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作者：星球科学评论
来源：星球科学评论（ID：cityplanet）
渤海是中国的重要内海，它将京津冀、鲁北和辽西地区与全世界连接起来，是中国北方重要的货物吞吐咽喉。
天津滨海新区的海河入海处
港口货栈林立，大小轮船忙碌，一派繁荣景象。摄影师
甄琦
它有着独特的生物种类和地理景观，在人们的旅游打卡地列表里占据一席之地。
辽河入海口处的红海滩景观
在辽河汇入渤海的滩涂上，生长着大片耐盐植物碱蓬草。每到秋季，它们会变成鲜艳的红色，十分壮观。远处海边是一个辽河油田的采油基地。图源
VCG
它还是一个颜值堪忧的海——辽河、滦河、海河和黄河等河流沟通山海，将泥沙汇聚于此，海水中悬浮大量泥沙，浑浊不堪。其中，尤以黄河泥沙对渤海的贡献最大，可占到输入渤海总泥沙的90%以上[1]。
渤海范围及周边水系示意图
制图
星球研究所
19世纪以来，东营的黄河三角洲向大海推进了数十千米，一点点蚕食着渤海波涛。这也让人们产生了一个疑问：黄河的输沙量这么大，而渤海的面积又这么小，黄河会填平渤海吗？
东营垦利黄河口生态旅游区
图中水道为潮汐水道，不是黄河河道。图源
VCG
答案可能出乎很多人的意料：不会。
01
渤海：看我变身！
渤海是一片年轻的海洋，由一个淡水湖泊演变而来[2-7]，但它所在的这块洼地却一点也不年轻。
至少从1.6亿年前的侏罗纪开始，太平洋板块向西俯冲的力量就开始改变中国北方。到了大约万年前，青藏高原隆升的力量也参与进来。在二者的合力下，华北地区的根基遭受了自下而上的破坏解体（注），西起太行山，东至郯庐断裂带，北至辽西地区，南至河南濮阳一带的广大土地逐渐下沉，从古代的高地转变为如今的一马平川[8-10]。
在这块略呈Z字形的土地上，孕育了后来的渤海和华北平原，人们叫它“环渤海湾盆地”。与此同时，周围的太行山、泰山、燕山等山地和丘陵却开始升高[3,11-12]，拱卫着下沉的华北和渤海地区。
环渤海湾盆地的地形示意图
这是一个历史悠久的沉积盆地，孕育了华北平原、渤海，也蕴藏了丰富的石油资源。它的形成与郯庐断裂带的活动有很强的关系。制图
巩向杰/星球科学评论。注：后台回复“中国地震”，了解华北克拉通解体与中国东部地震的关系。
一升一降之间，地震火山四起，河流湖泊渐生，两三千米厚的泥砂地层将无数古老的山头埋没，渐渐消失在地平线上。
北京昌平十三陵镇航拍
东沙河从远方群山中流出，汇入十三陵水库。在河的左岸，是一些尚未完全沉入地下的小山头。假以时日，它们还会随着大地继续下沉，最终被泥沙埋没。图源
VCG
经过漫长的演化，到了至少万年前，渤海所在地区已经成为整个华北沉降最快的区域[3,13]。众水归一，河流从四面八方汇聚于此，塑造出一个面积广大的淡水湖泊，是为古渤海湖。
湖的东边，辽东半岛和胶东半岛基本连成一体，是为胶辽陆桥。继续向东，古黄海的海岸线跟随着全球海平面的波动而时近时远。
渤海周边最近万年的海陆分布示意图
古渤海湖的存续时间十分漫长，直到多万年前才频繁被海水入侵，在大约30万年前变成浅海。图中黄海地区的海陆状态仅是示意，可能在一百多万年前也是几个湖泊[14]。图源
文献[4]
随着地壳继续沉降，多丘陵的胶辽陆桥也渐渐下沉解体。从大约万年前开始，海水越来越频繁地越过陆桥，为古渤海湖带来咸水和少量海洋生物[4-5,15]。到了大约30万年-26万年前，陆桥彻底解体，海水大举西进，古渤海湖这时才彻底转变为渤海[4-6]。
生活在华北的北京猿人或许目睹了这个转变过程，只可惜它们在这里采集海鲜的身影早已随风逝去。
胶辽陆桥上，一些较高的山头笑到了最后，就像散落在北京十三陵镇的小山头一样，变成至今仍在海面上的庙岛群岛，扼守着渤海的东大门[16]。它们应该为自己感到骄傲，要不是个子长得高，这会早就被淹没了。
渤海庙岛群岛卫星图
制图
星球研究所
从古陆到古湖，再从古湖到浅海，亿万年光阴须臾而过，渤海随着地壳运动间歇性下沉扩大，至今仍未完全停止。这个过程里，河流从未真正意义上将它填平，它完全有理由小小膨胀一番，继续摆出一副海纳百川的博大胸怀。
