什么是海水入侵？水文地质学家解释了海岸淡水和咸水之间的平衡变化

海水入侵是指咸水从海洋或河口流入淡水系统。海水中有 沿着密西西比河逆流而上 2023 年夏季和初秋提醒人们，沿海社区在脆弱的陆海平衡中摇摇欲坠。

淡水对于饮用、灌溉和健康的生态系统至关重要。当海水流入内陆时，其中所含的盐会对农田、生态系统、生命和生计造成严重破坏。

我是一个 沿海水文地质学家 对陆地与海洋交界处的水进行了 25 年的研究。我认为海水入侵就像跷跷板：淡水和咸水交汇的地方是陆地力量和海洋力量的平衡点。

来自陆地一侧的推动力，例如强降雨或高河水流量，会将平衡点向海洋移动。来自海边的推动——无论是海平面上升、风暴潮还是涨潮——都会使平衡点向陆地移动。干旱或大量使用淡水也会导致海水流入内陆。由于气候变化和人口增长对淡水供应造成压力，结果之一是 更多海水入侵.

当海洋向上游移动时

目前密西西比河下游的海水入侵主要是由于 中西部干旱, ，这减少了河流的流量。河流流量减少的幅度和河流水位低的时间长度都会影响咸水向上游移动的距离。截至十月2023 年 2 月 2 日，密西西比河的咸水“楔子”发生了移动 上游近70英里 从河口。

这 这不是第一次 河水位低使得海水可以流入内陆。但随着气候变化导致海平面上升并导致更严重的天气异常，入侵将变得更加普遍，并向上游移动。

这个问题并非密西西比河独有。在特拉华州，海水是 沿着小潮汐流走得更远 在暴风雨和最高潮汐期间，农田被洪水淹没，农作物被毁。

在印度和孟加拉国的孙德尔本斯——世界上最大的沿海红树林之一——海水正在侵入恒河口。造成这种情况的主要原因是上游大坝和从河流引水用于灌溉和通航，以及海平面上升造成的侵蚀。海水入侵可能 威胁多种植物和动物 在这个 联合国教科文组织世界遗产, ，这里是无数珍稀濒危物种的家园。

入侵地下

沿海淡水和咸水之间的另一个界面不太明显，因为 它在地下. 。许多沿海社区从地下水中获取淡水供应——通过沙粒和土壤之间的孔隙空间流动的清洁水。

地下水不仅仅停留在海岸线：在海底之下，地下水是咸的，在陆地和海洋之间的某个地方，有一个地下交汇点。它通常位于海岸线的陆地侧，因为咸水比淡水密度大，因此具有更大的力量并自然地推入。但正如河流一样， 该界面移动 当陆地上地下水位下降或近海水位上升时。

在 地下水盆地 加利福尼亚州中部和南部， 广泛抽水 导致一些地区地下水位下降数百英尺。这导致跷跷板倾斜，导致海水从海洋流入内陆。可利用的地下水支持了这些地区的灌溉农业，但现在存在地下水供应减少和海水入侵的双重危险 威胁草莓和生菜等农作物.

海水侵入地下水的情况在世界各地都在发生，但也许受威胁最严重的地方是社区 低洼岛屿. 。淡水地下水通常是小岛屿上饮用和灌溉的唯一水源，它存在于漂浮在含盐地下水之上的薄透镜体中。

晶状体会因干旱、抽水和海平面上升而缩小。暴风雨或涨潮期间洪水渗透也会导致海水变咸。

例如，在马绍尔群岛，海平面上升和波浪驱动的洪水的结合预计将使许多岛屿 到本世纪末将无法居住.

改变平衡

随着盐水继续侵蚀淡水系统，将会产生后果。即使含有 2% 海水的饮用水也可以 血压升高并对肾脏造成压力. 。如果盐水进入供应管线， 腐蚀管道 并生产 有毒消毒副产物 在水处理厂。

海水入侵会缩短道路、桥梁和其他基础设施的使用寿命。它被认为是该事件的贡献者 尚普兰塔南公寓倒塌 2021 年在佛罗里达州瑟夫赛德举行。海水入侵改变了生态系统，创造了 幽灵森林 随着树木死亡和沼泽向内陆移动。

智能管理 可以将跷跷板向后倾斜到大海。限制地表水抽取和地下水抽取，或将处理后的废水注入脆弱的含水层，可以增加抵抗盐水入侵的力量。

建设中 海堤 或维持 健康的沙丘系统 也可以帮助阻止海水进入海湾，尽管这些方法只能防止海水淹没和渗透到地表，而不是地下。抽出地下水或安装地下屏障可以防止更深的盐水流入内陆。

积极主动是最好的，因为一旦地下水被污染，盐分就很难去除。如果盐水确实渗入内陆，社区可以通过建造 海水淡化厂 并改种耐盐作物。

另一种选择是顺其自然。允许沼泽向内陆迁移可以 补偿海岸线损失 随着海平面上升。这可以保护重要的栖息地，增强防洪能力并按一定比例储存碳 远远超过大多数陆地生态系统 – 减缓气候变化的加速。