气候变化与人为用水协同作用下的智利阿库莱奥潟湖可持续性评估：法定与非法取水的量化分析

《Science of The Total Environment》：Linking declared and undeclared water demands with climate variability to assess the sustainability of the Aculeo Lagoon in Central Chile

本研究针对智利地中海型气候区阿库莱奥潟湖干涸危机，通过量化法定取水权分配（+87.4%）与非法用水（泳池+421%，农场水坝+10,555%）的协同效应，结合年水平衡模型与统计学分析，揭示人为用水（p=0.017）而非径流变化是潟湖萎缩的主因，为气候变暖背景下水资源管理提供方法论创新。

　　

在地中海气候区，气候变化正以惊人的速度改写水文版图。智利中部的阿库莱奥潟湖——这个存在了18,000年的古老水体，在2018年彻底干涸的悲剧，成为生态预警的典型案例。尽管2024年因连续丰水年重现生机，但其背后隐藏的气候变化与人类活动的"双重绞杀"机制仍亟待破解。传统研究多聚焦降水减少（如智利"超级干旱"导致降水下降38%），但越来越多的证据表明，农业扩张、非法水坝和激增的游泳池（应对全球变暖的"降温刚需"）等人类活动正在加速水危机。

为此，由Alberto J. Alaniz领衔的研究团队在《Science of The Total Environment》发表了一项突破性研究。他们首次将法定取水权（Water rights allocation）与非法用水（泳池和农场水坝）纳入统一分析框架，通过高分辨率卫星影像、政府数据库和地理空间分析技术，构建了2009-2024年的动态水平衡模型。研究创新性地采用三重情景模拟（不同用水效率）和统计相关性分析，揭示了人为用水与潟湖面积变化的定量关系。

关键技术方法
研究整合多源数据：① 智利水权总局（DGA）的法定取水记录；② 基于Google Earth Engine的泳池数量时空识别；③ 农场水坝的实地调查与遥感验证；④ 径流输入量通过HEC-HMS水文模型计算；⑤ 使用Mann-Kendall检验分析趋势显著性。样本覆盖潟湖流域全部居民点（如Pintué、Rangue等）的用水设施。

研究结果

1. 用水量暴增的量化证据
法定取水量从229.1 l/s（2010）飙升至429.4 l/s（2024），而非法用水更为触目惊心：泳池取水增长421%（1.2→6.2 l/s），农场水坝用水竟暴涨105倍（0.27→28.5 l/s）。值得注意的是，泳池数量以每年135个的速度递增，其中Rangue地区的增速达487%，折射出城市化与气候适应的矛盾。

2. 水平衡的关键驱动力
皮尔逊相关性分析显示，潟湖面积与年径流量的相关性不显著（p>0.05），但与总用水量呈显著负相关（p=0.017）。这一发现直接挑战了"降水决定论"，证实人为用水是潟湖干涸的主控因素。即便在2023-2024年丰水期，用水总量仍达历史峰值464.1 l/s，预示未来干涸风险。

3. 气候与用水的协同效应
研究指出地中海气候区的特殊脆弱性：气温升高→泳池蒸发加剧→补水需求上升→地下水超采，形成正反馈循环。而松树种植园（Pine plantations）等争议性土地利用方式，可能通过蒸散发（ET）加剧水资源压力。

结论与意义
该研究首次实证了阿库莱奥潟湖消亡的"人祸"本质：用水管理失控比气候干旱更具破坏性。通过开发"法定-非法"用水协同评估框架，为全球地中海型气候区的水资源治理提供范式转移——单纯依赖气候适应（如等待ENSO丰水年）不可持续，必须建立包含休闲用水在内的全口径监管体系。作者预警：若不遏制当前用水趋势（尤其泳池的指数增长），即便降水恢复，潟湖仍将重蹈干涸覆辙。这项研究不仅为智利水资源改革提供科学依据，其方法论更适用于全球快速城市化地区的濒危水体保护。