Uurijad ootavad rändkalade populatsioonide taastamiseks uut kala läbisõitu

Mirjam - Väikesed hiiglased - 3. saade (2. aprill) (Juuli 2019).

Anonim

Pennsamaa teadlaste sõnul peaks loodusarnase kalasõiduki lisamine Susquehanna jõe tammini Pennsylvanias võimaldama kala rändama kudevatendide kergemini jõudmiseks.

"Põhieesmärk on avada osa tammini ja seejärel lasta kaladel läbi minna, " ütles Xiaofeng Liu, tsiviilehituse professor ja juhtis projektijuhti. "See tundub nii lihtne, aga see pole nii. Rannad on voolukiiruse, turbulentsuse, kõikumise ja isegi temperatuuri ja veekvaliteedi osas väga erksad. Kõik need asjad peavad kokku tulema."

Ristalanguline kalapüük piki Susquehanna jõe Chesapeake'i lahe kudemisperioodi kestel oli nii rikkalik, et nad loovad edukat kaubanduslikku kalatööstust. Nad olid ka Põhja-Ameerika indiaanlaste esmane toiduvarude allikas ja aitasid varakult asustatud elanikud võitluses näljahäda vastu. Kui aga 1904. aastal ehitati York Haveni tamm ja varsti pärast seda veel kolm tammi, lülitasid nad välja jõekäigu, pannes kalatööstusele ja kalade tulevikule endaga kaasa väljasuremise ohu.

Kuigi mõned kalad kohandasid ja leidsid alternatiivseid kohti oma munade panemiseks, on nende populatsioon ikkagi järsult langenud. Enne tammi ehitamist ja inimestele jõe reostamist külastati kümneid miljoneid kalu praeguse kevadise kalapüügi ajal. 1827. aasta kevadel püüti jõesuudmes 15 miljonit kala, nii et paljud neist muutusid väetiseks. Ent 1980-ndate aastate jooksul hindasid bioloogid, et Susquehanna peamine kala jääb ülejäänud Ameerika varju populatsiooniks jõgede ja lahe tuhandeteks.

Möödunud aastakümneid on tehtud jõupingutusi jõe ja selle lisajõgede järkjärguliseks avamiseks rändkaladele. York Haven kasutab nüüd kalasredelit, mis võimaldab kala tungimist läbi ujuda ja hüppas lühikeste sammude suunas, samas kui teised kolm tammide Safe Harbor, Holtwood ja Conowingo-all kasutavad kalatõstukeid, mis toimivad nagu liftiga, et veetaks kala tammi teisele küljele.

Vaatamata nendele jõupingutustele näitavad redelid ja liftid vaid väheseid edusamme, sest kalad peavad ikkagi leidma oma teed läbikäikude või liftikambri kaudu ja seejärel läbima kõiki nelja tammi. Sageli on kalad segaduses ja kaotatud teel. Olukorra parandamiseks arendab Liu ja tema kolleegid välja York-Heaven'ile looduspõhise kalapüügi, mille nad loodavad lõpuks kasutada ka mujal.

Looduse loomiseks eemaldatakse osa tammist ja asendatakse väljapoole suunatud struktuur, mis jäljendab seda, mida kalad looduses rändavad kogevad. Kuna nendes kohtades on hüdraulilised tingimused keerukad, kasutatakse nii arvutuslikku modelleerimist kui ka füüsilist modelleerimist erinevates voolu tingimustes ilmnenud ebakindluse vähendamiseks.

Meeskond kasutab 3-D kõrge resolutsiooniga arvutusmudelit, et vaadata turbulentset voolu ja teine ​​mudel kala liikumise jälgimiseks. Nad ühendavad need tulemused füüsilise, vähendatud mudeli abil, mis võimaldab neil näha ideaalseid vooluomadusi ja kuidas nendele tingimustele reageerivad sihtrühma kuuluvad kalaliigid, Ameerika varjualus ja angerjas.

"Mööda siin, mägistel aladel on nende voogude ja vihmavee kanalis väga palju rahnud ja kivimid ja langenud puud, " ütles Liu. "See on kanali loomulik staatus ja kalad on selle arenguga bioloogiliselt kohandatud."

Selleks, et simuleerida piirkonna looduslikke jäätmeid, loovad teadlased mudeli, mis hõlmab enam kui 600 4-to-6-suu rahnud, samuti erinevad voolutingimused erinevate kalade vajadustele.

"Põhimõtteliselt on see kalapüük, mis võimaldab kala ronida, " ütles Liu. "Kuid ramp võib olla liiga pikk või tõus on teatud kalade jaoks liiga pikk, nii et me anname neile puhkealad, et nad saaksid ujuda kivimite vahel rahnude vahel ja kui nad on väsinud, saavad nad rahulikult puhata rahnud taga. "

Kui edukas mudel on välja töötatud, edastatakse see meeskonnale Cube Hydro Partners, LLC, York Haven hüdroelektrijaama ja projekti rahastamise partneri omanik ja operaator.

"Cube Hydro'ile on oluline tagada, et meie projektid oleksid projekteeritud ja hallatud keskkonnasäästlikult ja jätkusuutlikult, " ütles Rick Cunningham, Cube Hydro turundus- ja müügidirektor. "Partnerlussuhted juhtivate institutsioonidega tugevdavad meie filosoofiat ja pakuvad reaalse maailma rakendusi hüdroenergeetika juhtide järgmise põlvkonna jaoks."

Ettevõte loodab, et projekt annab kriitilist teavet ja kvantitatiivseid andmeid, mis parandavad nende disaini ja saavad seda kasutada teised.

"See on põnev võimalus meeskonnaga energeetikaettevõtete jaoks olulises keskkonnaküsimuses, " ütles kaasjuhtimise uurija Peggy Johnson, Schreyeri auväärt kolledži dekaan ja tsiviilehituse professor. "Toimiva ja jätkusuutliku kalapüügi loomine nõuab interdistsiplinaarseid teadusuuringuid ja püüab taastada jõe tervislikku keskkonda."

menu
menu