W większości głównych rzek w USA, utrzymanie jakiegoś pozoru integralności migracji ryb przez tamy hydroelektryczne zależy od ryb korzystających z drabinek i wind tak swobodnie jak dwunożni ludzie. Ale jest to prośba o zbyt wiele?
Sześciu kolegów i ja podjęliśmy badania sukcesu – lub, raczej, niepowodzenia – łososia atlantyckiego, amerykańskiego shad, śledzia rzecznego i innych gatunków w migracji z morza do ich tarlisk przez gauntlet zapór na trzech rzekach w północno-wschodniej części USA – Susquehanna, Connecticut, i Merrimack. To co znaleźliśmy było bardziej ponure niż się spodziewaliśmy. Dla jednego gatunku, amerykańskiego shad, mniej niż 3 procent ryb przeszło przez wszystkie tamy w tych rzekach do ich historycznego tarła reaches.
Wyniki dla innych gatunków anadromicznych (tych, które składają ikrę w słodkiej wodzie i migrują do oceanu i z powrotem) były prawie tak samo złe. I otrzeźwiający aspekt tych współczesnych badań jest to, że są one oparte na nieistotnej liczby ryb dzisiaj w porównaniu do wcześniejszych masowych migracji tych gatunków, które liczyły się w wielu milionach. Podczas badania przejścia ryb na Merrimack River w New Hampshire, nasz główny badacz projektu, Jed Brown z U.S. Fish & Wildlife Service, został uderzony przez długoterminowy brak odzysku docelowych populacji ryb – na niektórych spotkaniach przywracania ryb było więcej ludzi w pokoju niż łososia w rzece.
Co się stało na wschodnim wybrzeżu USA, jak opisano w naszym badaniu opublikowanym w czasopiśmie Conservation Letters w styczniu, jest więcej niż regionalne lub krajowe zainteresowanie. Istnieją ważne globalne lekcje ochrony, jak również. Nawet gdy niektóre duże zapory w USA zaczynają być usuwane z powodów środowiskowych, na całym świecie trwa boom na hydroenergetykę. Trzydzieści dużych zapór zostało ogłoszonych dla samej rzeki Amazonki. Jedenaście dużych zapór jest planowanych dla dolnego biegu rzeki Mekong. Przemysł zaporowy w Kanadzie chce dramatycznie rozszerzyć swoją ostatnią inicjatywę hydropower.
Jasne jest to, że zapewnienie przejść dla ryb przy zaporze nie jest panaceum.
I projekty zapór są proponowane, planowane lub w pracach dla Afryki górnego Nilu, Patuca w Hondurasie, Teesta w Indiach, górnego Jangcy w Chinach, Tygrysu w Turcji, Selenge w Mongolii i wielu innych. Chociaż w większości tych rzek brakuje ryb anadromicznych, wiele z nich jest domem dla bogato zróżnicowanych społeczności ryb słodkowodnych, które dokonują ważnych sezonowych migracji w obrębie tych systemów rzecznych.
Dla społeczności międzynarodowej, zapis przejścia ryb na rzekach w północno-wschodnich Stanach Zjednoczonych jest opowieścią ostrzegawczą. Energia wodna jest często przedstawiana jako czyste źródło energii odnawialnej, a wytwarzanie energii elektrycznej bez zanieczyszczania powietrza lub produkcji gazów cieplarnianych jest godne pochwały. Ale „czyste” jest w oku patrzącego, a wszelkie roszczenia do bycia zrównoważonym ignorują jego wielorakie skutki wodne, w tym blokowanie przejścia dla ryb, fragmentacja siedlisk i podważanie podstawowych usług ekologicznych rzeki.
Jasne jest to, że zapewnienie udogodnień przejścia dla ryb w tamie nie jest panaceum. Fishways mają być zawarte w niektórych z tych dużych projektów międzynarodowych, ale nie w innych. Jednak opcje są fatalne: Aby nie zawierać przejścia dla ryb na dużej zaporze jest zapewnienie zakłóceń krytycznych migracji ryb, ale do włączenia przejścia dla ryb jest prawdopodobnie zmniejszyć, a może nawet zagrozić krytycznych migracji ryb.
