或浴缸的鸟类,到龙虱和水黾等水生昆虫,再到在那里迅速产卵的蜻蜓和小型两栖动物。要想在水洼中生存,就必须迅速行动,或者使用一些技巧,因为这种“临时水体”可能很快就会干涸。
德国常见的绿蟾蜍只需要17天就能发育成熟,从水洼前往能持续保持潮湿的地方。蜻蜓通常将卵产在多个水洼中,以分散干涸的风险。一些细菌会生成孢子,以便在几周后水洼干涸时飞走。鲎虫等古老的甲壳动物能将自己包裹起来,在干燥环境中存活数月甚至数年,直到水洼重新充满水。
尽管水洼的存在十分短暂,却为生命提供了诸多好处。水洼很浅,因此能迅速变暖。对于昆虫和两栖动物来说,它们就像孵化器:在那里,幼虫能更快地发育——通常能领先它们的食物竞争者和天敌一段时间。最近,霍恩海姆大学的一项研究显示,黄腹蟾蜍、产婆蛙等稀有两栖动物尤其需要这种发育优势。它们的生存依赖于水洼。为保护它们,研究人员曾让人挖掘出一座池塘,然而最晚在第二年,这些动物就会离开,因为它们有太多的后代在还是卵时就被蜻蜓或者孵化后被鸟类吃掉了。
一眼看去,这似乎是一个能令人松一口气的消息,毕竟水洼几乎到处都是,而且很容易形成。景观地理学家格拉维摇了摇头说:“那是过去的事了。”实际上,在过去的一个世纪里,人类的很多行为让这些本就只是短暂存在的水体完全消失了。成千上万公顷河滩和沼泽变成了农田,花园和小径被铺砌砖石和柏油化,以免水洼妨碍人们行走。
近50年间,德国约75%的所谓“小微水体”已经消失,其中就包括水洼,一起消失的还有依赖它们生存的许多物种。有些物种的消失出人意料,例如家燕,它们实际上住在马厩和谷仓,但这些鸟类需要从水洼中获取湿润的黏土来建造巢穴,而这样的水洼在庭院和村庄广场上几乎已经绝迹——到处都平坦而干燥,没有慢慢渗水的地面。

因此,研究人员确信,家燕的死亡与水洼的消失密切相关。近年来的气候变暖使这种情况进一步恶化:长时间的干旱虽然“仅仅”使湖泊萎缩和河流水位下降,却直接威胁到了水洼的存在。因此,像尼海姆陶土坑这样的区域变得尤为重要。在这里,水洼的形成不仅被允许,甚至得到了鼓励。格拉维定期在部分地区翻土,造就低洼地,以便形成水洼。
2024年春天,他得到了一些特别的帮助。“它们已经在那边活动了。”格拉维指着在陶土坑边缘闲逛的三只驴子说。它们正通过蹄子的踏击不断翻动土壤,证明自己是“超级水洼建造者”。
| 城市也需要水洼 |
未来,研究人员希望不仅在乡村,而且在城市中建造水洼,因为即使是在把汽车变成泥浆喷射器和给行人弄脏鞋子的城市,水洼的消失也不是好消息。
柏林的夏天,一场暴风雨过后大约一个小时,柏林自由大学的水文生态学家劳拉·塔姆斯看向窗外,却几乎看不到任何水洼。“几乎都消失了。”这位研究都市水文的科学家说,“原因很明显:严重的地面封闭。”这是指地面由于各种原因变得不透水或渗透性极低,导致水无法渗透到地下,只能在地表流动,最终流入排水系统或蒸发掉。柏林超过1/3的地面都被铺平或沥青化了,是德国这方面比例最高的城市之一。

此外,城市中几乎所有的街道、小径和其他地面区域都被设计成有一定的倾斜角度。雨水会顺着这些倾斜的地面迅速流向排水口或下水道系统,从而减少地面积水的机会。然而,这种设计也意味着地表水洼很快就会消失,因为水没有机会在地面上停留或渗透。塔姆斯表示,这一点恰恰相当重要。在正常的水循环中,雨水会停留在地面,缓慢渗透到地下,补充地下水,或者蒸发。只有少量的水会流向其他地方。然而,在被混凝土覆盖的城市中,这种自然过程几乎不再发生,导致水循环失衡,带来明显甚至危险的后果。


一个关键影响是,城市变得更热了。如今,柏林与周边地区的温差达到了5摄氏度。2023年,热浪在德国导致3100人死亡。而且,在柏林,本可以提供荫凉地的行道树也成百上千地枯萎。随着气候危机的加剧,强降雨变得越来越频繁。在这种情况下,由于地面封闭和排水系统的限制,城市可能很快就被淹没,导致严重的内涝问题。那么,塔姆斯对抗高温和洪灾的秘诀是什么?“一方面,继续从混凝土中解放城市;另一方面,建造水洼!”她回答道。
研究表明,如果停车场或人行道上的密封状态被打破,比如替换为绿化带,那么这些地方的土壤就可以吸收80%的雨水,而不是15%。如果再额外设置布满水洼的低洼地,这个值还会上升。

塔姆斯希望主要在行道树之间设置这样的凹地。“这是一个小措施。在那里,水洼不会干扰人们的生活,还能在干旱时期为这一重要的城市绿化提供水分。”她说,“水洼无法阻止洪水灾害,为此需要更大、更根本的措施,比如建设地下水箱或下沉式运动场。它们在紧急情况下可以变成水池。”
然而,小小的水洼就可以迅速让城市保持绿色和宜居,未来的城市将再次拥有水洼。是的,必须拥有。因此,塔姆斯最后再次强调道:“水洼真的很有价值。”
编辑:周丹丹