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水與人

  發表日期:2015-06-24     作者:許晃雄 研究員

水,在我們所熟知的宇宙中,大概沒有任何物質比它更有用、更神秘、更柔和美麗,更兇殘無情。有人說,陽光、空氣、水是生命三大要素。許多星球有陽光,有空氣,卻沒有水,也因此沒有生命。有一種理論說,就是因為有了水,早期地球的單細胞生物才可以在水的保護下,躲過紫外線的荼毒,逐漸演化出無以數計的繽紛生命。人體的百分之七十是水。沒有陽光,生物或許還可存活幾個月,沒了水,生物只剩下幾天的生命。有水的地方,生命總是較為繽紛多樣。人類也多傍水而居,孕育出多彩多姿的文化。水,一種沒有生命的物質,透過生物,卻展現出獨特、無以倫比的生命力。

陽光取之不盡用之不竭,空氣就在我們鼻息之間、肌膚之旁,在人類短暫歷史之中,我們從未將陽光與空氣看成一種資源,因為他們垂手可得。水則不一樣,在某些地區或許垂手可得,對另一地區的人可能比黃金還珍貴。垂手可得不一定代表水源豐富。富裕的美國在西南部的沙漠地區,利用龐大的資金與科技,硬是創造出揮霍如拉斯維加斯的慾望城市,將荒無乾旱的山谷改造成重要的蔬果產地。居住在同等乾旱少雨非洲的婦人,卻必須每天頭頂著一個小水罈,步行幾個小時,才取回少量骯髒滿是病菌的水。無論是遠從科羅拉多河傳送過來的,或是從地下四、五百公尺抽上來的水,對美國西南部的人而言,那只不過是彈指之間從水龍頭流出的沁涼液體。對非洲的婦人而言,那一潭污水則是維繫全家生命的寶貴資源。水是一種寶貴的資源,我們卻常常低估了它的實際價值。

地球上到處都有水,在生物體內、在海洋河流湖泊、在土壤、地下水層、在五彩繽紛的天空,無所不在。百分之七十的地球表面是海洋,地球的確是一個多水的藍色星球。可惜的是,淡水只佔了其中的百分之一,而且在這百分之一大多存在於冰川、地下水層、土壤,地表附近可用的淡水少的可憐。如果將大氣中所有的水(包括水氣、冰晶)都集中到地表,厚度也只不過約2.5公分。這麼少的水,在過去的數十億年中,卻支撐了地球的龐大生命體系。

水不只是一種資源,它還是可以循環使用的資源。在地底下,大自然經過數億年才鍊製出來的石油、煤,燒掉就沒有了。若要人工製造石油或煤,恐怕就不敷成本了。1970年代,石油危機期間,曾經有石油公司發展出從媒提煉石油的技術,卻因為成本太高而放棄。水卻因為可以在液態、氣態、固態之間,輕易轉換它的型態,成為絕無僅有的再生資源。舉個簡單的例子,無論多髒的水,任何人只要將之放在簡單的容器中,暴曬在陽光之下,慢慢收集蒸發出來的水蒸氣,又可得到無比乾淨的純水。

水之所以獨特,不在於它可以是清流,而是可以在洗滌人間污檅之後,再次淨化成發人深省的清流。在地球的水循環過程中,一滴水可以輕易的從海洋(甚至被嚴重污染的河川)蒸發出來變成水氣,隨風飄蕩,凝結成水滴、冰晶,有些留在天空中,排演彩虹、月暈等光怪陸離的光影。有些則掉落到地面,或進入河川終歸於大海,或滲透到土壤、地下水層,或被封印於冰川之中,或被生物吸收、被人類使用。無論落腳於何處,總有一天(有的只有幾小時、幾天,有的可能長達千萬年),這滴水會再次加入水循環。所幸大氣與地表組成的水循環,平均大約一個多星期就可完成一次循環,讓水成為效率極高的再生資源。