Brown’s badania rozpoczął, gdy jako biolog dla U.S. Fish & Wildlife Service, przeniósł się w 2005 roku z wolnego przepływu mainstem-Delaware River do dokładnie zaporowej Merrimack. Brown został uderzony przez niewielką liczbę ryb czyni go obok tamy. Większość badań przejścia ryb dąży do inżynierii poprawy istniejących technologii; Brown zamiast tego postanowił uruchomić badanie rzeczywistych długoterminowych wyników przejść dla ryb na dużych, silnie zaporowych rzek.
Te rzeki i inne mają wiele zapór blokujących dostęp do historycznych tarła reaches.
Co Brown i ja i nasi współautorzy znaleźli było ponure. Jednym z nich był procent ryb przechodzących przez pierwszą tamę, które również przeszły tylko drugą tamę. Dla shad, numery były 16 procent na Merrimack, 4 procent na Connecticut, i 32 procent na Susquehanna. Ale na tych rzekach druga zapora jest tylko początkiem podróży – te rzeki i wiele innych mają wiele zapór blokujących dostęp do historycznych tarła reaches.
Ważne jest, aby umieścić te wyniki w perspektywie, ponieważ są one jedynie względne do obecnych paltry liczby ryb, które nawet próbują migrować w górę tych rzek. Dla anadromous populacji ryb w Ameryce Północnej, istnieją trzy absolutne liczby, które mają znaczenie. Jedną z nich jest liczba ryb, które wypływały rocznie przed kolonizacją europejską. Drugą jest liczba ryb, które mają być odtworzone w ramach programów przepuszczania ryb. A trzecia to liczby, które faktycznie pojawiają się każdego roku.
Na wszystkich trzech badanych rzekach, cele odbudowy były w setkach tysięcy ryb – co najmniej jeden, jeśli nie dwa rzędy wielkości mniej niż historyczne, dziewicze przepływy. Jednak liczebność populacji uzyskana w ciągu trzech dekad wahała się corocznie od około 10 procent do, częściej, 2 procent lub mniej założonych celów. Aby umieścić to w kontekście historycznym, pomimo ogromnych nakładów na nowoczesne technologie, współczesne migracje shadów na tych rzekach są co najmniej trzy do czterech rzędów wielkości poniżej pierwotnych, nieskrępowanych wielkości przepływów, z podobnymi wynikami dla łososia i śledzia rzecznego. Same tamy nie wyjaśniają tych wyników – przełowienie, zniszczenie siedlisk i obce gatunki przyczyniają się do nich – ale wśród biologów ryb panuje powszechna zgoda, że tamy są główną przyczyną.
Żadna rzeka Wschodniego Wybrzeża nie została tak zafałszowana jak Susquehanna, niegdyś istna fabryka shadów. Shad biegł w górę Zatoki Chesapeake, wszedł do ujścia rzeki i płynął przez jej dopływy i główny nurt przez dużą część Pensylwanii i prawie 500 mil do Cooperstown w środkowym Nowym Jorku. Ławice shadów płynące w górę rzeki Susquehanna były tak ogromne, że były widoczne w oddali dla rybaków komercyjnych dzięki falom, które pchały przed sobą. Jeden godny uwagi zaciąg mieszanych ławic shadów i śledzi rzecznych dokonany w 1827 roku szacowany był na 15 milionów ryb; rozładowanie połowu do wagonów zajęło ponad trzy dni.
Przy bardzo niskich lub wysokich wodach, drogi wodne nie działają dobrze lub zamykają się całkowicie.
Porównaj otwartą rzekę z przeszłości z zatkaną teraźniejszością. Shad świeżo z Atlantyku wpływa do Susquehanna zgodnie z jego naturalnym rytmem napotyka prawie 100-stopowy Conowingo Dam tylko 10 mil od ujścia rzeki. Tam musi w jakiś sposób wyczuć język wody – „przepływ przyciągający” – u podstawy tamy, aby pozwolić się unieść w metalowym korycie do zbiornika powyżej. Następnie musi zorientować się w dziwnie nieruchomej wodzie, a następnie przenieść się w górę rzeki obok trzech kolejnych zapór za pomocą drabinek dla ryb – długich, skośnych rynien z przegrodami, które rozbijają przepływ.
