“缓慢的水”可以改变西南地区，一次改变一堵小石墙

20 世纪 80 年代，当瓦勒·克拉克和约西亚·奥斯汀搬到亚利桑那州南部的埃尔科罗纳多牧场时，季节性雨水并没有渗入土壤，而是咆哮着冲过沟壑和冲沟，将它们切入土壤深处。侵蚀威胁着一条道路，所以他们在相邻的冲沟上放了几块石头。这个小小的结构发挥了预期的作用，减缓了水流，吸收了土壤，促进了早已消失的植物的回归。克拉克和奥斯汀本能地重新创造了一种土著旱地水管理技术。

最终，两人在经常干涸的土耳其溪的支流上增加了约 20,000 块小型岩石屏障，这条溪流经他们在奇里卡华山脉的 1,800 英亩土地。在几个季风季节内，水全年从这些建筑物中渗出，溪流走廊因植物而变得绿意盎然。下游土地所有者对此表示怀疑，声称克拉克和奥斯汀在保留“他们的”水。但当美国地质调查局的物理学家劳拉·诺曼 (Laura Norman) 在 2013 年测量流量时，她发现这些屏障不仅减缓了山洪暴发并将供水延长到旱季：它们实际上将溪流的流量提高了 28%。

如今，美国西南部正遭遇“特大干旱”，这可能是 1200 年来最严重的一次。科罗拉多河为美国七个州和墨西哥的 4000 多万人提供水源，但目前该河的平均流量比上个世纪减少了 19%。科学家表示，气候变化使该地区的缺水问题更加严重。但干旱在一定程度上是由供需之间的差距决定的，目前该地区的需求大于供水。此外，我们的发展选择——城市扩张、工业林业和农业、密集的牛群放牧以及我们用来控制水资源的具体基础设施——正在削弱河流的自然系统和恢复力。

现代发展往往会抹去水流减缓的地方：湿地、洪泛平原、山地草甸和森林。这些生态系统吸收高流量、防止洪水，并将水转移到地下，从而提高地下水位。健康的地下水系统在旱季为溪流、湿地和河流提供水源，并为土壤和植物提供水分，使它们不太可能在野火中燃烧，并允许它们将水释放到大气中，从而形成降雨。但人类在过去三个世纪里排干或填埋了全球多达 87% 的湿地，阻断了三分之二河流的流向，自 1992 年以来，铺装城市的土地面积增加了一倍，从而极大地改变了水循环。总而言之，我们已经将世界总土地面积的 75% 改造为住房、农业和工业。

克拉克和奥斯汀的土地管理方法展示了扭转这些负面趋势的一种方式，这一策略现在正在墨西哥西南部和北部推广。他们的河床结构，加上诺曼对其好处的深入研究，促使美国地质调查局共同创立了天空岛修复合作组织，这是一个由美国和墨西哥的政府机构、非营利组织、私人土地所有者、科学家和修复主义者组成的团体，他们正在建造数千个缓流结构。

这些结构被称为旱地溪流中的自然基础设施（NIDS），包括海狸坝、人造海狸坝、单岩坝、检查坝、木坝、漏水堰、土堤和石笼。适当的干预措施取决于特定场地的宽度和坡度、附近的天然材料和其他因素。尽管有些名称中带有“坝”字，但这些结构不会像混凝土水电坝那样阻挡下游水流；它们只是减缓水流。它们故意漏水是为了拦水，而不是蓄水。“它们是完全不同的野兽，”诺曼说。

她和她的同事已经记录了 NIDS 在储存二氧化碳和缓解洪水、水资源短缺、污染、高温、侵蚀、灰尘、野生动物损失和粮食不安全方面的有效性。这些干预措施——结合堤坝退缩以重新连接河流与洪泛平原、森林和草原恢复以及支持河狸在被捕杀至濒临灭绝后回归——是全球“慢水运动”的一部分，有助于提高整个科罗拉多河流域的水资源供应。

