科學家揭密：如何從地球上最乾燥的沙漠中提取水源

阿塔卡馬沙漠是地球上最乾燥的非極地沙漠，但並非最乾旱的地方。這個稱號屬於一個你可能意想不到的地區，某些地方的年降水量僅有1至3毫米（0.04至0.1英寸）。儘管如此，生命依然在這裡蓬勃發展：耐寒的細菌在乾燥、鹽分高且富含硫酸鹽的土壤中生存，植物也在這片惡劣環境中綻放。那麼，人類呢？

信不信由你，這裡也有人居住，主要分佈在沿海城鎮和城市。他們的主要水源來自安第斯山脈腳下的一個內陸地下含水層，該含水層在17,000至10,000年前最後一次補充，當時沙漠仍有一些降雨。如今，這個含水層正在逐漸乾涸。

在這項新研究中，研究團隊將注意力轉向了阿爾託奧斯皮西奧，這是一個人口超過143,000的快速發展的市鎮。該地區約有10,000人居住在非正式定居點，其中絕大多數未接入供水網路。這裡的居民透過卡車運水或依賴公共網路的臨時供水。

他們的不穩定處境使他們容易受到水資源短缺的影響——但現在，我們可能有一個簡單的解決方案：霧。研究人員認為，霧水收集——一種收集和儲存霧水的技術——可以為阿塔卡馬沙漠的社羣提供一個未開發且廉價的水源。

「這項研究代表了對霧水使用觀唸的顯著轉變——從一種農村、小規模的解決方案轉變為城市的實際水資源，」研究的第一共同作者Virginia Carter Gamberini博士在一份宣告中表示。「水的收集和使用，特別是來自非傳統來源如霧水，代表了一個改善居民生活質量的關鍵機會。」

但如何「收集」霧呢？答案是一個細密的、捕捉水分的網，懸掛在兩根柱子之間。當水滴在網上積聚時，它們會落入水槽並流入儲水箱。研究人員證明，在阿爾託奧斯皮西奧周圍100平方公里（39平方英里）的區域內使用這種方法，每天每平方米可以產生0.2至5升的霧水。在研究的峰值期——2024年8月和9月——這一潛力達到每天每平方米10升，儘管僅限於高海拔地區。

經過處理，這些水可以用於飲用，也可以在農業或採礦中應用。根據每年平均每平方米每天2.5升的水收集率，研究人員估計需要17,000平方米（183,000平方英尺）的網來滿足阿爾託奧斯皮西奧城市貧民窟10,301人每週300,000升的水需求。同時，僅需110平方米（1,180平方英尺）的網即可滿足該市綠地灌溉的年度需求（100,000升）。

「我們的研究結果表明，在氣候變化加劇水資源短缺的乾旱地區，霧可以作為城市供水的補充，」Carter補充道。然而，研究團隊警告，霧水收集不應被視為解決水資源短缺的唯一方案，而應作為更廣泛策略的一部分。

要使這一策略奏效，需要最佳的地理和大氣條件。「關鍵的先決條件包括霧的密度、合適的風向和良好的高地地形，」第一共同作者Nathalie Verbrugghe解釋道，並補充說還需要考慮霧的季節性變化——在阿爾託奧斯皮西奧，霧季從5月持續到10月。他們還需要評估收集到的水質，並考慮需要進行何種處理以確保其安全飲用。

儘管如此，其前景讓研究團隊感到希望。「我們希望鼓勵政策制定者將這一可再生資源納入國家水資源戰略，」Carter總結道。「這可以增強城市對氣候變化和快速城市化的適應能力，同時改善清潔水的獲取。」

這項研究發表在《環境科學前沿》上。