大氣與地表的水循環十分快速,卻無法雨露均霑,大部分的雨都下在少數地區。也因此,地球陸地約有二分之一的面積屬於乾旱地區。這也是為何水資源的爭奪,在人類的歷史中,留下無可抹滅的註腳。部落間為爭奪水源大動干戈,位於河流上下游的國家,為了是否建水庫,劍拔弩張。Bulloch與Darwish在「水的戰爭」一書中,就大膽預言使中東分裂的將是水,而不是石油。

水資源的豐寡,與雨量(或可用淡水量)多寡沒有必然的關係。水源豐富的地方,可能因為人口過多、使用不當,反而缺水。水源不足的地方,可能因為人口不多、使用得當,反而無缺水之虞。然而,人口快速膨脹、生活水準提高、生態環境的破壞,造成水資源供需失調。多一張口,需要多一份水。生活水準提高,物質享受需求越高,用水量越大。森林號稱地下水庫,具有調解水循環的功能,雨季時儲水,旱季時釋水,不僅防澇更可抗旱。森林的濫墾濫伐無庸置疑破壞了地下水庫的功能。森林的消失,也使得地表溫度上升、地表蒸發量變小、雨量變小,改變了水循環,也減少了水資源的供應。水污染也使得可用水量大量減少。需求增加,供應減少,供需失調是必然的。

水循環是氣候的一個環結,氣候變遷當然也造成水循環變遷,間接衝擊水資源。氣候的自然變化,自有其運作的韻律。工業革命以來,人造溫室氣體(如,二氧化碳、甲烷、破壞臭氧層的氟氯碳化物等)的大量排放,顯然造成了全球暖化,也可能因此顛覆了氣候的自然運作,改變原有的水循環。如果,乾旱地區的雨量變得更少,原本雨量多的地方下更多雨,水患與水荒將更加嚴重。更值得注意的是,人為因素的衝擊,使得土地逐漸喪失原有應變能力,越形脆弱。以往,不足為奇的氣候變化,可能在現今與未來的世界,造成更大的災害。

許多報導經常引述,因天氣災害造成的經濟損失有快速增加的趨勢。美國學者Pielke與Landsea卻發現,如果同時考慮人口、經濟發展等因素,颶風在美國造成的經濟損失並沒有增加的趨勢。也就是說,風災造成的經濟損失,並不是因為颶風增加或變強,而是因為人類雖然越富有,卻有更多人居住到容易發生災害的地方。一但發生天災,受災程度當然遠高於昔日。台灣近年來,不雨則旱,一雨成澇,天氣災害頻傳,也是相同道理。

我們常問氣候暖化是否造成了更多的異常天氣與氣候,導致災害更頻繁、更嚴重?其實,這個並不是問題的核心,而且有避重就輕、推卸責任的嫌疑。最重要的是,地球的環境在人纇作為的影響下,已經變得更脆弱。即使,氣候運作一如往昔,毫無明顯變遷,水患與水荒(一體兩面的水資源問題)仍然會更加嚴重。

水的問題十分急迫,卻也十分複雜。人自以為是的小聰明,改變大自然,卻經常適得其反。最可怕卻一直被忽略的例子是世界第四大湖泊-鹹海乾涸對環境的衝擊。美國自然作家Marq de Villers在「水:我們最珍貴資源的命運」(Water: The Fate of our most precious resource)一書中,稱這個事件為「寧靜的車諾堡事件」。鹹海是個內陸湖,主要水源是阿姆河(the Amu)與錫爾河(the Syr)兩個河流分別從帕米爾高原與天山帶來的雪水。高山與鹹海之間是廣大的旱地與沙漠。任由大片土地荒蕪,未免太浪費!前蘇聯政府因此開鑿運河,將河水引走,灌溉旱地成棉花田。初期,白色黃金(即棉花)確實帶來不少外匯,改造旱地為良田似乎是足以傲世的成就。好景不常,鹹海面積不斷縮小,海底變成沙灘,大量鹽分、殘餘農藥與有毒物質(如多數國家禁用許久的DDT),暴露在空氣之中,隨風飄送,到城市、荒野、農地,進入食物鍊,留在人體內,從母親的乳腺進入嬰兒的小嘴。

