近日，红海因也门局势继续紧张，影响到了苏伊士运河的稳定运行，不禁让人们想起了当年苏伊士运河被堵塞的恐惧 ——2021 年 3 月 23 日，一艘长 400 米、宽 60 米的巨型货轮在苏伊士运河遭遇强风，偏离航道并横跨运河，导致全球最繁忙的水道被堵塞 [1]。经过 6 天的紧张施救，货轮终于在 3 月 29 日重新上浮，苏伊士运河恢复通航。在这期间，有超过 300 艘船只被迫在运河两端等待，据估计每天造成的损失可能高达百亿美元 [2]。这场事故对全球贸易造成了严重的影响，但是全世界的网友们利用苏伊士运河堵塞的图片制作了各种富有趣味的网络作品。归根结底，这只是一次偶发事件。
但是，如果这种事情变得长期化，那么大家估计不仅没有乐趣，还要愁绪上心头了。2023 年 11 月 1 日，巴拿马运河管理局（ACP）宣布，由于面临持续干旱，从 11 月 3 日起，将把巴拿马运河单日获准通行船只的数量从不多于 32 艘降到 25 艘，并将逐渐下调，直到 2024 年 2 月 1 日降到 18 艘 [3]。受此影响，有数百艘货船堵在巴拿马运河上，而这种情况将一直延续到 2024 年年底甚至更久。
01、为什么巴拿马运河会限行？
巴拿马运河为什么会限行？在一般人的印象中，运河是连接两处水域之间的通道，就像苏伊士运河连接红海与地中海一样，除非两处水域的水位下降，否则怎么可能限行？巴拿马运河连接的是太平洋与大西洋两个大洋，干旱再厉害也不会把两个大洋蒸干，那为什么会限行呢？
这就要从巴拿马运河的结构说起了，与苏伊士运河这样的直通式运河不一样的是，巴拿马运河是一条水闸式运河。也就是说，它利用一系列的船闸，将船只从太平洋或者大西洋的水平面上升到巴拿马运河的水平面。巴拿马的主体，是高于海平面的。简单来说，巴拿马运河便是由几组水闸和主体加通湖构成的。
为什么巴拿马运河要高于海平面呢？这还要从和巴拿马运河齐名的苏伊士运河说起了。当年法国在建设完苏伊士运河之后便想按照苏伊士运河的方式在中美洲也开凿一条连接大西洋和太平洋的运河，以便缩短航程和扩大贸易。然而，苏伊士运河是直接挖掘沙漠，而巴拿马运河则要穿越山脉和雨林，还要克服两大洋之间的水位差和潮汐差。特别是中间的山脉，开挖工程量简直是一个天文数字。最终美国人接过的法国人的工程，选择在在运河中段建造一座大坝，形成一个人工湖，即加通湖，作为运河的水源和水库。因此加通湖的水位高于两大洋，因此在运河两端需要设置船闸。
问题的关键就在于加通湖，作为运河的水源，每次船闸升降船只，都要从加通湖抽取相当于 50 万巴拿马人一天的用水量的水，然后排放到大西洋或太平洋 [6]。加通湖一般的水位是 26 米，当旱季来临的时候，因为湖面水位下降，巴拿马运河管理局便会减少运河的通行量，保证湖面的高度从而保证船只的通行。一般来讲，每隔五六年，运河都会出现一定的缺水现象。
但是今年的情况比较特殊。首先是巴拿马地区 2023 年遇到了较为严重的旱季，所以运河管理局从年初就开始进行一定的限行。到了 6 月份，巴拿马地区的干旱升级为 70 多年来最严重的干旱 [4]。本来寄希望于雨季补充水源，然而，厄尔尼诺的来临导致雨季的推迟与降水量的减少使得运河水位并没有如期恢复 [5]，而新的旱季又将到来。那么这条重要的运河就不仅仅是限行而是断流了。因此，运河管理局不得不将限行措施延续到 2024 年底。
但是问题是到 2024 年底就一定能好转吗？热带学家 Steven Paton 从巴拿马运河过去 140 年降水量分析发现其趋势与气候变化模型展现的完全一致 [6]。其次，纵使本次干旱是由于厄尔尼诺导致的，但是在气候变化的背景下，不仅厄尔尼诺的温度越来越高，即使是拉尼娜，其温度也要超过以前的厄尔尼诺了。在这种情况下，ENSO 的冷暖只能是相对的，在绝对上都是成为了暖事件。在这种情况下，巴拿马运河所面临的缺水将是一个长期的问题。
02、巴拿马运河限行的影响有多大？
