去年夏天，俄勒冈州遭受了有记录以来第三大野火。“盗贼”野火席卷了上克拉马斯盆地，这是一个生态敏感区域，是包括北方斑点鸮和两种鱼类（分别是科普图和克瓦姆（短鼻吸盘鱼和失落河吸盘鱼））在内的多种受威胁和濒危物种的家园，这些鱼类对该地区的克拉马斯部落至关重要。这场火灾留下了一片焦土，面积是纽约市的两倍多。
当地的火灾季节在秋季结束后，俄勒冈州鱼类和野生动物部门的渔业生物学家比尔·廷尼斯伍德外出调查损失情况。燃烧了一个多月的火灾产生的灰烬堵塞了以前原始的支流，并将其变成了黑色的浆液。曾经繁荣的鳟鱼种群已经消失，据推测是由于水中的碎屑颗粒剥夺了鱼类的氧气而窒息而死。“我完全震惊了，”廷尼斯伍德说。“看起来就像一片废墟。”
然后，廷尼斯伍德和他的团队偶然发现了一些更令人惊讶、也有些鼓舞的事情：在斯普拉格河流域的支流迪克森溪沿线，一片被烧毁的区域中，大约有五英亩的原始绿地。中心大约有八座活跃的水坝。但这不仅仅是一个避火场所，众所周知，数百个水坝为其他河岸地区提供了避难所。迪克森溪坝址上游的鱼类似乎已经消失，而下游的水清澈见底，鳟鱼则像火灾从未发生过一样茁壮成长。廷尼斯伍德说，水坝和池塘似乎改变了周围景观的水文状况。水坝有效地建造了一个类似于水处理厂的东西，从而避免了与火灾相关的污染。
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从科罗拉多州到加利福尼亚、爱达荷州到怀俄明州，都有关于类似的由水坝驱动的避难所的记载。现在，科学家们正在发现这些绿色保护区是关于水坝如何促进火灾恢复力的更大故事的一部分。新兴证据表明，除了阻止火焰本身，水坝和池塘还可以作为灰烬和其他火灾产生的污染物进入水道的过滤器，从而为鱼类、其他水生动物和人类维持水质。
廷尼斯伍德并不是第一个观察到水坝可以保护河流免受火灾后径流的毒害影响的人。在过去的几年里，随着气候变化加剧了美国西部各地野火的频率和强度，该地区发生火灾后也出现了类似的描述。这些描述包括2018年爱达荷州的夏普斯火灾到2020年科罗拉多州的莱夫汉德峡谷和卡梅隆峰火灾。加州州立大学海峡群岛分校的生态水文学家艾米丽·费尔法克斯在科罗拉多州亲身进行了此类观察，她说，这些发现支持了在西部保护和重新引入海狸，以及建立模仿海狸水坝的人工结构的努力，这在河岸修复中是一种日益增长的趋势。
曾经有多达2亿只海狸在整个北美洲构建了生态系统。当欧洲殖民者横跨大陆时，他们也带来了皮毛贸易。“他们尽可能多地捕猎……然后他们会转移到其他地方，”俄勒冈州南部克拉马斯部落的渔业生物学家亚历克斯·戈尼亚说。根据一些估计，在17世纪中期和19世纪后期之间，北美海狸种群急剧下降至1万到10万只之间。在皮毛贸易基本结束后，整个大陆的海狸数量已反弹至约1500万只。尽管如此，当海狸的活动淹没道路和社区、堵塞涵洞或砍伐树木时，一些城市官员和农村土地所有者仍将海狸视为滋扰。
在俄勒冈州发生“盗贼”火灾后，保护非营利组织鳟鱼无限公司在秋季降雨将灰烬和其他碎屑冲入流域之前，赶忙在斯普拉格河北叉沿线的私人野生动物保护区和谐保护区建造“海狸水坝类似物”。在这里，承包商帮助建造柱状辅助木结构，简称 PALS，其功能与海狸水坝类似物非常相似。图片来源：查尔斯·埃尔德曼/鳟鱼无限公司
海狸的进化使其具有良好的水生生活方式。费尔法克斯说，在陆地上，它们笨拙地移动，显得“像巨大的鸡块”。但在水中，它们可以灵活地觅食和躲避捕食者，这使它们能够构建复杂的水坝系统，使河流能够连接并蔓延到它们的洪泛区，从而扩大水生保护区的范围。
水坝提供的过滤对于周围的生态系统至关重要。在野火过后，秋雨和春季融化的雪会将沉淀物冲入水道，包括灰烬和其他碎屑，以及通常会被植被固定住的土壤。廷尼斯伍德说，这种污染的冲击对水生生物的危害可能比火灾本身还要大。正如人类难以呼吸充满烟雾的空气一样，鱼类也无法从充满沉淀物的水中吸入足够的氧气，因为它们的鳃不是用来阻挡沉淀物的。
