在加州溪流和河流中漫步并收集其中鱼类数据的五十年里，彼得·莫耶尔见识过很多。但上个月他看到了一些新的情况：纳瓦罗河的支流完全干涸了，这条河发源于葡萄园，然后蜿蜒穿过红杉林流入太平洋。
“它们七月份的样子就像通常九月或十月，在旱季末尾的样子，”加州大学戴维斯分校的鱼类生物学家莫耶尔说。
罪魁祸首是干旱。纳瓦罗河及其处境艰难的居民只是这个干旱州面临压力的一个例子。从高耸的内华达山脉——今年五月的积雪量仅为平均水平的 18%——到广阔的萨克拉门托-圣华金河三角洲，创纪录的干旱正在重塑加州的生态系统。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保关于塑造我们今天世界的发现和想法的有影响力的故事的未来。
这也让研究人员得以一窥未来。加州一直经历着极端的水文循环，干旱与太平洋倾盆暴雨交替出现（参见 “极端水文”）。但科学家表示，当前的干旱——现在已进入第三年——为我们预测 50 年后的情况提供了经验教训。
“西部一直经历着这种情况，但我们可能会以更快的周期经历它，”加州大学戴维斯分校约翰·缪尔环境研究所的植物生态学家兼主任马克·施瓦茨说。他和其他人正在美国生态学会的年会上讨论干旱的生态后果，该年会于 8 月 10 日至 15 日在加利福尼亚州萨克拉门托举行。他说，该州的动植物物种正面临风险，部分原因是加州的生态系统已经高度改变，并且容易受到各种压力的影响。
该州 129 种本地内陆鱼类中的许多种，包括几种鲑鱼，都被联邦或州机构列为不同程度的濒危物种。“我们的起点相当低，”莫耶尔说。他希望利用当前的干旱来探索本地鱼类在哪里有最好的生存机会。
这可能是在戴维斯校区附近的普塔克里克等筑坝的溪流中，那里的水流量可以控制以优化本地鱼类的生存。另一个重点可能是泉水溪流，例如那些从加州最北端火山地形流下来的溪流，它们比融雪溪流更能长时间地在干旱中生存。
在 1970 年代后期，莫耶尔发现蒙特雷湾流域的本地鱼类在经历了两年的干旱后相对迅速地重新定居到它们的溪流中。但如今的溪流面临着更大的生态压力，例如更多的水坝和更多争夺栖息地的非本地物种。
外来入侵者
萨克拉门托河和圣华金河交汇的三角洲地区也出现了其他挑战，该地区位于旧金山东北部。美国地质调查局 (USGS) 在加利福尼亚州门洛帕克的的水生生态学家珍妮特·汤普森说，一种入侵性咸水蛤（Potamocorbula amurensis）利用了河流变暖的水域，向上游移动了数公里。
Potamocorbula 胜过了淡水蛤（Corbicula fluminea），并且从农业径流和炼油厂中积累的元素硒约为其淡水同类物的四倍。当濒危鲟鱼以 Potamocorbula 为食时，鱼类摄入的硒远远超过最佳量。“这是我们看到的对环境影响最大的转变，”汤普森说。“这些是可能对捕食者物种产生持久影响的因素。”
梳理干旱对陆生动物的影响更加困难。研究人员记录了今年加州各种鸟类种群的下降，例如绿头鸭（Anas platyrynchos）和三色黑鹂（Agelaius tricolor）。但许多其他因素——尤其是栖息地丧失——也发挥了作用，因此很难将干旱的影响分离出来。
干旱对熊等大型动物的影响也不确定。加州鱼类和野生动物管理局在兰乔科尔多瓦的野生动物生物学家杰森·霍利说，有传闻报告表明，今年有比往常更多的熊出现在靠近人类的地方。今年春天，在六周的时间内，有四只黑熊出现在萨克拉门托河走廊沿岸，比正常情况更远离山区。“这些类型的电话肯定会引起你的兴趣，”霍利说，他认为山区的干燥条件可能正在将熊推向人口稠密地区。
持续时间最长的影响可能是对加州森林的影响，包括其标志性的巨型红杉。美国地质调查局在阿卡塔的林业专家菲利普·范·曼特格姆说，干旱为森林生态学家提供了一项计划外的实验，他将在萨克拉门托会议上发言。
研究人员正在收集数据，以检查部分是为了降低火灾风险而进行的森林地块疏伐是否可能帮助树木在干旱下更好地生长。测试也可能有助于揭示干旱杀死不同树种的主要机制，无论是通过中断树木内的水流还是通过饿死树木。“我真的很想看看结果如何，”范·曼特格姆说。
应该有充足的时间来收集数据。气候学家预计今年太平洋将形成厄尔尼诺天气模式，这通常会给加州部分地区带来更多降雨和降雪（参见自然 508, 20–21; 2014）。但待定的厄尔尼诺现象看起来比最初预期的要弱，可能对结束干旱没有太大影响，甚至没有任何影响。该州很可能在 2015 年之前仍将保持干燥。
本文经许可转载，并于2014 年 8 月 12 日首次发表。