去年，黏糊糊的绿色和恶臭的藻类占据了佛罗里达的海滩，释放出的毒素杀死了鱼类和贝类，并使人们患病。水华促使佛罗里达州州长宣布进入紧急状态，并可能造成广泛的经济损失。最新研究表明，如果气候变化不受控制，我们可能会在沿海和湖泊看到更多的这种藻类水华。这意味着气候变化不仅会影响我们的供水量，例如造成干旱，还会影响供水质量。

今天发表在《科学》杂志上的一项研究表明，在未来，更多的降雨和更多的极端风暴将把越来越多的营养物质如氮冲入河流和沿海水域。氮是被称为浮游植物的微小藻类的食物，当它被冲上岸时，它可以像佛罗里达州的藻类一样喂养藻类(研究人员利用几种气候模型和预测结果表明，到本世纪末，美国大陆的氮径流可能增加近20%，其中密西西比河上游的阿查法拉亚河流域和五大湖的氮径流增幅最大。

氮从各种来源渗入水道：农民用它来给农作物施肥；动物和人类在他们的粪便中自然产生它；当我们燃烧化石燃料时会产生氮化合物。每当下雨的时候，这些多余的氮（以及磷等其他营养物质）就会从土壤和空气中被冲到河流、湖泊和地下水中，最终流入大海。在这里，氮会造成巨大的破坏：它不仅会导致藻类大量繁殖，而且当这些藻类死亡时，它们会沉入海底腐烂，在这个过程中耗尽氧气。这就造成了低氧区，鱼类和贝类无法生存。藻类泛滥会扰乱渔业，造成数百万美元的收入损失，并减少饮用水供应。

研究合著者、斯坦福大学卡内基科学研究所全球生态学教授安娜·米查拉克（Anna Michalak）在接受《边缘报》采访时说：“巨大的影响远远超出了你的想象，哦，好吧，只是水中的氮。”。

水华和所谓的死区（比如墨西哥湾或切萨皮克湾的死区）正在上升，而不仅仅是在美国。世界人口及其富含氮的废物正在增加；农业正在发展壮大。结果，我们向环境中注入了越来越多的氮气。但是将来会发生什么呢？在这项研究中，斯坦福大学和普林斯顿大学的研究人员希望了解气候变化将如何影响氮的流失，以及由此产生的水质。

Michalak和她的同事分析了21种不同的气候模型，以了解到本世纪中叶和2100年降雨量可能会发生怎样的变化。如果我们不采取任何措施来应对气候变化，那么除了德克萨斯州以外，美国几乎任何地方的降雨量都可能会更多。可能还会有更多的极端风暴，尤其是在美国中西部和东北部。研究发现，即使我们在环境中投放的氮量没有增加，我们也不采取任何措施来解决这个问题，增加的雨水将携带更多的氮进入水道。研究表明，东北部的氮径流增加了近30%，密西西比河上游的阿查法拉亚河流域增加了24%，五大湖区增加了21%。

“有一句话可以说明，美国和世界上许多地方都已经出现了氮问题[马萨诸塞大学波士顿分校的水文学副教授Ellen Douglas没有参加这项研究，他说：“因为降水量会增加，情况只会变得更糟。”。还有其他一些因素会使氮超载的影响更严重，比如温度升高。例如，藻类在天气变暖时生长得更快。但这项研究只考虑了降雨。道格拉斯说，这些预测还假设，我们向环境中排放的氮量将保持不变，但我们知道，考虑到我们日益增长的人口和不断增长的粮食需求，氮量可能会增加。

然而，史密森尼环境研究中心的资深科学家丹尼斯·布雷特伯格（Denise Breitburg）说，这项研究是对气候变化和降雨如何影响氮径流的“最全面的检验”，她没有参与这项研究。米恰拉克说，研究结果还表明，水质不仅仅是一个局部问题，它还受到人类如何改变全球气候的影响。

米恰拉克希望政策制定者能利用研究结果为减少我们的氮产量提供战略依据。美国的地方**已经在努力解决这个问题——比如，通过实施更好的化粪池系统，或者与农民合作确定施肥量、时间和地点。在密西西比州的阿查法拉亚河流域，根据环境保护署的一项授权，农民们已经在努力减少20%的氮输入量，与1980-1996年的水平相比。但为了在未来达到这个目标，考虑到气候变化，他们应该减少60%以上的氮输入，研究说。

当然，总有减少温室气体排放的选择。但保持氮在海湾也是关键。”道格拉斯说：“我们不能一直把垃圾倾倒到环境中，不管是农业垃圾还是人类的垃圾。”我们需要找到方法来减少氮的流量。”