在大峡谷的边缘，水的万能性显而易见：数百万年来，一英里以下反光的曲线在岩石中雕琢出这座天然大教堂。然而，欧美文化将这种力量解读为一种挑战，并试图控制它。仅从人类的需求来看，水要么被视为威胁，要么被视为商品——美国政府和三个西部州参与的价值数十亿美元的科罗拉多河新协议只是其中一个例子。但这并不是人们与水的唯一关系。其他文化，包括北美的许多土著群体，将水视为朋友或亲戚。从这个角度来看，享有水的权利伴随着爱护水的责任，以及与水有关系的许多元素和生物——土壤、岩石、微生物、昆虫等等。

在有些人看来，让土地回归水源似乎是一种浪费。但克拉克和奥斯汀通过将旱地恢复为湿地（西班牙语为ciénegas ），展示了健康的缓流系统如何修复被人类破坏的脆弱沙漠景观。

病弱的土地

三月初，一场猛烈的风暴吹得仙人掌摇曳，低地沙漠上飘落着雪花，第二天早上，我和诺曼从图森驱车向南，穿过埃尔金和索诺伊塔两个小村庄。我们离开了索诺兰沙漠的仙人掌和巴洛弗德树，进入了奇瓦瓦沙漠，沙漠上点缀着大片的萨卡顿草丛和吃草的叉角羚。在面积约为 28,000 英亩的巴巴科马里牧场，我们走过圣佩德罗流域的一条水道。诺曼戴着一顶黑色牛仔帽，穿着登山靴和一件厚厚的 Wrangler 工作夹克，正和一位研究员见面，采集土壤样本。水道里有几个石笼和木结构，是八年前由 Borderlands Restoration 安装的，Borderlands Restoration 是一家隶属于 Sky Island Restoration Collaborative 的非营利组织。

石笼是装满岩石的铁丝网容器。与其他 NIDS 干预措施相比，它们更精巧，但仍然很低调，通常用于谷底并深深锚固在河岸两侧。木结构中的木块间隔 6 到 12 英寸，垂直推入河床。它们旨在帮助水在地下移动并在溪流中创造“混乱”，从而减缓水流、捕获沉积物并创造栖息地。这两个设施都发挥了预期的作用：它们的一部分几乎看不见，因为被困的沉积物抬高了河床并让包括萨卡顿草在内的新植物生根发芽。

边境恢复组织创始人罗恩·普利亚姆曾在克林顿政府的内政部任职，并在佐治亚大学教授生态学。他说，NIDS 的主要成果（例如溪流全年流动）可能需要 10 到 20 年的时间，但侵蚀和植被的小幅改善可以在一两年内实现。三十年前看到这些快速成果，鼓励克拉克和奥斯汀继续在土耳其溪及其他地方进行非常规努力。

虽然这对夫妇几年前离婚并出售了埃尔科罗纳多，但克拉克在边境两侧还拥有其他几处房产。在与牧场主和环保人士协商后，她成立了一个名为 Cuenca Los Ojos 的非营利组织，该组织建立了 NIDS 并向其他土地所有者和社区成员传授这些做法。昆卡也是天空群岛组织的成员，克拉克的女儿瓦莱丽·戈登是董事会成员。

这种艰苦、肮脏的工作与克拉克早年在纽约的生活相去甚远。后来，在她 40 多岁时，她和奥斯汀搬到了埃尔科罗纳多。她说，这里的风景“如此新奇、如此美丽，成了我生活的重心”。她对火、水、植物和地衣充满了好奇。“我以前从未看过蚂蚁。我想，这里有这么多我一无所知的生命。”

这种关注让她受益匪浅。“瓦莱尔的观察力惊人，”长期好友兼慢水盟友普利亚姆说。“她对水和野生动物的运动有着天才般的理解。她无法用技术来解释。但她对事物的运作方式有着直觉。”

现年 83 岁的克拉克回忆起 1980 年代她在埃尔科罗纳多度过的第一个夏天。“季风季节到来时，我感到很害怕，因为我看到洪水对山丘造成了多大的破坏。水土流失严重。植被被夷为平地。我记得自己问过，‘牛吃什么？石头？’”她觉得有些不对劲，开始研究该地区的历史。她发现，19 世纪时，当地的树木被砍伐，用于生产铜。没有了树木，草就长得茂盛起来，于是定居者引进了大批牛羊，它们很快就吃光了植被。采矿和棉花生产也造成了损失。然后，当雨水冲刷裸露的土地时，水在地上切出了深深的沟渠。