与太平洋连为一体的渤海，海平面的升降也变得更加全球化。1.9万年前是寒冷的末次冰期，全球海平面下降了约米，中国沿海的海岸线大踏步前进至东海大陆架边缘，渤海变为陆地，它周边的诸多河流汇成一条大河，在济州岛附近入海[17]。
1.9万年前的东亚海陆分布示意图
在寒冷的末次冰河期，大量淡水冻结在南北两极，海平面下降了一百多米。陆上的河流向海底前进，留下了许多古河床，人们可以通过技术手段探测到。图源
文献[17]
约1.2万年前，末次冰期结束，海平面快速回升。年前，海平面回升到全新世（距今1.18万年前至今）最高点，渤海则侵入到沧州、黄骅、滨州一带，人称“黄骅海侵”[18-19]。
另一群熬过冰天雪地的古人类们，披着兽皮执着石器，来到了这个膨胀渤海的岸边。
渤海西岸全新世海岸线变化示意图
年前至年前的海岸线变化，主要由气候变冷变干引起的海平面下降造成，整体较均匀；黄河泥沙年后堆积出的现代三角洲则使现代海岸明显突出，说明三角洲推进速度快。制图
巩向杰/星球研究所。底图源于文献[19]
一个新时代开始了。
这些古人将通过一条大河，改变渤海，改变他们生活的世界。
02
黄河：听我咆哮！
尽管人们一直没弄清黄河切开三门峡、流到华北平原、汇入古渤海湖/渤海的确切时间，答案也有万年，80万年，45万年，20万年、15万年前不等[20-24]，但归根到底，黄河远比你想象中年轻。
三门峡水利工程及峡谷景观
三门峡是黄河在太行山南端切出的峡谷，是黄河正式流出关中盆地的标志。在这个峡谷形成之前，不存在完整的黄河。因此，三门峡的切穿年代，历来是黄河贯通问题之重点。图源
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无论黄河何时入海，它都未曾填满古渤海湖/渤海这个大坑。究其原因，一方面是渤海地区自身在缓慢下沉，泥砂总是有空间堆积；另一方面，海平面升降频繁（主要以十万年为周期），不断重新定义渤海的大小，并不存在一个静止的封闭水坑，让河流逐渐填满。
但还有一个重要原因，则是那些古黄河都弱爆了。
众所周知，黄河得名于流经黄土高原后富含泥沙、浑浊不堪的河水。但回到古代，我们老祖宗们曾经漫步的那条大河，其实要干净许多[25]。要不然，2年前的孔子走到黄河边时，可能也不会发出“美哉水，洋洋乎”（注）的感叹——谁会对一条浑黄不堪的河流用“美”这个字眼呢？
在公元前0至公元前0年，黄河下游的输沙量不超过年均0.9亿吨，可以视作这条河流在天然状态下的输沙能力背景值。
近年来黄河下游平均输沙量变化曲线
由图可见，黄河泥沙变多，仅仅是最近年的事。图源
文献[25]。注：该句出自《史记·孔子世家》：孔子既不得用於卫，将西见赵简子。至於河而闻窦鸣犊、舜华之死也，临河而叹曰：“美哉水，洋洋乎！丘之不济此，命也夫！”
公元前年的春秋时代晚期，黄河流域早已闪耀着华夏文明的曙光。先民们披荆斩棘，开拓土地，向华北、关中、三晋和黄土高原的森林和草原挥起手中的铜斧、铜犁和马鞭，植被开始受到破坏，水土流失渐强，黄河的输沙量缓慢增加。
又过了1年，公元年前后的隋朝后期，华夏文明即将迎来盛唐的辉煌。人们早已用上更强力的铁制工具，对森林和草原的破坏能力发生质的飞跃，黄河的输沙量开始迅速升高，年均输沙量提升到2.3亿吨。
黄河中游历史时期天然植被范围变化图
秦汉以来，黄河中游地区的植被遭受了显著破坏，其中的主要原因是人类活动。图源
文献[25]
到了19世纪中叶的晚清时期，拥有4亿人口的中国达到了农业社会的巅峰，低效率的粗放农业、庞大人口的伐薪烧炭需求与明清小冰期尾声的干冷气候邂逅，黄河沿线植被衰退更加严重。此时的黄河，年均输沙量达到惊人的15亿吨左右，并保持了一个多世纪。
年，黄河改道重归渤海。之后的一个多世纪里，现代黄河三角洲从无到有，由小变大，向大海推进了超过50千米。
黄河三角洲生长范围变化示意图
