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作者：星球科學評論
來源：星球科學評論（ID：cityplanet）
渤海是中國的重要內海，它將京津冀、魯北和遼西地區與全世界連接起來，是中國北方重要的貨物吞吐咽喉。
天津濱海新區的海河入海處 | 港口貨棧林立，大小輪船忙碌，一派繁榮景象。攝影師@甄琦
它有著獨特的生物種類和地理景觀，在人們的旅遊打卡地列表裡佔據一席之地。
遼河入海口處的紅海灘景觀 | 在遼河匯入渤海的灘涂上，生長著大片耐鹽植物鹼蓬草。每到秋季，它們會變成鮮豔的紅色，十分壯觀。遠處海邊是一個遼河油田的採油基地。圖源@VCG
它還是一個顏值堪憂的海——遼河、灤河、海河和黃河等河流溝通山海，將泥沙匯聚於此，海水中懸浮大量泥沙，渾濁不堪。其中，尤以黃河泥沙對渤海的貢獻最大，可佔到輸入渤海總泥沙的90%以上[1]。
渤海範圍及周邊水系示意圖 | 製圖@星球研究所
19世紀以來，東營的黃河三角洲向大海推進了數十千米，一點點蠶食著渤海波濤。這也讓人們產生了一個疑問：黃河的輸沙量這麼大，而渤海的面積又這麼小，黃河會填平渤海嗎？
東營墾利黃河口生態旅遊區 | 圖中水道為潮汐水道，不是黃河河道。圖源@VCG
答案可能出乎很多人的意料：不會。
01
渤海：看我變身！
渤海是一片年輕的海洋，由一個淡水湖泊演變而來[2-7]，但它所在的這塊窪地卻一點也不年輕。
至少從1.6億年前的侏羅紀開始，太平洋板塊向西俯衝的力量就開始改變中國北方。到了大約6500萬年前，青藏高原隆升的力量也參與進來。在二者的合力下，華北地區的根基遭受了自下而上的破壞解體（注），西起太行山，東至郯廬斷裂帶，北至遼西地區，南至河南濮陽一帶的廣大土地逐漸下沉，從古代的高地轉變為如今的一馬平川[8-10]。
在這塊略呈Z字形的土地上，孕育了後來的渤海和華北平原，人們叫它「環渤海灣盆地」。與此同時，周圍的太行山、泰山、燕山等山地和丘陵卻開始升高[3, 11-12]，拱衛著下沉的華北和渤海地區。
環渤海灣盆地的地形示意圖 | 這是一個歷史悠久的沉積盆地，孕育了華北平原、渤海，也蘊藏了豐富的石油資源。它的形成與郯廬斷裂帶的活動有很強的關係。製圖@鞏向傑/星球科學評論。註：後臺回復「中國地震」，了解華北克拉通解體與中國東部地震的關係。
一升一降之間，地震火山四起，河流湖泊漸生，兩三千米厚的泥砂地層將無數古老的山頭埋沒，漸漸消失在地平線上。
北京昌平十三陵鎮航拍 | 東沙河從遠方群山中流出，匯入十三陵水庫。在河的左岸，是一些尚未完全沉入地下的小山頭。假以時日，它們還會隨著大地繼續下沉，最終被泥沙埋沒。圖源@VCG
經過漫長的演化，到了至少370萬年前，渤海所在地區已經成為整個華北沉降最快的區域[3, 13]。眾水歸一，河流從四面八方匯聚於此，塑造出一個面積廣大的淡水湖泊，是為古渤海湖。
湖的東邊，遼東半島和膠東半島基本連成一體，是為膠遼陸橋。繼續向東，古黃海的海岸線跟隨著全球海平面的波動而時近時遠。
