哥斯達黎加坐落在將太平洋與加勒比海分開的一塊狹長的土地上,近年來海洋溫度不斷高于平均水平,并發生了有史以來第一次颶風。在國際原子能機構的幫助下,哥斯達黎加的科學家們現在轉向利用同位素技術,在已被確定為可能受氣候變化特別影響的地區監測這些極端天氣事件,保護該國的水資源和人口。
“水是有記憶的。”位于埃爾雷迪亞的哥斯達黎加國立大學穩定同位素研究小組協調員Ricardo Sánchez-Murillo說。“利用同位素,我們可以記錄這些記憶,并使用我們在降水中收集的當前信息了解過去的氣候事件,改善哥斯達黎加應對颶風等未來氣象事件的計劃。”2015年,嚴重的干旱過后,中美洲出現了一次最強的厄爾尼諾南部震蕩。厄爾尼諾南部震蕩是該地區數百年來一直在發生的一種海洋表面變暖現象。一年后,哥斯達黎加遭遇了有史以來中美洲最南端地區的第一次颶風。
“我們的歷史記錄中還未曾記錄發生過對哥斯達黎加產生影響的颶風。”Sánchez-Murillo說。“所以我們很容易受到影響并遭受災難后果,因為我們不知道如何應對。”
這些現象伴隨著一系列同位素指紋特征,Sánchez-Murillo等科學家們可以利用特殊的核衍生技術捕獲這些指紋特征。記錄這些特征后,他們使用同位素數據,結合氣候模型和過去的氣候記錄,預測未來氣象事件的頻率、量級和強度,并通知當局,使當局可以做好更充分的準備。這背后的科學被稱為同位素水文學(見第15頁“科學”欄)。
“我們現在有了這些示蹤劑,它們可以作為‘哨兵’。”Sánchez-Murillo說道。“這些技術使我們有能力看到常規手段無法實現的東西。常規方法看不到的情況,同位素可以看到。
利用同位素技術研究對水系統知之甚少的專家們也在尋找解決與氣候變化有關的水資源挑戰的解決方案,這些挑戰甚至影響到包括哥斯達黎加在內的最潮濕地區。通過這些技術,科學家們可以確定水源的數量和質量。他們使用天然存在的同位素作為示蹤劑,弄清地下水源于何處,是新的還是舊的,是否正在得到補給或被污染,以及如何運輸的。
雖然我們一直貫徹法規來保護我們的水資源,但不同的是現在我們可以更精確、更有效地保護。