Рыба любит наводнения: Преимущества пойм в эстуарии Сан-Франциско
Обильные дожди могут заставить реки подняться, в результате чего они разливаются в низменных местах, называемых поймами. Поймы защищают города от наводнений и служат богатой пищей и безопасной средой обитания для пресноводных обитателей. Самая большая пойма эстуария Сан-Франциско - это обходной канал Йоло. Обходной канал Йоло соединен с рекой Сакраменто и защищает Сакраменто и прилегающие районы от наводнений. Более чем двадцатилетняя программа научного мониторинга в обводном канале Йоло зафиксировала множество преимуществ, которые эта пойма дает эстуарию. Например, обводной канал Йоло является местом выкармливания детенышей рыб, таких как молодь чавычи и сакраментоского косяка, а также важным пищевым банком, который доставляет корм для рыб в остальные районы эстуария. В этой статье рассматриваются некоторые преимущества пойм для видов рыб, а также подчеркивается важность долгосрочного мониторинга, который поможет ученым и менеджерам принимать решения на благо рыб и экосистем.
Что такое пойма?
Когда реки выходят из берегов, они вызывают наводнения. Низкие участки, наиболее подверженные затоплению, называются поймами. Поймы уникальны тем, что во время наводнений их среда обитания резко меняется, превращаясь из сухой земли в большую акваторию, которая может напоминать мелководное озеро. Поймы могут приносить пользу людям, направляя паводковые воды в сторону от городов и поселков, где живет много людей. Однако многие места обитания в поймах были застроены, удалены или изменены человеком, что может привести к затоплению домов и посевов, а также лишить людей, живущих в пойме, средств к существованию. Развитие также может уменьшить некоторые из преимуществ, которые дают поймы.
Однако, когда поймам разрешено естественное затопление, они служат прекрасной средой обитания для рыб, птиц и других диких животных, производя пищу и обеспечивая защиту. Во всем мире многие виды рыб и диких животных эволюционировали, чтобы потреблять большое количество насекомых и планктона, которые образуются в поймах. Поймы часто являются важными местами обитания исчезающих животных, и многие поймы восстанавливаются до более естественных условий, чтобы помочь этим исчезающим видам. Хотя поймы рек существуют по всему миру, в этой статье мы рассмотрим пример поймы в Калифорнии (США). Мы расскажем о том, как изучаются поймы, и опишем некоторые интересные результаты, которые были получены.
Пойма обхода реки Йоло
Обходной канал Йоло - это пойма реки Сакраменто в эстуарии Верхнего Сан-Франциско. Хотя основная роль обхода Йоло заключается в защите города Сакраменто и его жителей от наводнений, он также является важной зоной для фермерства и животноводства, а также важным местом обитания диких животных. Весной и летом фермеры выращивают на пойме свеклу, помидоры, кукурузу, рис и другие зерновые [ 1 ]. Зимой затопленные болота и фермерские угодья в пойме служат богатой пищей средой обитания для перелетных птиц, таких как утки и гуси, а также других животных.
Наводнения на обходе Йоло меняются из года в год из-за непредсказуемости дождей и снега в регионе. Зимой и весной сильные дожди и таяние снега в горах могут вызвать подъем уровня воды в реке Сакраменто и других близлежащих реках, что приводит к переполнению байпаса Йоло. Однако наводнения крайне непостоянны, поэтому случаются не каждый год [ 2 ]. Когда наводнение все же происходит, вода может поступать из разных источников, которые могут содержать уникальные питательные вещества и продукты. Наводнение может длиться от одного дня до нескольких месяцев. Время и продолжительность наводнения влияют на количество пищевых ресурсов, которые могут накапливаться в пойме, а также на то, могут ли виды попасть в среду обитания и использовать эти ресурсы [1].
Как мы изучаем пойму?
Чтобы понять, как меняется Йоло Байпас с течением времени и как эти изменения влияют на животных, использующих пойму, ученые ведут круглогодичный мониторинг системы. Программа мониторинга рыбы в обходе Йоло была создана в 1998 году и уже более двух десятилетий предоставляет информацию о рыбе, беспозвоночных и качестве воды. Это так называемая долгосрочная программа мониторинга, поскольку она позволяет ученым изучать тенденции изменения среды обитания и организмов, которые в ней живут, на протяжении многих лет. Поймы могут иметь весьма изменчивую среду обитания и условия в зависимости от сезона и погоды. Таким образом, программа мониторинга разработана таким образом, чтобы предоставлять информацию о пойме в различных условиях, а также адаптироваться к изменяющимся условиям. Например, пойма приносит больше пользы местным и исчезающим рыбам, когда она затоплена, поэтому ученые увеличивают отбор проб в эти периоды и уменьшают отбор проб летом, когда в пойме присутствует очень мало местных рыб.
