全球面临着气候变化的影响、生物多样性的损失和人群健康威胁，在未来30~50年，人类面临最关键的挑战是“要满足2050年全球达到90亿人口所需的能源、土地、水资源及相关物质的要求”。

而人类在获得可持续水源、应对水危机当中，科学扮演着关键的作用。本文介绍了几个在水资源领域的科研突破。

广州日报讯 提早发现霍乱的踪迹、为偏远地区农民预告季风暴雨、研究河流改道对饮用水源的影响……全世界科学家正在全力应对地球水危机，这些危机包括全球72亿人缺乏干净水源；气候变化导致干旱和水灾频繁；物种和生态改变导致水源减少等等。近日，沙特国王世界水奖在纽约颁奖，这个两年一次的奖项旨在资助和鼓励那些在水资源研究领域带来科学突破的科学家。

正如联合国秘书长潘基文所说，在全球面临着气候变化的影响、生物多样性的损失和人群健康威胁的背景下，饮用水的供应越来越紧张，因而，“科学在人类应对水危机当中扮演着关键的作用”。下面，让我们一起从几个获奖项目中了解科学拯救水源的新突破。

发现霍乱踪迹

美国海洋学家和微生物学家瑞塔·科尔维尔与同伴莎菲库尔·伊斯兰获得沙特国王世界水奖“创造奖”，他们发现了一种新方法，能在霍乱暴发的3~6个月前发现水中的霍乱病菌。

霍乱是因摄入的食物或水受到霍乱弧菌污染而引起的一种急性腹泻性传染病，能在数小时内造成腹泻脱水甚至死亡。全球每年约发生300万～500万霍乱病例，致死10万～12万人。

瑞塔·科尔维尔是美国马里兰大学的海洋学家和微生物学家，通过对霍乱的数十年研究，她发现，霍乱病菌总是与浮游动物（一类经常在江、河、湖、海中浮游，本身不能制造有机物的微细动物）如影随形。早在1980年，科尔维尔就和其他研究者一起找到了发现霍乱病菌的方法，他们通过卫星传感器来监测水中叶绿素的水平，叶绿素是水中浮游生物生长和细菌峰值点的关键指标。

在其新近的研究中，科尔维尔和同伴依斯兰运用卫星数据建立了一个统计模式，用以预告霍乱的暴发。该模式已经在孟加拉湾应用，成功预告了孟加拉国的霍乱疫情。

目前，科尔维尔正试图从水样本中分离DNA，以试验从水中发现其他病毒细菌的新方法。“从饮用水中去除病菌，这是人类健康的新战斗。”科尔维尔说。

预告季风降雨

全球变暖将使大气含水能力与不稳定性增加，使强对流天气，如台风、龙卷风、暴雨等天气增加，季风气候的变率更会明显上升，使旱涝灾害增加。今年，印度猛烈的季风降雨就令120万印度人流离失所——居住在偏远地区的人们往往不能提前收到洪水警告，没有时间提前应对即将到来的灾难。

美国乔治亚理工学院的地球与大气科学教授彼得·韦伯斯特（Peter Webster）发明了一种预告季风降雨的方法，使农民能够从容应对暴雨。

韦伯斯特的团队先从欧洲各个天文机构获取全球降雨预报数据，把这些数据修正后导入一个能够评估大气和海洋相互作用的水文模型，最后将结果几乎实时地传送到世界各个角落。整个过程要处理一个兆兆字节的数据，这是一些深受季风暴雨灾害的小国，如孟加拉国无法做到的。

“大约只需9个小时，我们的预告就可以传到孟加拉国某个小村庄，告诉他们未来15天内河流将会涨水还是减流，我们还会告诉他们河流变化的可能性有多大。”韦伯斯特说。“我们预告灾难，控制损失，赋予人们决定自己命运的能力，避免他们在突如其来的灾难面前一无所有。”

寻找干净水源

美国康奈尔大学的丹尼尔·洛克斯致力于寻找世界上还有多少干净水源，以及这些水源都藏在哪里。

洛克斯建立了一个预测模型，该模型根据局部压力指标，如人口增长和气候变化，来判断这些因素对地区水源总量和质量的影响。目前，加拿大、柬埔寨和秘鲁等国的工程师都已开始用洛克斯的模型来建立水源管理计划。

洛克斯还指出，人类最近几十年才开始意识到自己对自然资源的过度索取，实际上，人类社会和自然生态系统都需要水，人类应该把自己作为生态系统的一部分，合理管理和分配水源，这是一个涵盖生态、社会、政治的大问题，值得大家认真探究。