Z tymi seryjnymi opóźnieniami jest mało prawdopodobne, że nieliczne osobniki shad, które trafiają do tarlisk Susquehanna, przybywają w optymalnym czasie w sezonowym cyklu ekologicznym rzeki. Co gorsza, liczba dorosłych osobników, które z powodzeniem powracają w dół rzeki po zaporach do morza jest zerowa, co oznacza, że ich przyszły potencjał tarłowy jest niewykorzystany. I z bardzo niskich lub wysokich wodach, rybostany albo nie działa dobrze lub zamknąć całkowicie, dalsze opóźnianie migrations.
Przedsiębiorstwa energetyczne mają prawie de facto suwerenności nad rybami wędrownymi na tych rzekach, z instalacją rybostanów zapewniając legalne, ale w dużej mierze nieskuteczne złagodzenie dla ich operacji. Eksploracja ulepszeń technologicznych jest ograniczona przez koszty i nieelastyczność przedsiębiorstw użyteczności publicznej. To, że przemysł jest pod kontrolą, może być odpokutowane przez dobre samopoczucie wędkarzy łowiących ryby lub obiekty informacyjne. Na przykład w Amoskeag Fishways Fishways Learning and Visitors Center na rzece Merrimack w New Hampshire, znajduje się gigantyczna rzeźba skaczącego amerykańskiego shada. Niestety, choć w ciągu ostatnich lat, że jest to jedyna ryba anadromous można zobaczyć w centrum, bo rzadko nawet jeden żywy łosoś, shad, śledź rzeczny, lub minóg morski zrobić to tak daleko, jak Amoskeag Dam.
Rzadko nawet jeden łosoś lub shad zrobić to tak daleko, jak Amoskeag Dam.
W Stanach Zjednoczonych, ogólny rekord przejścia ryb jest mieszany. Ryby drabinki często działa dobrze dla śledzia rzeki na mniejszych rzek Atlantyku. Fish ladders przy zaporach na zachodnim wybrzeżu gigantycznego systemu Columbia River pozwalają dużej liczbie łososi, a także nierodzimych shad przejść, ale pomimo tego pozornego sukcesu współczesne rundy łososia są prawdopodobnie o rząd wielkości niższe niż historyczne obfitości. Łososia czum kiedyś liczyła znacznie więcej niż milion, dziś są one około trzech procent tego.
Czy jest to charakter technologii fishway sam lub jest to mniej niż optymalne wdrożenie, które jest winne? John Hay, autor The Run (1959), był uważnym obserwatorem śledzia rzeki na Cape Cod, gdzie drabinki rybne działają stosunkowo dobrze. Napisał jednak: „Nie ma czegoś takiego, powiedziano mi przez ludzi, którzy byli w biznesie ich tworzenia, jako dobre lub nawet odpowiednie fishway. There is always an imbalance between the purposes they serve and the results.”
My friends in the fish passage world disagree and say the fault is the difficulty in being able to fine-tune and test new ideas at real-world fishways. Badacze przejść dla ryb są szczerymi, ciężkimi pracownikami, którzy muszą być optymistami; mają tendencję do wierzenia, że od przełomu dzieli ich tylko poprawka lub spostrzeżenie. Być może tak jest. Wyraźnie, z istnieniem zapór hydroenergetycznych ciągłej rzeczywistości, wszelkie ulepszenia mogą wring z fishways będzie mile widziane.
Jeden prosty i obiecujący pomysł testowany w Europie jest linia dno drabin ryb z gruzu, aby drabiny postrzegane mniej sztuczne. A w niektórych odpowiednich miejscach w USA i innych miejscach, „naturalizowane” rybostany są budowane, które bardziej przypominają rzeczywiste rzeki. W Niemczech, naukowcy budują przepławki o różnej konstrukcji, a następnie testują je, po czym wykorzystują zdobytą wiedzę przy tworzeniu kolejnych. Nie jest jasne, jak dobrze te nowe podejścia będą działać, ale to jest konieczne, aby dowiedzieć się.
W końcu, wyzwania są zniechęcające, i to z prostego powodu: To prosi o wiele dla płetwiastego stworzenia, aby wziąć windę lub wspiąć się po drabinie.
.