水想要什么

通过在河道上放置岩石来减缓水流，克拉克和奥斯汀直观地重现了墨西哥西南部和北部土著人民几个世纪以来用来减缓水流、缓解干旱和扭转沙漠化的一种技术。

夫妇俩建好第一批建筑后不久，一群墨西哥男子来到埃尔科罗纳多寻找工作。克拉克向他们展示了这座小石坝。“我说，‘这里比较潮湿，草也长出来了。如果我们在山上也种，怎么样？因为山上光秃秃的。’他们说，‘我们在家里也种。’”几代以来，他们一直用类似的方式来种植玉米。

20 年来，人们每季都会回来，在土耳其溪的山间小溪边建造了大约 2 万个岩石结构。随着低矮的屏障阻挡了沉积物，深根的草类又回来了，“山变成了海绵”，克拉克回忆道。“河水变成了溪流，科学家们来到这里把鱼放进溪里。”

戈登说，实现这一愿景所需的坚韧是克拉克性格的一部分。“我母亲非常乐意走一条非传统的道路。她不怕挑战。我认为她也喜欢做别人不想做的事情。”

整个西南地区都可以找到与埃尔科罗纳多相似的本土岩石结构。过去十年，普利亚姆在亚利桑那州边境修复公司购买的土地上看到了几块这样的岩石结构，他惊讶地发现这些流域与该地区其他被严重冲毁的流域有多么不同。“这个地区所有的小侧流几乎没有受到侵蚀，”他说。“如果你仔细观察，你会发现至少有 1200 年历史的古老岩石结构仍在发挥作用。”

如今，土著民族仍在建造和使用缓流结构用于各种目的。迈克尔·科图特瓦·约翰逊是霍皮族的一员，拥有自然资源博士学位。但根据亚利桑那大学的简介，他最重要的资历是“他继续进行霍皮族的旱作农业，这是他的族人几千年来的做法。”

约翰逊说，霍皮族与大多数土著文化一样，都是“以地方为基础的社会”。他们居住的地方每年的降水量只有 6 到 10 英寸，因此他们开发了旨在保持土壤水分的方法。约翰逊解释了其中的一些方法。

霍皮人会观察地形和自然水流，然后在台地底部建造岩石水坝，将径流引到田地中。他们还使用岩石滞留结构来捕获含营养的沉积物以保持水分，让农民无需施肥或灌溉即可种植不同品种的作物。“作物总是需要有营养的新土壤，”约翰逊说。等高耕作——以一定角度在斜坡上种植——也能减缓水和风。另一种策略是在玉米收获后将秸秆、玉米穗和叶子留在地上以收集雪，让雪融化并被土壤吸收。

但约翰逊表示，霍皮人的坚韧不拔不仅仅在于一系列的缓水技术。“这关乎与你长期居住的地方的环境的关系”，也关乎相关的文化信仰体系。

霍皮族种植者并不试图最大限度地提高产量，而是观察地形，看看大自然当年能提供什么。约翰逊说，春季植被的生长时间和数量是“生物指标”。他指出，霍皮族妇女会根据某些特性选择植物，并根据不同的年度条件保留多种种子。“我们历史上曾经历过 200 年的干旱。我们的地方证明了我们的韧性。”

由于传统生态知识不符合西方科学的规范，西方科学迟迟未能承认其合法性。约翰逊反驳道：“当你有 3000 年的复制经验时，它就是一门科学。”

提出令人信服的论点

诺曼的专业领域是林业、流域管理和遥感，她非常赞同约翰逊的观点。但她意识到，无论是由土著人民还是克拉克和奥斯汀等具有永续农业思想的土地所有者建造的自然启发式建筑，除非按照西方的科学方法衡量其效益，否则有些人不会认为这些建筑是一种合法的战略。“我的科学旨在解决人们对这些建筑的误解，”诺曼说。

