由于加利福尼亚州正朝着历史上降雨量最多的一年迈进——紧随其后的是500年来最严重的干旱——该州已成为极端天气事件正在上升的日常提醒。最近加利福尼亚州巨大的奥罗维尔大坝溢洪道几乎崩溃,为潜在的灾难性风险敲响了警钟。
根据州水坝安全官员协会的数据,美国目前有超过 4,000 座水坝因结构或其他缺陷而被评为不安全。将整个 90,000 座水坝系统提升到当前标准将耗资约 790 亿美元。因此,拆除有问题的的水坝已变得越来越普遍,主要是出于经济和公共安全原因,较少是为了向本地鱼类开放旧栖息地。过去十年中,美国各地已拆除约 700 座水坝,这对河流物种和生态系统产生了巨大的有益影响。
然而,现在,《生物保护》杂志上的一项新研究将水坝拆除科学带向了一个意想不到的方向。尽管承认重新开放河流通常会导致“物种丰富度、数量和生物量的增加”,但一个由南非和澳大利亚作者组成的团队认为,在某些情况下,受威胁物种实际上可能受益于保持现有水坝的完整。
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该研究的想法 возникло 是因为南非和澳大利亚现在都经历着“极其干旱的时期”,南非水生生物多样性研究所濒危鱼类专家 Olaf Lawrence Weyl 说。 Weyl 补充说,由于与外来鱼类的竞争(通常是为了休闲捕鱼而引入的)以及“整个河流的脱水”以供应农作物灌溉用水,许多本地鱼类已被“推回源头溪流”。在某些情况下,水坝后面形成的溪流和水库是濒危物种仅存的水生避难所。
澳大利亚的长期干旱在该国西南部尤其严重。即使在现代发展之前,那里的许多溪流一年中的大部分时间都会自然干涸,将地方性鱼类限制在少数几个不相连的水池中。实际上,有两个物种进化为在旱季钻入泥土并进入休眠状态,这种策略称为夏眠。但自 1970 年代以来,中位数河流流量下降了一半,预计本世纪还会进一步下降。即使是夏眠鱼类也遭受了急剧损失——但它们与其他地方性物种一起,在水坝造成的人工池塘中设法生存了下来。合著者在新研究中警告说,出于“经济原因拆除这些水坝,而没有适当评估其潜在的生态价值”,“可能因此导致重要避难栖息地的大量损失”。在某些情况下,拆除水坝还可能向上游栖息地开放引入的游钓鱼,这些鱼类通常会杀死本地物种或在其他方面胜过本地物种。
“这不是呼吁停止拆坝,也不是一刀切的情况,”Weyl 解释说。“我们想说的是,在某些地区,特别是干旱地区,有些地点水坝可能具有重要的保护价值,在计划拆除水坝时需要考虑到这一点。”
许多美国科学家和环保主义者对这项新研究的回应是持怀疑态度。美国地质调查局西部渔业研究中心的生态学研究员 Jeffrey Duda 说,这个论点“对于他们所说的特定情况听起来似乎是合理的”,但他没有参与这项新工作。但在美国,大多数水坝拆除发生在不太干旱的地区,“很少有案例符合文章中的标准”。野生动物保护组织 Defenders of Wildlife 的太平洋西北地区主管 Shawn Cantrell 补充说,合著者“非常谨慎和具体地承认,绝大多数水坝对环境有负面影响”。 Cantrell 没有参与这项新研究。
此外,非营利组织 American Rivers 的北落基山脉地区主管、前渔业生物学家 Scott Bosse 说,如果气候变化有时是保留现有水坝的一个理由,那么它也可能使拆除其他水坝的理由更加紧迫。去年,一位联邦法官驳回了一项关于哥伦比亚河流域水电站大坝继续运行的提案,称该计划未能充分考虑到气候变化对受《濒危物种法案》保护的鲑鱼和硬头鳟(溯河产卵的虹鳟)种群的“潜在灾难性影响”。 Bosse 说,拆除水坝将重新开放“一些最冷、海拔最高的溯河产卵鱼类栖息地”——这一举措可能对其生存至关重要。
但 Bosse 说,这项新研究是正确的,他没有参与这项研究,他说一些水坝也可以作为入侵物种的重要屏障。例如,蒙大拿州西北部的饥饿马大坝阻止了为了休闲捕鱼而引入的湖鳟进入弗拉特黑德河南支流,从而保护了“我们最好的本地鳟鱼栖息地”,Bosse 说。“上游的一切都是牛鳟鱼和西坡割喉鳟鱼”,这些本地物种的大部分原始栖息地已因伐木、放牧、采矿和引入非本地物种而丧失。同样,五大湖地区的水坝在阻止入侵性海七鳃鳗进入潜在的产卵地方面也发挥着关键作用。“不仅有些水坝不会被拆除,”Bosse 说,“而且正在安装屏障来保护栖息地。就在蒙大拿州,在任何一年,我们都可能会看到五到十个这样的项目,西部各地的情况也类似。”在这种情况下,美国林务局通常与州渔猎部门合作,在源头溪流上建造人工瀑布,或竖起六到十英尺高的混凝土水坝,“刚好足以阻止溪鳟或褐鳟入侵上游栖息地”。
但是,《生物保护》杂志 2009 年的一项研究警告说,这种做法涉及一种权衡:用保护性屏障隔离本地鱼类也存在切断其旧有迁徙路线的风险,从而阻止一个种群到另一个种群之间的自然基因流动,并增加灭绝的可能性。此外,垂钓者可能只是在屏障上方引入一种他们最喜欢的外来鱼类,因为他们认为那里看起来像一个钓鱼的好地方。 2009 年的研究警告说,不要主观地根据“个人哲学或仅仅是其他地方有效的方法”来决定水坝或屏障的安装。
对于 Weyl 和新的“拆坝”研究的其他合著者来说,这似乎是底线——关于水坝的辩论一直容易受到意识形态或纯粹经济论证的影响。他们认为,更大的挑战在于逐个水坝地接受生态细微差别。