牛頓雜誌第217期(2001年年度特集)報導鹹海乾涸對環境的衝擊,一系列照片張張怵目驚心。一個母親推著嬰兒車走在看似覆蓋著皚皚白雪的道路上,可是那不是雪,而是一片白鹽。一艘廢棄鏽蝕的漁船,斜躺在沙漠中,那原本是漁港,如今卻距離海岸一百公里。De Villers在它的書中詳述了各種人間鍊獄的慘狀。漁民無魚可捕,漁業蕭條;野生動物消失不見,連帶影響到曾經盛極一時的皮草業;沒有溝渠灌溉的農田荒蕪,過度灌溉的農田則是土壤含鹽量過高。

原本來自極區的冷冽空氣經過鹹海的馴服,變得較為溫暖濕潤。因著鹹海的庇祐,南方的農作物得以欣欣向榮。面積縮小的鹹海,不再具有溫暖濕潤的功用,無霜的生長季縮短到只有170天,遠少於棉花生長所需的200天。農業由盛而衰當然不足為奇。經濟蕭條或許仍有回檔的機會,嚴重的環境污染,卻使得鹹海鄰近地區的居民百病纏身。母親被警告不要以母乳餵食嬰兒。嬰兒死亡率高達千分之一百。更糟的是,前蘇聯政權解體之後,新成立國家的財力大不如前,「寧靜的車諾堡事件」的解決之日,遙遙無期。

因為人類的輕忽與傲慢,造成水資源危機的例子,到處都是。非洲的查德湖和許多湖泊一樣,因為氣候變遷加上人為因素的影響,面積迅速縮小。尼羅河水主要來自查德湖,湖面縮小,勢必影響尼羅河水量與埃及龐大人口的生計。幾千年前,撒哈拉沙漠曾經是草原,不像現在那麼乾旱。即使是現在,地表上是沙漠,地底下卻仍然有許多昔日遺留下來的「地下水庫」(世界地理雜誌第210期)。埃及為了抗旱,在沙漠中設了許多抽水站,抽取地下水。這項大規模(而且持續擴大中)的與大自然爭水的措施,長期實施之後會有何影響,值得觀察。

在亞洲,黃河因為上游土地逐漸沙漠化(因為氣候變遷、過度放牧、過度用水等因素),最近年年斷流,沒有水流入渤海。「黃河之水天上來,奔流到海不復返」已經不再是必然。1997年中國北方發生嚴重乾旱,黃河斷流長達226天。有一段時間,甚至未達山東,就已經斷流。山東是中國的榖倉之一,黃河斷流勢必衝擊中國的糧食生產。「世界守望研究院」的Lester R. Brown在1995年「Who will feed China?」中預言,中國在21世紀將面臨嚴重糧食短缺的問題。「政府間氣候變遷小組」推估在全球暖化的影響下,將有更多的人口面臨缺水的問題,中國的乾旱也將持續惡化。這項預告對已經緊繃的中國糧食問題,無異雪上加霜。

可是,也不是每個專家都這麼的悲觀。BjØrn Lomborg在「The Skeptical Environmentalist」一書中,就認為沒有水資源的問題,而是分配與管理的問題,也沒有國家會因為搶奪水資源而戰爭,因為不符合經濟效益。(在台灣出刊不久的科學人雜誌,連續三期刊登對該書的評論與作者的回復,值得一讀。)比如,水價普遍偏低,無形中鼓勵浪費。(台灣水價在每度8-10元之間,更是遠低於歐洲、日本等國數十元至上百元的水價。)農業用水比例過高,產值卻偏低。缺水的地區與其將寶貴的水資源用在農業上,不如進口糧食還比較划算。問題的癥結顯然大家都了解,卻是知易行難。已開發的富裕國家或許遊刃有餘,貧窮小國已經無水可用,更是無錢購買糧食。