巴拿马运河限行，让人不禁想起了之前苏伊士运河堵塞时的通行危机。目前，已有上百艘船只滞留在运河两端，整个 11 月，未预订船只的平均通行时间从不到 5 天迅速上升到 10 天，而绕道麦哲伦海峡也不过 13-15 天，无论是等待还是绕道，都将增加他们的时间和运输成本。而且，由于水位降低，巴拿马运河管理局还要求过往船只减少吃水，这就意味着船只的运载量也要降低。同时，巴拿马运河的通行费是巴拿马收入的重要组成部分，船只通行量的减少预计将导致运河收入减少 2 亿美元 [8]。为了弥补收入的下降，巴拿马运河管理局不仅加收了淡水管理费，还拍卖优先通过巴拿马运河的权利，有的货船甚至出价到了 400 万美元 [9]。
运输量减少，通行价格还升高，这将会导致通行单价飙升。巴拿马运河主要通过的产品以石油、粮食、金属、矿石以及煤炭等原材料及初级产品为主 [10]。这些产品基本是经济运行的低层产品，更能影响经济的稳定。运输成本的上涨，也会随着工业制造的阶梯一层一层上升，最终转移到消费者手中。在全球经济下行的背景下，这种情况无异于雪上加霜。实际上，诸如天然气等产品的期货价格已经有了大幅的上涨。
这只是运河通行受限的一个方面。巴拿马国几乎是一个与运河共生的国家，因此，还有一半以上的巴拿马人民依赖与运河相同的水源，然而巴拿马运河又占据着巴拿马国内生产总值（GDP）的 20%[11]。2006 年，巴拿马以全民公投 78% 的通过率决定扩建运河，扩建的船闸进一步加大了用水量，直到今天，这种扩建工程仍在继续 [12]。扩建的船闸与气候变化都促使巴拿马运河管理局建设新的水库，然而新的水源的寻找与水库的建设到今天仍然是一个未知数 [6]，当然还有新的环境问题需要面对。摆在巴拿马政府面前的，便是一个生存与发展两难的问题，其中的选择还有可能影响到巴拿马的政治运转。
受运河限行影响，一些货物被迫改为陆上转运，比如一艘名为 Ever Max 的货船就卸掉了 13345 标准箱中的 1400 个以符合通行标准 [13]。如果这种限行长期进行下去，一些备选方案就会被提上日程，比如说在墨西哥或者哥伦比亚修建连接两个大洋的铁路，一些政客已经从中看到了机会，准备在选举中就此表达与之相关的政治主张 [6]。
上述这些只是巴拿马运河限行后在政治、经济、民生等方面一些明显的影响。在我们还未涉及的一些方面，巴拿马运河限行也可能带来一些深远的后果，包括航运安全、温室气体排放等方面。而这些，犹如历史的“回旋镖”一般，是我们为以前排放所造成的气候变化付出的代价 。
03、不仅仅是巴拿马！
巴拿马运河限行能够有这么大的影响，是因为关系到世界贸易的正常运转。但在整个气候变化的背景下，即使在水资源领域，这也不过是气候变化造成了影响其中的一小部分。即使在中国，我们已经遭受到了气候变化带来的水资源紧张。
四川地处我国一二阶梯分界线，水力资源充足，因此水电在四川电力来源中占据了重要部分。正常情况下，在夏天，由于降水的增多，水电发电量的增加与发电成本的下降，四川人民甚至能收到电费返还。然而 2022 年的连续异常高温导致四川严重缺水，居民用电因此受到了严重的影响。而供应不足的电力又影响到了农业灌溉，使得本来就已经受到干旱困扰的农作物更加难以生长。这对四川的经济和社会都造成了不小的损失和压力。
在历史上，类似于巴拿马运河限行的事情也不是第一次发生。中国的大运河，也是一个像巴拿马这样的水闸式运河。为了解决运河的高度差问题，古人想出了修造水闸、截直使弯、筑堰挡水等多种方式，在建设初期就增加了工作量。为了维持运河日常的运转，中央政府还专门设立了漕运总督来解决运河带来的跨区域管理问题。
进入明朝，在气候变化与生产活动加剧的背景下，中国北方水环境急剧恶化，在水源不足、水位下降的情况下，大量的船只只能靠岸上的纤夫拉纤前行。为了保证运河的水量，沿岸的农田虽然紧邻运河但得不到灌溉。同时，运河优先的政策导致诸如黄河、淮河这样的河流宣泄不畅，使得这些河流河道紊乱，间接导致了黄淮地区的水害。最终，大运河使得中国古代政府陷入了投入越多维护成本越高的困境。其中面临的水源不足、人水关系等问题与今天巴拿马运河遇到的问题有许多相似之处，气候变化也都在其中发挥了重要的作用。