俄勒冈州非营利组织海狸联盟的研究员莎拉·科尼格斯堡说，水坝和池塘通过减缓水流速度来过滤沉淀物。当水缓慢地漂过海狸池塘，而不是以湍流的形式冲下狭窄的河道时，悬浮的沉淀物就有时间沉淀到底部，从而减少对鱼类和其他水生动物的风险。“你几乎可以把它想象成咖啡过滤器，”科尼格斯堡说。
科尼格斯堡亲眼观察到了这些影响，那是2020年阿尔梅达火灾之后，这场火灾摧毁了俄勒冈州南部熊溪流域沿线的两个城镇。在溪流的一处被烧毁的部分，来自火灾的沉淀物在海狸水坝上方形成了一个深深的污泥。“那是房屋、那是轮胎、那是石棉，”科尼格斯堡说。但在水坝下方，水清澈见底。
过去几年里，关于海狸在野火后保护水质和水生生物的潜力的轶事引起了科学界的兴奋。“这种作为重要的火灾后功能的想法非常新颖，”费尔法克斯说。关于这个主题的正式研究才刚刚开始。费尔法克斯说，在火灾环境之外，人们普遍认为海狸水坝可以充当沉淀物过滤器，毕竟，侵蚀不仅发生在野火之后。当生物学家在2017年比较英国德文郡的一系列水坝上游和下游的沉淀物流动时，他们发现，流入该区域的每112毫克普通侵蚀沉淀物，只有39毫克流出。这项研究的结果发表在《整体环境科学》杂志上，表明近三分之二的物质已经沉淀到水坝上方的海狸池塘底部，保持了水柱和水坝下方的河床清澈。费尔法克斯说，认为海狸水坝会对与火灾有关的沉淀物产生类似影响，这并不算过分。
廷尼斯伍德说，对于克拉马斯盆地的河岸栖息地而言，“盗贼”火灾的一些最严重的影响可能仍未到来。今年冬天，大雪覆盖了该地区。当所有积雪在春季融化时，新一轮的灰烬和其他沉淀物可能会被冲入河流。“可能会非常糟糕，”廷尼斯伍德补充道。
一种解决方案可能以称为海狸水坝类似物 (BDA) 和柱状辅助木结构 (PALS) 的人造结构的形式出现。后者旨在模仿健康河流系统中木质碎屑的自然堆积，其功能与 BDA 类似。美国鱼类和野生动物管理局和非营利保护组织鳟鱼无限公司与私人土地所有者和河流修复公司 Anabranch Solutions 合作，已经在与“盗贼”火灾烧毁区域相邻的斯普拉格河北叉上放置了 41 个BDA 和 66 个 PALS。在发生火灾之前，该项目计划于 2022 年实施，目标是创建健康的湿地栖息地。但随后“盗贼”火灾发生了。“该地块上游的一切都被烧毁了，”鳟鱼无限公司的修复项目协调员查尔斯·埃尔德曼说。埃尔德曼和他的同事们担心秋季降雨很快会带来大量的沉淀物冲入北叉。“我们决定现在需要开展这个项目。”因此，在去年 11 月，他的团队赶忙使用杜松枝、草皮、松树枝和其他现场天然材料建造并安装了这些结构。
埃尔德曼还计划在斯普拉格河的支流赛肯河上放置五个新的 BDA。在安装后的两年里，鳟鱼无限公司将收集赛肯河周围的水质、鱼类种群、植被和地下水数量的数据，以便与安装 BDA 之前收集的数据进行比较。
在 2018 年南砂糖面包山火灾烧毁内华达州东北部 230,000 英亩土地后，美国林务局安装了 BDA，以应对火灾后的径流。同年在爱达荷州，由政府机构和非营利组织组成的联盟合作在鲍溪五英里的河段上建造了 100 个 BDA，部分是为了防止火灾后径流渗入水生生态系统。
犹他州立大学的河流地貌学家、开发类似物的科学家之一乔·惠顿指出，BDA 当然不能替代海狸。它们是“渗漏的筛子”，应该只被视为临时解决方案，他补充说。“如果不进行维护，它们就没有同样的好处。”如果没有海狸来做这项工作，这些结构最终会被冲走。
克拉马斯部落的戈尼亚表示，希望通过创建一个更接近海狸栖息地的河岸区域，生物多样性保护区（BDAs）能够吸引海狸来到该区域，或者方便引入它们。部落最近从俄勒冈州保护与休闲基金获得了 20,000 美元的资金，用于在春季启动这样一个项目。第一步将是种植本地树木，供未来的海狸啃食。然后，将开始建造生物多样性保护区和类似小屋的结构。戈尼亚估计整个项目将在三到五年内完成。“这是一个正在进行中的工作，”他说。他还补充说，这是朝着恢复更接近皮毛贸易之前存在的河岸景观迈出的一步——这种景观与野火共同进化，并且对野火具有韧性。