Для отлова рыбы в различных местах обитания и на разных стадиях жизни ученые в рамках программы мониторинга используют три различных метода отбора проб: вращающуюся винтовую ловушку, ловушку-фику и пляжный невод (рис. 1A-C). Для изучения насекомых и планктона в пойме ученые используют сети разного размера (рис. 1D). Пойманную рыбу, насекомых и планктон подсчитывают, идентифицируют, а некоторые виды измеряют и взвешивают. Для изучения качества воды ученые ежедневно измеряют температуру воды, кислотность, уровень кислорода и содержание питательных веществ. Наконец, программа мониторинга также проводит специальные исследования, когда есть что-то особенно интересное, требующее пристального внимания, например, вопрос о том, лучше ли растет рыба в определенных участках поймы или есть ли там хищники, питающиеся видами рыб, находящимися под угрозой исчезновения или вымирания.
Какие животные используют обводной канал Йоло?
Сакраментский косяк (рис. 2E) - это гладкий серебристый вид местной рыбы с (вы угадали!) раздвоенным, или вильчатым, хвостом. Раздвоенный хвост реагирует на наводнения и быстрое течение воды, которые происходят зимой и весной, и заплывает в обводной канал Йоло, потому что наводнение создает мелководную, защищенную, теплую и богатую пищей среду обитания, которая подходит для нереста и роста раздвоенного хвоста [1]. Как только наводнение прекращается, косач и другие рыбы быстро уходят из поймы в реку Сакраменто, где продолжают расти. Чтобы косач мог в полной мере воспользоваться преимуществами поймы, земля должна быть затоплена достаточно долго, чтобы взрослые особи могли заплыть в пойму, отложить икру, а появившиеся личинки - вырасти и прокормиться. Когда рыба использует место обитания для нереста и роста, это означает, что она использует пойму в качестве места кормления. Ученые установили, что наводнение должно длиться не менее 1 месяца, чтобы вылупилось и выжило большое количество личинок шипохвоста [ 3 ]. В годы, когда обходной канал Йоло не затапливался, ученые не вылавливали много личинок косяка, и после длительной засухи ученые думали, что косяк вымрет. Однако у этих рыб есть талант возвращаться к жизни, как только возвращаются благоприятные условия, такие как наводнения и высокие речные потоки (рис. 3).
Еще одна рыба, которая использует пойму в качестве места для кормления, - чавыча (рис. 2A,D). Молодые лососи прибывают в обводной канал Йоло зимой и весной, когда высокие речные потоки направляют их вниз от мест вылупления. Потратив некоторое время на рост в пойме, лосось плывет к океану, чтобы созреть, а затем через несколько лет возвращается на свои пресноводные нерестилища. Молодые лососи, которые провели время в обводном канале Йоло, растут особенно быстро, потому что в обводном канале гораздо больше пищи, чем в близлежащей реке Сакраменто [1, 4 ]. Среди излюбленной пищи лосося - насекомые и планктон, включая различные жизненные стадии мошек, мух и водяных блох (рис. 1С,F), которые в изобилии водятся в обводном канале Йоло [2, 4]. Эти пищевые ресурсы, которые увеличиваются во время наводнений, также служат пищей для рыб, обитающих в других частях эстуария Сан-Франциско, когда вода из поймы стекает в реку. Хотя во влажные, паводковые годы, когда пойма дольше остается под водой, лосося обычно больше (рис. 3), в более сухие годы лосось также использует обводной канал Йоло, но при этом он меняет характер питания, потребляя больше планктона, доступного в таких условиях [2]. Ученые и менеджеры ресурсов особенно заинтересованы в том, как пойма помогает чавыче, поскольку некоторые виды лосося находятся под угрозой исчезновения. Понимание того, как обводной канал Йоло может помочь молоди лосося быстрее расти, полезно для организации
Почему мониторинг важен?
Надеемся, теперь вы видите множество преимуществ, которые поймы могут обеспечить людям и рыбам. Важно отметить, что без программы мониторинга, подобной программе мониторинга рыбы в обходе Йоло, мы бы упустили множество важных деталей о том, как функционируют поймы и как они помогают экосистеме в целом. Благодаря долгосрочным данным, собранным в рамках этой программы мониторинга, мы знаем, что обводной канал Йоло производит много корма для рыб и что он является важным местом нагула для местных рыб, таких как косяк и чавыча [1, 3, 4]. Эти результаты, помимо прочего, способствуют восстановлению пойменных мест обитания. С помощью этих проектов ученые и менеджеры ресурсов надеются улучшить благосостояние местных рыб и общее состояние эстуария Сан-Франциско.