年黄河改道至今，堆积出了距离超过50千米的现代黄河三角洲，使如今的渤海西岸失去了圆润感。制图
巩向杰/星球科学评论，底图源于文献[26]
曾经植被葱郁的黄土高原，就这样被黄河“搬运”到华北各地，搬运到黄海和渤海的波涛之下。年，黄河大水，民国的水文工作者测量到黄河的巅峰输沙量为39.1亿吨。5年后，光未然先生写下“黄河在咆哮”的歌词，字面意思是描述黄河壶口大瀑布和晋陕大峡谷的汹涌河水，同时也为那个时代的疯狂黄河做了另一种注解。
黄河在咆哮：壶口瀑布洪水期和枯水期景观
壶口瀑布地处晋陕大峡谷中段，河床底部的基岩至今仍被快速侵蚀。晋陕大峡谷是黄河吸纳黄土高原泥沙的重要河段，但在黄土高原重新变绿的当代，枯水时节偶尔也有碧水白浪。图源
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孔子口中洋洋乎的“美哉水”，终于在一代代中国人的刀斧犁耙和牧笛马鞭下，被改造成20世纪初睥睨寰宇的咆哮黄河，长成了它最强大、最恐怖的样子。
它成为了世界上泥沙含量最高的河流，它造就了世界上最大规模的地上悬河，它堆积了世界上推进速度最快的大型三角洲……
曾有学者估算，假如黄河能继续保持年均15亿吨左右的输沙量，不出年，渤海就可能被以黄河为主的诸河流填平[27]，这是黄河最接近填平渤海的高光时刻。
然而，一种更强大的力量，将让黄河的高光时刻如流星般转瞬即逝。
03
中国人：敢叫河山换新颜
咆哮黄河填满渤海的剧本，在年以后被按下了暂停键。
从上世纪50年代开始，黄河的输沙量开始断崖式下降，潼关、花园口和利津三个站点的年均输沙量下降了超过90%[28]。
黄河流经黄土高原前后年均输沙量变化图
从头道拐至潼关，黄河流经晋陕大峡谷，接纳汾河、渭河以后，泥砂含量激增数倍，可见黄土高原供沙能力之强悍。此外，潼关站的输沙量显著下降，可以直接说明黄土高原提供的泥沙正在减少。制图
陈随巩向杰/星球科学评论
渤海的浪花与潮汐看似波澜不惊，但在泥沙供应极度萎缩的当代，叠合近几十年来全球变暖造成的海平面上升，黄河三角洲不仅没有继续推进，反而开始受到侵蚀。
在年达到峰值面积平方千米后，黄河三角洲开始逐年萎缩。甚至连本应高速造陆的当代黄河口，也以年均损失2.53平方千米的速度萎缩，大约相当于一年损失13个鸟巢的面积[28]。
近50年来的黄河三角洲面积变化图
年黄河三角洲面积达到巅峰后，就开始缓慢萎缩。但在数学意义上，90年代初其实就在走下坡路了。图源
文献[28]
造成这一切的原因，是新时代的中国人。
自年以来，黄河的水利建设翻开了新的一页，一系列大小水库在黄河及其支流上相继建成，将大量泥沙拦截在库区，只能依靠洪水季节和人为冲淤来将泥沙带往下游。
小浪底水利工程
每修建一座大型水库，都是对河流水沙关系的重大调整。图源
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人口数量爆炸、城镇规模扩大、农业灌溉面积增大、工业用水增加等因素，也使生活生产用水量急剧扩大。人们将黄河水引出，将泥沙沉淀干净后用于工农业生产，显著降低了黄河的径流量，也使大量泥沙堆积在河道以外。特别是在用水较为无序的上世纪90年代，在降水偏少的年份里，黄河下游曾经几度断流。
黄河既已萎缩至此，所能携带的泥沙总量自然下降，只能将更少的泥沙运往大海。
黄河部分站点年均径流量变化图
黄河的径流量整体呈下降趋势，但变化幅度不如输沙量，说明径流量变化只对输沙量减少起到一部分作用。制图
陈随巩向杰/星球科学评论
但还有一项人类活动，也从根源上减少了泥沙进入黄河，它发生在黄河泥沙的绝对主要来源地，黄土高原。
与很多人想象中不同，黄土高原自古以来就不曾有过遍布森林的景象[29-33]。由于地处半湿润区向干旱区的转变地带，黄土高原北部的植被以草类和灌木为主，森林只在南部和东部的平原、岩质山区和黄土沟谷有所分布，向西北方向骤减。
黄土高原植被自然带分布图
黄土高原北部不仅当代不长树，古代同样不长树。制图
巩向杰/星球科学评论