渤海周邊最近500萬年的海陸分布示意圖 | 古渤海湖的存續時間十分漫長，直到100多萬年前才頻繁被海水入侵，在大約30萬年前變成淺海。圖中黃海地區的海陸狀態僅是示意，可能在一百多萬年前也是幾個湖泊[14]。圖源@文獻[4]
隨著地殼繼續沉降，多丘陵的膠遼陸橋也漸漸下沉解體。從大約140萬年前開始，海水越來越頻繁地越過陸橋，為古渤海湖帶來鹹水和少量海洋生物[4-5, 15]。到了大約30萬年-26萬年前，陸橋徹底解體，海水大舉西進，古渤海湖這時才徹底轉變為渤海[4-6]。
生活在華北的北京猿人或許目睹了這個轉變過程，只可惜它們在這裡採集海鮮的身影早已隨風逝去。
膠遼陸橋上，一些較高的山頭笑到了最後，就像散落在北京十三陵鎮的小山頭一樣，變成至今仍在海面上的廟島群島，扼守著渤海的東大門[16]。它們應該為自己感到驕傲，要不是個子長得高，這會早就被淹沒了。
渤海廟島群島衛星圖 | 製圖@星球研究所
從古陸到古湖，再從古湖到淺海，億萬年光陰須臾而過，渤海隨著地殼運動間歇性下沉擴大，至今仍未完全停止。這個過程裡，河流從未真正意義上將它填平，它完全有理由小小膨脹一番，繼續擺出一副海納百川的博大胸懷。
與太平洋連為一體的渤海，海平面的升降也變得更加全球化。1.9萬年前是寒冷的末次冰期，全球海平面下降了約120米，中國沿海的海岸線大踏步前進至東海大陸架邊緣，渤海變為陸地，它周邊的諸多河流匯成一條大河，在濟州島附近入海[17]。
1.9萬年前的東亞海陸分布示意圖 | 在寒冷的末次冰河期，大量淡水凍結在南北兩極，海平面下降了一百多米。陸上的河流向海底前進，留下了許多古河床，人們可以通過技術手段探測到。圖源@文獻[17]
約1.2萬年前，末次冰期結束，海平面快速回升。7000年前，海平面回升到全新世（距今1.18萬年前至今）最高點，渤海則侵入到滄州、黃驊、濱州一帶，人稱「黃驊海侵」[18-19]。
另一群熬過冰天雪地的古人類們，披著獸皮執著石器，來到了這個膨脹渤海的岸邊。
渤海西岸全新世海岸線變化示意圖 | 7000年前至3000年前的海岸線變化，主要由氣候變冷變幹引起的海平面下降造成，整體較均勻；黃河泥沙1855年後堆積出的現代三角洲則使現代海岸明顯突出，說明三角洲推進速度快。製圖@鞏向傑/星球研究所。底圖源於文獻[19]
一個新時代開始了。
這些古人將通過一條大河，改變渤海，改變他們生活的世界。
02
黃河：聽我咆哮！
儘管人們一直沒弄清黃河切開三門峽、流到華北平原、匯入古渤海湖/渤海的確切時間，答案也有120萬年，80萬年，45萬年，20萬年、15萬年前不等[20-24]，但歸根到底，黃河遠比你想像中年輕。
三門峽水利工程及峽谷景觀 | 三門峽是黃河在太行山南端切出的峽谷，是黃河正式流出關中盆地的標誌。在這個峽谷形成之前，不存在完整的黃河。因此，三門峽的切穿年代，歷來是黃河貫通問題之重點。圖源@VCG
無論黃河何時入海，它都未曾填滿古渤海湖/渤海這個大坑。究其原因，一方面是渤海地區自身在緩慢下沉，泥砂總是有空間堆積；另一方面，海平面升降頻繁（主要以十萬年為周期），不斷重新定義渤海的大小，並不存在一個靜止的封閉水坑，讓河流逐漸填滿。
但還有一個重要原因，則是那些古黃河都弱爆了。