她现在已经花了十年时间领导美国地质调查局干旱地区水资源收集研究。她与地貌学家、生物学家、植物学家和水文学家合作，证明放置在溪流上的小石头和其他天然材料可以恢复和创造永久湿地、重新种植植物、储存二氧化碳、将溪流与洪泛区重新连接、补充地下水并增加溪流流量。

诺曼在罗德岛长大，后来搬到西部的俄勒冈州上大学，然后又去了亚利桑那州读研究生。她第一次接触岩石拘留结构是在研究她的博士论文时，这篇论文使用卫星数据和洪水模型来理解墨西哥诺加莱斯及其亚利桑那州姊妹城市土地管理不善对环境正义的影响。侵蚀将细小的灰尘释放到空气中，导致人类健康问题；洪水危及人民；大量的沉积物导致下水道溢出。在与国际边界和水资源委员会合作确定可以帮助解决这些问题的建筑物位置时，她对地形的微小变化如何改变水流并最终改变土地的形状和特征感到着迷。

不久之后，诺曼听说奇里卡瓦山脉有一片绿洲。她对此很感兴趣，于是在雨后参观了埃尔科罗纳多牧场。岩石结构可以阻挡巨大的水池，使河水不断流动。“亲眼看到这一切真是令人震惊，”她说。

为了测量效果，她将土耳其溪的一条支流与没有岩石结构的邻近岩溪进行了比较。使用改进的流量计和降水测量，她发现这些微妙的屏障将夏季季风带来的峰值流量减少了一半，并将秋季的基流延长了三到四周。拦水坝将更多的水留在系统中，导致下游水流量增加了 28%，令人难以置信。更重要的是，它们每年可以捕获 200 吨土壤，清除水中的沉积物并支持吸引动物的青翠植被。

诺曼解释了为什么处理过的溪流中水更多。与土耳其溪的一系列湿地海绵不同，岩溪的基岩裸露无遗。“当水流过不透水的表面并暴露在自然环境中时，它就会蒸发，”诺曼说。压实干燥的土壤也会排斥水，或者变得疏水——“害怕水”。但当屏障使赋予生命的液体滞留时，它就会渗透到土壤中。

“许多从业者和牧场主认为，他们能够 [通过岩石蓄水结构] 创造更多的水，”诺曼说。“但能够记录下来真是太神奇了。更多的水储存和更多的水供应，将退化循环扭转为恢复循环。”

普利亚姆曾与诺曼合作撰写过一些论文，他说，诺曼的科学严谨性让这些做法得到了更广泛的认可。“起初，甚至在美国地质调查局，人们也持怀疑态度。但随着证据的积累，他们开始认为劳拉是一位真正具有创新精神的科学家，”他说。“和瓦莱尔一样，在没有人相信[这些结构的]有效性的时期，她坚持了下来。”

2021 年，美国水资源协会授予诺曼卓越奖章，称她的“研究为蓬勃发展的实践社区和干旱西南地区政策实施的转变奠定了基础”。

沙漠绿洲

大气科学家的研究发现，在科罗拉多河流域，气候变暖正在造成更干旱的大气，这可能会使土壤和植物中更多的水分蒸发，有时还会将雪直接变成水蒸气。他们预测，到 2050 年，科罗拉多河的流量可能会减少 20% 到 30%，这意味着该河共享协议的州谈判人员应该为比现在更少的水量做计划。

但诺曼和其他研究水循环恢复的专家断言，不仅仅是气候变化让西部更加干旱。在过去的两个世纪里，人类还通过杀死海狸、砍伐森林、过度放牧草地以及用堤坝、水渠和改道切断河流与洪泛区和湿地的联系，导致土地干涸。如果在西部广泛部署包括旱地溪流自然基础设施在内的缓慢水干预措施，情况会怎样？它们能修复水土关系并扭转沙漠化吗？

“是的，”诺曼毫不犹豫地说道。

在去年秋天发表的一篇论文中，诺曼和合著者回顾了许多支持区域性恢复能够抵消沙漠化的说法的研究。原因之一是 NIDS 会产生局部湿度和冷却。在凤凰城的一个公园里，诺曼发现降雨后两天内建筑物周围的空气温度下降了 3 摄氏度。