中国是一个旱涝分布极其不均衡的国家，旱灾频发的同时一般也伴有洪涝灾害。与一般印象不同的是，洪涝灾害其实也会加剧水资源的短缺，包括河道决堤、生活用水污染等。因此，只有天气处在一个合理舒适的区间，我们的水环境与水安全才能得到有效的保证。然而，在气候变化的背景下，极端天气的加剧让这种“合理舒适”变得稀缺。也就是说，我们将长久地面临气候变化带来的一系列经济、社会甚至政治问题。
04、巴拿马运河的未来在哪里？
该如何解决巴拿马运河的危机呢？摆在人类面前的有两种方案：一种是极力控制温室气体的排放，将全球温度上升幅度控制在巴黎协定要求的 2℃以内，这样气候不至于失控，我们也有足够的时间去通过其他措施缓解巴拿马运河目前遇到的问题；另外一种方案就是继续加大排放，这样等到海平面上升到和加通湖一样的高度，巴拿马运河的限行危机自然就会消失，不过那时候巴拿马运河所连接的数千个港口和城市也已经消失了。
参考资料：
[1] http://www.xinhuanet.com/2021-03/28/c_1127263347.htm
[2] http://m.news.cctv.com/2021/03/30/ARTIINYA43CGaKA4KXLItOjU210330.shtml
[3] https://pancanal.com/wp-content/uploads/2023/01/ADV48-2023-Reduction-in-Transits-Due-to-the-Ongoing-Deficit-in-Precipitation-in-the-Canal-Watershed.pdf
[4] https://new.qq.com/rain/a/20230615A07ADT00
[5] https://news.cctv.com/2023/09/06/ARTITyGg7WSn4RaLLdLJYCIr230906.shtml
[6] https://www.nytimes.com/interactive/2016/06/22/world/americas/panama-canal.html
[7] https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_25383129
[8] http://www.news.cn/world/2023-08/11/c_1129798187.htm
[9] https://www.jiemian.com/article/10368862.html
[10] http://panama.mofcom.gov.cn/article/huiyuan/201305/20130500110564.shtml
[11] https://www.presidencia.gob.pa/
[12] Beaton M K, Hadzi-Vaskov M. Panama’s growth prospects: Determinants and sectoral perspectives[M]. International Monetary Fund, 2017.
[13] https://www.seatrade-maritime.com/panama/boxships-move-cargo-overland-panama-canal-faces-water-shortage-crisis
本文来自微信公众号：石头科普工作室 （ID：Dr__Stone），作者：行思
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