眾所周知，黃河得名於流經黃土高原後富含泥沙、渾濁不堪的河水。但回到古代，我們老祖宗們曾經漫步的那條大河，其實要乾淨許多[25]。要不然，2500年前的孔子走到黃河邊時，可能也不會發出「美哉水，洋洋乎」（注）的感嘆——誰會對一條渾黃不堪的河流用「美」這個字眼呢？
在公元前5000至公元前1000年，黃河下遊的輸沙量不超過年均0.9億噸，可以視作這條河流在天然狀態下的輸沙能力背景值。
近7000年來黃河下遊平均輸沙量變化曲線 | 由圖可見，黃河泥沙變多，僅僅是最近3000年的事。圖源@文獻[25]。註：該句出自《史記·孔子世家》：孔子既不得用於衛，將西見趙簡子。至於河而聞竇鳴犢、舜華之死也，臨河而嘆曰：「美哉水，洋洋乎！丘之不濟此，命也夫！」
公元前500年的春秋時代晚期，黃河流域早已閃耀著華夏文明的曙光。先民們披荊斬棘，開拓土地，向華北、關中、三晉和黃土高原的森林和草原揮起手中的銅斧、銅犁和馬鞭，植被開始受到破壞，水土流失漸強，黃河的輸沙量緩慢增加。
又過了1100年，公元600年前後的隋朝後期，華夏文明即將迎來盛唐的輝煌。人們早已用上更強力的鐵製工具，對森林和草原的破壞能力發生質的飛躍，黃河的輸沙量開始迅速升高，年均輸沙量提升到2.3億噸。
黃河中遊歷史時期天然植被範圍變化圖 | 秦漢以來，黃河中遊地區的植被遭受了顯著破壞，其中的主要原因是人類活動。圖源@文獻[25]
到了19世紀中葉的晚清時期，擁有4億人口的中國達到了農業社會的巔峰，低效率的粗放農業、龐大人口的伐薪燒炭需求與明清小冰期尾聲的乾冷氣候邂逅，黃河沿線植被衰退更加嚴重。此時的黃河，年均輸沙量達到驚人的15億噸左右，並保持了一個多世紀。
1855年，黃河改道重歸渤海。之後的一個多世紀裡，現代黃河三角洲從無到有，由小變大，向大海推進了超過50千米。
黃河三角洲生長範圍變化示意圖 | 1855年黃河改道至今，堆積出了距離超過50千米的現代黃河三角洲，使如今的渤海西岸失去了圓潤感。製圖@鞏向傑/星球科學評論，底圖源於文獻[26]
曾經植被蔥鬱的黃土高原，就這樣被黃河「搬運」到華北各地，搬運到黃海和渤海的波濤之下。1933年，黃河大水，民國的水文工作者測量到黃河的巔峰輸沙量為39.1億噸。5年後，光未然先生寫下「黃河在咆哮」的歌詞，字面意思是描述黃河壺口大瀑布和晉陝大峽谷的洶湧河水，同時也為那個時代的瘋狂黃河做了另一種註解。
黃河在咆哮：壺口瀑布洪水期和枯水期景觀 | 壺口瀑布地處晉陝大峽谷中段，河床底部的基巖至今仍被快速侵蝕。晉陝大峽谷是黃河吸納黃土高原泥沙的重要河段，但在黃土高原重新變綠的當代，枯水時節偶爾也有碧水白浪。圖源@VCG
孔子口中洋洋乎的「美哉水」，終於在一代代中國人的刀斧犁耙和牧笛馬鞭下，被改造成20世紀初睥睨寰宇的咆哮黃河，長成了它最強大、最恐怖的樣子。
它成為了世界上泥沙含量最高的河流，它造就了世界上最大規模的地上懸河，它堆積了世界上推進速度最快的大型三角洲……
曾有學者估算，假如黃河能繼續保持年均15億噸左右的輸沙量，不出500年，渤海就可能被以黃河為主的諸河流填平[27]，這是黃河最接近填平渤海的高光時刻。
然而，一種更強大的力量，將讓黃河的高光時刻如流星般轉瞬即逝。
