“空調”河流和小溪可以拯救過熱的魚類

水溫升高對大西洋鮭魚構成威脅。一項新的努力旨在降低魚類產卵的水道溫度

Atlantic Salmon adults swimming upstream.

成年大西洋鮭魚從北大西洋逆流而上,透過其出生河流的淡水到達紐芬蘭的剝削河的產卵地。科學家正在開發冷卻河流和小溪的方法,以幫助魚類應對水溫升高。

氣候線 | 大西洋鮭魚以其自然界最引人注目的旅程之一而聞名。每年,成群結隊的鮭魚從海洋湧入加拿大的河流和小溪,游回它們的出生地產卵。

然而,隨著時間的推移,返回的鮭魚越來越少。五十年前,每年可以預期有超過一百萬條鮭魚。如今,科學家估計每年只有大約 40 萬條鮭魚進行洄游。

幾十年來,由於多種原因,加拿大的鮭魚數量一直在下降。酸雨、過度捕撈、汙染和築壩都起了一定的作用。


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一種新的威脅正在逐漸出現。由於氣候變化和人類水資源管理技術的結合,水溫正在升高。在某些地方,水溫正在變得足夠高,足以殺死魚類。

加拿大達爾豪斯大學海岸水文學實驗室的博士候選人凱瑟琳·史密斯說:“我們已經看到過冷水物種死亡的例子。”

現在,史密斯正在研究人為冷卻加拿大河流和小溪的策略。在包括大西洋鮭魚保護基金會和新斯科舍鮭魚協會(史密斯此前曾在該協會實習)等機構的資助下,她開發了兩種技術。

第一種方法是將部分河流的水流改道透過地下溝渠,讓水在流回主流之前冷卻。這是一種被動技術,可以使水溫降低幾度,為魚類提供一個臨時避風港,讓它們聚集和冷卻。

第二種方法是將冷地下水從水井主動泵入河流。史密斯說,在這種情況下,地下水可以比河流的其餘部分低 20 攝氏度。

她只在新斯科舍省的幾個地點測試了她的系統。兩種方法都有效地冷卻了水並吸引了魚類,儘管主動系統的效果更顯著。她於 10 月 17 日在匹茲堡舉行的美國地質學會年度會議上介紹了她的早期發現

接下來,史密斯計劃擴大她的實驗規模,並將它們應用於該地區的其他地點。

她說:“我們想進行更多的案例研究,然後彙總這些結果。”然後可以將這些發現提供給科學家、政府機構和水資源管理者,並提出有關如何將這些系統應用於他們自己的河流網路的建議。

新斯科舍鮭魚協會的高階研究科學家埃德蒙·哈夫亞德說,這項工作非常重要。

他說:“長期以來,我們認識到溫度是大西洋鮭魚種群及其生存能力的一個主要因素。”

他說,鮭魚通常在溫度高達 20 攝氏度(68 華氏度)的水中感到舒適。當溫度達到 73 華氏度時,魚類通常開始尋找較冷的區域。當溫度達到 80 華氏度左右時,它們就開始死亡。

天然的河流和小溪往往蜿蜒曲折,而且它們通常包含較冷的區域,魚類可以在炎熱的天氣裡聚集在那裡。但是,人類的工程,例如建造水壩或加固河岸,會影響水流並提高水溫。氣候變化也導致溫度穩步上升。

達爾豪斯大學的科學家、史密斯的研究生導師巴雷特·庫裡利克說,這在全球範圍內都是一個令人擔憂的問題。

他說:“幾乎在全球範圍內都有關於河流變暖的經驗資料。”

一項研究發表於 9 月份,調查了美國和中歐的數百條河流。研究發現,其中 87% 的河流正在經歷持續變暖。

新斯科舍鮭魚協會進行的調查發現,加拿大東部的水溫經常“超過魚類感到舒適的已知限度”,哈夫亞德說。“在許多情況下,河流中的溫度達到了我們認為致命的極限。”

大西洋鮭魚在新斯科舍省的部分地區已被指定為瀕危物種。科學家們擔心,如果鮭魚未來難以找到冷水避難所,種群可能會面臨進一步的下降。

新斯科舍鮭魚協會最近完成了一項為期四年的研究,繪製了該地區的冷水避難所地圖,並確定了哪些保護措施將產生最大的影響。哈夫亞德說,像史密斯這樣的專案可能會派上用場。

他說:“這實際上只是試圖創新方法來解決非常複雜的問題。”“當涉及到氣候變化時,人們會說,‘我們將如何應對?’因此,能夠擁有一些實用的、本地規模的工具供我們使用,真是太好了。”

庫裡利克說,在廣泛應用人工冷卻方法之前,仍有許多科學問題需要解答。

將地下水泵入河流會帶來改變水化學、降低水氧含量或意外地將汙染物引入河流系統的風險。庫裡利克說,這些問題需要在未來的實驗中仔細研究。

還有一個問題是魚類是否能夠找到並利用這些人工冷區。如果它們這樣做了,它們很可能會成群聚集。這就產生了一個新問題,即如何在這些地區防止過度捕撈。

庫裡利克補充說,尋求對新的水資源管理技術的多方觀點也很重要。這意味著要與環保組織、生物學家、政府機構和原住民社群進行磋商。

庫裡利克說:“我們工作的一個重要方面是試圖讓不同的聲音參與進來,包括他們的觀點和專業知識。”

他指出,儘管還有很多工作要做,但史密斯的專案正在開闢新的領域。

他說,據他所知,史密斯“從學術角度來看,在加拿大首次成功地開展了這方面的工作”。

哈夫亞德說,這些型別的專案可以提供新的工具來“逐步解決”全球變暖帶來的挑戰。他希望建立“可能更具彈性,並使物種能夠在可預見的未來持續存在”的系統。

經 POLITICO, LLC 許可,轉載自 E&E 新聞。版權所有 2023 年。E&E 新聞為能源和環境專業人士提供重要新聞。

Chelsea Harvey covers climate science for Climatewire. She tracks the big questions being asked by researchers and explains what's known, and what needs to be, about global temperatures. Chelsea began writing about climate science in 2014. Her work has appeared in The Washington Post, Popular Science, Men's Journal and others.

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