后来，气候缓慢变冷变干的大背景叠加历史人类活动，造成了黄土高原地区植被向南、向东迁移退化的局面。大量黄土缺乏植被保护，裸露在外。雨水到来，黄土化身泥沙，跌落江河，为黄河贡献了超过90%的泥沙[34]。
到了当代，人们开始重新为黄土高原披上绿装。
从早年政府主导的坡地梯田建设和植树造林，到年以后开展的退耕还林还草专项行动，再到近年来民间自发的公益性植树种草，当代的中国人正在恶补数千年文明史中欠下的生态债。
长满植被的晋陕大峡谷延安乾坤湾段
黄河两岸的植被有明显人工栽种痕迹，不仅平缓的斜坡和顶面种满林草，就连陡峭的河岸上，也长满植被。图源
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要知道，从20世纪以来，黄土高原主体处在变暖变干的过程里，仅周边地区的降水有所增加，因此高原腹地植被的天然增量并不显著[34-38]。恰恰是多年的植树造林种草行动，对黄土高原植被增加起到了86%以上的作用。
重现绿色的黄土高原，固定水土能力明显上升，流出晋陕大峡谷的黄河含沙量也显著下降[39-41]。以至于开始有学者担心，黄土高原是否已经达到了其植物承载力的上限？植被是否已经太多，反而开始出现负面作用了[51]？
年与年的黄土高原植被覆盖度对比图
仅凭肉眼就能看出黄土高原明显变绿了。图源
文献[51]
总之，在水利工程拦水拦沙+人为用水降低径流量+人为绿化降低水土流失量的三重作用下，黄河的入海泥沙量以这种奇特的方式接近了年前的自然状态，回到了人类活动开始施加影响之前的那个原点。
渤海莱州湾海冰里顽强作业的渔船
靠海吃海是人类与海洋的最基本互动，是人类影响海洋的起点。图源
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兜兜转转了几千年，人类给黄河和渤海分别开了两个玩笑。
对于黄河，像是黄粱一梦。它的输沙量回到了原点，径流量也明显减小。它那颗想要填平渤海的野心，如今装满了无尽的哀伤。
输沙量降低是值得高兴的事情，但面对一条水量大减的黄河，人们却很难高兴得起来。枯萎的黄河不是一条健康的黄河，它承载不起缺水的华北，更承载不起中华民族的未来。在北方缺水已经成为限制发展的极大阻碍时，我们需要另辟蹊径，用人类的智慧与科技，勇气与担当，解决水资源分布不均衡的问题。
河南郑州的南水北调穿黄工程
将一条河从另一条河底下穿过去，这绝对会在人类工程史上留下浓墨重彩的一笔。图源
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对于渤海，则像是虚惊一场。地质历史早已说明，天然状态下的黄河，没有填满渤海的能力，渤海的命运还是掌握在构造运动和全球海平面升降上。
也许在亿万年以后，渤海最终会和环渤海湾盆地一起消亡，但在地球变得越来越热，海平面快速上升的当下和近未来，我们更需要担心的是渤海入侵内陆、破坏基础设施、破坏地下水和引起土地盐碱化。
但处于巅峰状态的咆哮黄河，是否有能力填满在短时间里填平渤海呢？假如当代中国人没有让黄土高原重现绿色，又有谁能担保黄河三角洲不会在年后真的填平渤海呢？
无人知道答案，只有时间能给出答案。
东营垦利黄河口生态旅游区景观
远处的渤海海天一色，近处的黄沙述说着来自黄土高原的故事。图源
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末了，也许我们可以改写一段电影台词来结束本文：
曾经有一次填平渤海
的宝贵机会摆在黄河面前，
而它没有珍惜。
等到失去后，才追悔莫及。
因为中国人，
无论结果好坏，
都不会再给黄河变得泥沙滚滚的机会。
如果要对未来做出一点期许，
我们希望它是：
黄河水常流、渤海水常清、黄土高原常绿。
如果要给这份期许限定一个时间，
我们希望它是，
永远。
策划撰稿：云舞空城
视觉设计：陈随
地图设计：巩向杰
图片编辑：谢禹涵
内容审校：陈志浩
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