另一个原因是，陆地上平均约 40% 的降雨是由土壤蒸发和植物蒸腾形成的。由于森林砍伐、草原过度放牧、土壤压实以及越来越多的湿地和洪泛平原被覆盖，科罗拉多河水循环中缺少了这些水分。

为了消除部分损害，缓流项目需要分散到整个流域，而不是集中实施。干预措施通常规模较小，但它们对防洪、蓄水和局部降温的影响是累积的，就像许多屋顶上的太阳能电池板可以产生大量电力一样。“整个科罗拉多河流域都被建筑物堵塞了？”诺曼说。“在那种规模下，你会看到区域性反应，可能会通过碳封存和通过将水分带回大气来降低温度来影响气候。”

这些变化也有利于野生动物，为天空群岛的本土动物提供了重要的避难所，天空群岛是北美生物多样性最丰富的地区之一。保护各种动物——希拉毒蜥、黑熊、美洲狮、豹猫、山猫、长鼻浣熊、野猪、狐狸、鹿——是 Cuenca Los Ojos 的使命之一，也是克拉克治愈土地和水的动力。“角蟾 [或角蜥蜴] 会从眼睛里喷出血液来吓唬你。这个地区有太多可爱的生物了。”她认为喷血的眼睛很可爱，这体现了她对在陆地上遇到的一切事物的热情。

包括普利亚姆在内的科学家一直在记录野生动物的回归。他们甚至在干旱地区水资源收集研究的 Cienega Ranch 的岩石结构附近记录了一只濒临灭绝的美洲虎。“因为有水，动物们才来，”诺曼说。

他们追踪的一种动物以在水中建造自己的基础设施而闻名。150 年前，捕猎者将河狸灭绝，如今它们已重返亚利桑那州南部。墨西哥北部的克拉克牧场也发现了它们的踪迹。“河狸不会在干燥的地区定居，”普利亚姆说，“但如果你为它们提供可以定居的种子区，它们就能逐渐改善邻近地区。”

运动的兴起

基于自然的解决方案正在全球范围内获得广泛认可，包括在美国——这得益于拜登政府的基础设施和通胀削减法案。但它们在缓解人类社区遭受洪水、干旱和气候变化影响方面仍常常被认为微不足道。这种态度表明人们误解了人类对水循环破坏的规模，因此也误解了像 NIDS 这样的项目修复这种破坏所需的规模。

克拉克表示，由于联邦政府影响着美国西部大片土地和水域的管理方式，因此采用慢流水做法可能会产生巨大的影响。但尽管一些联邦雇员支持这种做法，但到​​目前为止，这还不是森林管理局、鱼类和野生动物管理局、国家公园管理局或土地管理局的官方政策。

不过，普利亚姆表示，联邦机构正在转变想法。大约十年前，森林大火席卷奇里卡瓦山脉后，普利亚姆突然顿悟。“岩石结构的流域受到的破坏要小得多，森林管理局开始注意到这一点，”普利亚姆解释道，并补充说，该部门现在正与 Cuenca Los Ojos 和 Borderlands Restoration 签订合同，在其土地上建造建筑物。不过，总体而言，他说美国政府在资助方面仍然偏向于现代工程。另一方面，州政府机构对 NIDS 的态度要开放得多。“他们都买账。他们看到了。它就在他们家后院。”

当地土著社区已经展示了密切关注自然规律所能带来的成果。“水对我们来说就是生命，”霍皮族农民约翰逊说道，他将这种态度与主流社会将水视为商品的观点进行了对比。“人们与我们与水的关系相距甚远，他们根本不理解其中的复杂性，他们一遍又一遍地犯同样的错误。”

也许我们可以改善与水的关系，因为像约翰逊、克拉克和奥斯汀这样的人展示了如何治愈水系统，而像诺曼和普利姆这样的科学家记录了它们运作的复杂性。为了应对西南地区的水资源短缺，许多人认为答案是通过水坝、渡槽和海水淡化厂从其他地方引入更多水。但慢水实践者充分利用了现有的水。诺曼半开玩笑地回忆起当地人的一句话：“啊，如果有神奇的水突然出现那就太好了！”当她开始研究受益于慢水技术的生态系统时，“我想，我想我们找到了一些，你知道吗？ ”

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