De Villers也認為中國的問題是「an allocation, supply, and management problem」。中國正進行史無前例龐大的長江三峽大壩工程,並計劃南水北運,解決未來經濟發展所需水資源的供需問題。這項龐大的「實驗」從來沒人進行過,也無法在電腦中模擬,對整體生態環境與民生經濟有何衝擊,只有等答案揭曉的時候,才知道這項投資是否值回票價,或者如鹹海的例子,血本無歸。

無論是自然或人為變遷造成水資源匱乏,唯一的真相是人類並不如自己以為的那麼珍惜自然資源。我們為了提高工作效率、節省時間與人力成本,為了舒適與美觀,不經意的浪費了許多資源。「四倍數」一書中,就指出大部分的資源在尚未使用之前,就浪費掉了。台灣自來水漏水率高達百分之三、四十,電的使用率不到百分之五十,就是最好的例子。Hawken等因此提出自然資本主義(Natural Capitalism)的觀念,希望藉由提高資源的使用效率與生產力,達到經濟發展與環境保護的雙贏局面。

「冰海奇航」書中有一段話是最好的寫照:「…我們面臨的選擇遠比你想像的複雜,而答案往往不是單純的二選一。是的,我們需要學習關上引擎…但是我們也需要學習如何更有效地操作引擎、開發節約能源的技術、設計其他安全的科技方案。更重要的是,我們需要學習分辨何時開動引擎是必要的,何時開引擎祇是為了圖個方便。我們需要學習分辨,需要瞭解濫用的危險,需要學習評估替代方案,權衡短期利益與長期成本。」無論氣候是否變遷,水資源生產力的提高勢在必行。綠色革命讓人類暫時避開了馬爾薩斯預言的飢荒。我們需要有新的觀念,利用新科技,進行一場水資源革命(如以價制量、智慧型節水與儲水設施、海水淡化、節水農業工業等),提高水資源的生產力,為乾渴的未來未雨綢繆。

台灣易澇也易旱,地雖小,水的來源不穩定,問題也一婁筐。「聽,水在說話」(容邵武著)道盡台灣水荒、水患與水污染的問題,張文亮的「台灣的水」告訴我們台灣的水與台灣的人的親密關係。從時報文教基金會出版的一系列有關水的書(水的關懷、水世紀、我心中的一條河等),我們驚覺台灣的水的問題,是世界的縮影,別人有的問題我們都有,而且我們都知道應該如何解決。可是,水的問題只見越發嚴重,從不見舒緩。這顯然不是自然的問題,而是人的問題。水是沒有形體的,你怎麼捏它,它就像什麼,就怎麼回報。

 

延伸閱讀

Water: The fate of our most precious resource, by Marq de Villers, published by Houghton Miffin company.

Natural capitalism: Creating the next industrial revolution, by P. Hawken, A. Lovins, and L. H. Lovins, Published by Little, Brown and Company.

The skeptical environmentalist: Measuring the real state of the world, by B. Lomberg, published by Cambridge University Press.

Who will feed China?: Wake-up call for a small planet, by Lester R. Brown, published by W. W. Norton。

水的戰爭,布洛克與達維斯著,新新聞文化出版。

四倍數:資源使用減半,人民福祉加倍,E. U. von Weizsacker,A. B. Lovins,L. H. Lovins著,聯經出版。

台灣的水,張文亮著,文經社出版。

聽,水在說話,容劭武著,書泉出版社。

水的關懷,蕭新煌等,時報文教基金會。

水世紀,歐陽嶠暉等著,時報文教基金會。

我心中的一條河,林馨琴主編,時報文教基金會。

冰海奇航,Myron Arms著,新新聞出版。

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