03
中國人：敢叫河山換新顏
咆哮黃河填滿渤海的劇本，在1949年以後被按下了暫停鍵。
從上世紀50年代開始，黃河的輸沙量開始斷崖式下降，潼關、花園口和利津三個站點的年均輸沙量下降了超過90%[28]。
黃河流經黃土高原前後年均輸沙量變化圖 | 從頭道拐至潼關，黃河流經晉陝大峽谷，接納汾河、渭河以後，泥砂含量激增數倍，可見黃土高原供沙能力之強悍。此外，潼關站的輸沙量顯著下降，可以直接說明黃土高原提供的泥沙正在減少。製圖@陳隨&鞏向傑 / 星球科學評論
渤海的浪花與潮汐看似波瀾不驚，但在泥沙供應極度萎縮的當代，疊合近幾十年來全球變暖造成的海平面上升，黃河三角洲不僅沒有繼續推進，反而開始受到侵蝕。
在1998年達到峰值面積3061平方千米後，黃河三角洲開始逐年萎縮。甚至連本應高速造陸的當代黃河口，也以年均損失2.53平方千米的速度萎縮，大約相當於一年損失13個鳥巢的面積[28]。
近50年來的黃河三角洲面積變化圖 | 1998年黃河三角洲面積達到巔峰後，就開始緩慢萎縮。但在數學意義上，90年代初其實就在走下坡路了。圖源@文獻[28]
造成這一切的原因，是新時代的中國人。
自1950年以來，黃河的水利建設翻開了新的一頁，一系列大小水庫在黃河及其支流上相繼建成，將大量泥沙攔截在庫區，只能依靠洪水季節和人為衝淤來將泥沙帶往下遊。
小浪底水利工程 | 每修建一座大型水庫，都是對河流水沙關係的重大調整。圖源@VCG
人口數量爆炸、城鎮規模擴大、農業灌溉面積增大、工業用水增加等因素，也使生活生產用水量急劇擴大。人們將黃河水引出，將泥沙沉澱乾淨後用於工農業生產，顯著降低了黃河的徑流量，也使大量泥沙堆積在河道以外。特別是在用水較為無序的上世紀90年代，在降水偏少的年份裡，黃河下遊曾經幾度斷流。
黃河既已萎縮至此，所能攜帶的泥沙總量自然下降，只能將更少的泥沙運往大海。
黃河部分站點年均徑流量變化圖 | 黃河的徑流量整體呈下降趨勢，但變化幅度不如輸沙量，說明徑流量變化只對輸沙量減少起到一部分作用。製圖@陳隨&鞏向傑 / 星球科學評論
但還有一項人類活動，也從根源上減少了泥沙進入黃河，它發生在黃河泥沙的絕對主要來源地，黃土高原。
與很多人想像中不同，黃土高原自古以來就不曾有過遍布森林的景象[29-33]。由於地處半溼潤區向乾旱區的轉變地帶，黃土高原北部的植被以草類和灌木為主，森林只在南部和東部的平原、巖質山區和黃土溝谷有所分布，向西北方向驟減。
黃土高原植被自然帶分布圖 | 黃土高原北部不僅當代不長樹，古代同樣不長樹。製圖@鞏向傑 / 星球科學評論
後來，氣候緩慢變冷變幹的大背景疊加歷史人類活動，造成了黃土高原地區植被向南、向東遷移退化的局面。大量黃土缺乏植被保護，裸露在外。雨水到來，黃土化身泥沙，跌落江河，為黃河貢獻了超過90%的泥沙[34]。
到了當代，人們開始重新為黃土高原披上綠裝。
從早年政府主導的坡地梯田建設和植樹造林，到1999年以後開展的退耕還林還草專項行動，再到近年來民間自發的公益性植樹種草，當代的中國人正在惡補數千年文明史中欠下的生態債。
