溶解氧作为供养水生生命活动和调节生物地球化学循环的关键元素，是全球地表水生态系统安全健康的基底。近年来，湖泊、海洋等地表水体均遭受到普遍性脱氧危机，然而针对河流溶解氧动态变化过程的研究主要集中在欧美和中国等少数温带区域，对极地和热带等气候变化热点地区河流的理解仍然缺乏。

    近日，中国科学院南京地理与湖泊研究所施坤研究小组，基于全球河流水质数据集，结合Landsat卫星遥感影像和气温再分系数据，构建了适用于全球尺度的河流溶解氧浓度机器学习集成反演算法，重建了全球21439条宽度超过90米的河流溶解氧浓度长时序历史数据集。

    结果显示，全球河流在1985-2023年经历了普遍脱氧危机，溶解氧浓度以-0.045 mg L^-1/十年的速率显著下降，其中79%的河流出现了脱氧问题，且最显著脱氧发生在20°S 和20°N的热带河流。随着未来气候变暖，全球河流将持续脱氧，速率与气候变暖幅度呈正比，其中高纬度和高海拔河流将经历最快脱氧。

    进一步分析发现，流量变化和水库蓄水均会影响河流脱氧，其中低流量和高流量条件都会减缓河流脱氧速率，幅度分别达到18.6%和7.0%，而水库蓄水则会对库区脱氧产生两极化的影响，即浅水水库加速脱氧，深水水库减缓脱氧。

    归因全球河流脱氧表明，气候变暖引起的氧溶解氧下降是主要原因，贡献达到62.7%。另有12%的河流脱氧可能与新陈代谢有关，由气温、光照和径流共同反映。短期高温热浪也对河流脱氧产生了不对称影响，对全球河流脱氧的贡献达到了22.7%。

    本研究揭示了全球河流面临的脱氧危机，强调了气候变暖对河流生态系统的负面冲击，识别了热带河流作为脱氧热点区域，易遭受低氧、缺氧等极端事件，亟需针对性的缓解措施应对脱氧带来的生态环境灾难。研究成果有望为应对全球河流脱氧的政策制定提供关键信息和科学决策基础。

    相关研究成果近期发表在《科学进展》（Science Advances）期刊上。中国科学院南京地理与湖泊研究所关琦为第一作者，施坤为论文通讯作者。

    文章信息：Guan, Q., Shi, K.*, Pi, XH. (2026). Sustained deoxygenation in global flowing waters under climate warming. Science Advances, 12: eaef3132

    论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aef3132

图1. 1985-2023年全球河流溶解氧浓度时空变化规律

图2. 流量变化对全球河流脱氧的影响

图3. 河流溶解氧变化的主要驱动因素

图4. 全球河流溶解氧变化的未来预测