長滿植被的晉陝大峽谷延安乾坤灣段 | 黃河兩岸的植被有明顯人工栽種痕跡，不僅平緩的斜坡和頂面種滿林草，就連陡峭的河岸上，也長滿植被。圖源@VCG
要知道，從20世紀以來，黃土高原主體處在變暖變幹的過程裡，僅周邊地區的降水有所增加，因此高原腹地植被的天然增量並不顯著[34-38]。恰恰是多年的植樹造林種草行動，對黃土高原植被增加起到了86%以上的作用。
重現綠色的黃土高原，固定水土能力明顯上升，流出晉陝大峽谷的黃河含沙量也顯著下降[39-41]。以至於開始有學者擔心，黃土高原是否已經達到了其植物承載力的上限？植被是否已經太多，反而開始出現負面作用了[51]？
1999年與2016年的黃土高原植被覆蓋度對比圖 | 僅憑肉眼就能看出黃土高原明顯變綠了。圖源@文獻[51]
總之，在水利工程攔水攔沙+人為用水降低徑流量+人為綠化降低水土流失量的三重作用下，黃河的入海泥沙量以這種奇特的方式接近了7000年前的自然狀態，回到了人類活動開始施加影響之前的那個原點。
渤海萊州灣海冰裡頑強作業的漁船 | 靠海吃海是人類與海洋的最基本互動，是人類影響海洋的起點。圖源@VCG
兜兜轉轉了幾千年，人類給黃河和渤海分別開了兩個玩笑。
對於黃河，像是黃粱一夢。它的輸沙量回到了原點，徑流量也明顯減小。它那顆想要填平渤海的野心，如今裝滿了無盡的哀傷。
輸沙量降低是值得高興的事情，但面對一條水量大減的黃河，人們卻很難高興得起來。枯萎的黃河不是一條健康的黃河，它承載不起缺水的華北，更承載不起中華民族的未來。在北方缺水已經成為限制發展的極大阻礙時，我們需要另闢蹊徑，用人類的智慧與科技，勇氣與擔當，解決水資源分布不均衡的問題。
河南鄭州的南水北調穿黃工程 | 將一條河從另一條河底下穿過去，這絕對會在人類工程史上留下濃墨重彩的一筆。圖源@VCG
對於渤海，則像是虛驚一場。地質歷史早已說明，天然狀態下的黃河，沒有填滿渤海的能力，渤海的命運還是掌握在構造運動和全球海平面升降上。
也許在億萬年以後，渤海最終會和環渤海灣盆地一起消亡，但在地球變得越來越熱，海平面快速上升的當下和近未來，我們更需要擔心的是渤海入侵內陸、破壞基礎設施、破壞地下水和引起土地鹽鹼化。
但處於巔峰狀態的咆哮黃河，是否有能力填滿在短時間裡填平渤海呢？假如當代中國人沒有讓黃土高原重現綠色，又有誰能擔保黃河三角洲不會在500年後真的填平渤海呢？
無人知道答案，只有時間能給出答案。
東營墾利黃河口生態旅遊區景觀 | 遠處的渤海海天一色，近處的黃沙述說著來自黃土高原的故事。圖源@VCG
末了，也許我們可以改寫一段電影臺詞來結束本文：
曾經有一次填平渤海
的寶貴機會擺在黃河面前，
而它沒有珍惜。
等到失去後，才追悔莫及。
因為中國人，
無論結果好壞，
都不會再給黃河變得泥沙滾滾的機會。
如果要對未來做出一點期許，
我們希望它是：
黃河水常流、渤海水常清、黃土高原常綠。
如果要給這份期許限定一個時間，
我們希望它是，
永遠。
策劃撰稿：雲舞空城
視覺設計：陳隨
地圖設計：鞏向傑
圖片編輯：謝禹涵
內容審校：陳志浩
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