Βοηθώντας τα ψάρια να κινούνται ελεύθερα:Μελέτη για τα είδη-στόχους και την ικανότητα κολύμβησης και πώς μπορούν να βοηθήσουν το Fishways
Τα φράγματα έχουν επεκταθεί γρήγορα στον κόσμο. Οι άνθρωποι επικεντρώνονται σε θέματα που κυμαίνονται από την άρδευση, την υδροηλεκτρική ενέργεια, την κατανομή των υδάτινων πόρων και την οικολογική αποκατάσταση και πιστεύουν ότι θα διευκολύνουν τις μελλοντικές λειτουργίες.
Αν και τα φράγματα αποφέρουν τεράστια οικονομικά οφέλη και προάγουν την ανάπτυξη της κοινωνίας, επηρεάζουν επίσης το υδρολογικό καθεστώς, τη χημεία των υδάτων και τους βιολογικούς οικοτόπους, ειδικά όταν πρόκειται για συνδεσιμότητα ποταμών, με αποτέλεσμα συχνά τον κατακερματισμό.
Τα φράγματα εμποδίζουν τα ψάρια να κινούνται ελεύθερα στα ποτάμια. Πολλά είδη ψαριών έχουν μεταναστευτική συμπεριφορά. Για παράδειγμα, πολλοί ενήλικοι σολομοί και οξύρρυγχοι μεταναστεύουν για μεγάλες αποστάσεις για να γεννήσουν. Τα νεαρά ψάρια απόγονοί τους μεταναστεύουν για να βρουν τροφή. Εξάλλου, πριν έρθει ο χειμώνας, μερικά ψάρια μεταναστεύουν σε θερμότερες περιοχές. Τα φράγματα μπορεί να εμποδίσουν την ανταλλαγή γονιδίων μεταξύ πληθυσμών ψαριών. Ως εκ τούτου, οι άνθρωποι προσπαθούν να σχεδιάσουν και να κατασκευάσουν ιχθυόδρομους για να βοηθήσουν τα ψάρια να πάνε προς τα πάνω ή προς τα κάτω με ασφάλεια και γρήγορα. Ανάλογα με το σχεδιασμό, οι ιχθυόδρομοι ταξινομούνται σε τεχνικές κατασκευές, φυσικές κατασκευές και κατασκευές ειδικού σκοπού (όπως ανυψωτικά ψαριών).
Η Κίνα σχεδιάζει να κατασκευάσει το φράγμα Huangdeng στον ποταμό Μεκόνγκ. Το φράγμα θα εμποδίσει τα ψάρια να κινούνται με ελευθερία σε αυτήν την περιοχή. Επομένως, ερευνήσαμε πληροφορίες για τα ψάρια κοντά στο φράγμα και δοκιμάσαμε την κολυμβητική τους ικανότητα. Στη συνέχεια δόθηκαν προτάσεις σχεδίασης ανύψωσης ψαριών.
Κάναμε έρευνες μεταξύ των ντόπιων ψαράδων και εξετάσαμε τη διαθέσιμη βιβλιογραφία. Κοντά στην τοποθεσία του φράγματος υπήρχαν 20 είδη ψαριών. Στη συνέχεια, διερευνήσαμε τη μεταναστευτική τους συνήθεια, την καταλληλότητα των ενδιαιτημάτων ανάντη, την κατηγορία προστασίας, την οικονομική αξία και την κατάσταση των αλιευτικών πόρων (πέντε κριτήρια). Πέντε κυπρίνοι, Schizothorax lantsangensis , S. griseus , S. yunnanensis , S. lissolabiatus, και Percocypris retrodorslis , επιλέχθηκαν ως είδη στόχοι με βάση τα παραπάνω πέντε κριτήρια. Δεδομένου ότι τα υπόλοιπα είδη μη-στόχων ανήκουν στις οικογένειες Cobitidae και Sisoridae, αποφασίσαμε να δοκιμάσουμε επίσης δύο από τα πιο κοινά είδη μη-στόχων Paracobitis anguillioides (Cobitidae) και Pareuchiloglanis myzostoma (Sisoridae). Επτά ψάρια δοκιμής (n=10 κάθε είδος, σωματική μάζα 2,7 – 588,3 g, τυπικό μήκος 0,063 – 0,342 m) είχαν μέγεθος που συναντάται συνήθως στον ποταμό.
Πραγματοποιήθηκαν δοκιμές κολύμβησης ψαριών σε αναπνευστικό μετρητή κολύμβησης (Εικόνα 1). Αξιολογήσαμε την ικανότητα κολύμβησης συμπεριλαμβανομένης της επαγόμενης ταχύτητας ροής (U ind ), κρίσιμη ταχύτητα κολύμβησης (U crit ), και ταχύτητα ριπής (U έκρηξη ). Αναλύθηκε επίσης η σχέση της κολυμβητικής ικανότητας με το μήκος του σώματος.
Αυτή η έρευνα οδήγησε σε τρία κύρια ευρήματα:(I) Το U ind και U crit (m/s) συσχετίστηκαν θετικά με το μήκος των ψαριών, αλλά η σχέση μεταξύ του απόλυτου U έκρηξη (m/s) και το μήκος των ψαριών ήταν ασυνεπή. (II) Για να βοηθήσουμε περισσότερα ψάρια να μεταναστεύσουν με επιτυχία, η ροή που ήταν 90% αποτελεσματική για την επίτευξη του επιθυμητού καταληκτικού σημείου (EF90 ) χρησιμοποιήθηκε για τον καθορισμό κριτηρίων σχεδίασης ανύψωσης ψαριών για την ταχύτητα ροής. Το EF90 τιμή για U ind ήταν 0,17 m/s και οι τιμές για U crit και U έκρηξη , ήταν 0,62 m/s και 0,87 m/s. (III) Τα συνιστώμενα κριτήρια ταχύτητας για την ανύψωση ψαριών είναι τα εξής:ταχύτητα εισόδου, 0,37 – 0,87 m/s (0,6 U crit-EF90 – U burst-EF90 ) ταχύτητα διέλευσης, 0,17 – 0,50 m/s (U ind-EF90 – 0,8 U crit-EF90 ) Ταχύτητα θαλάμου συγκράτησης, 0,17 – 0,37 m/s (U ind-EF90 – 0,6 U crit-EF90 ). Η προσέγγιση που αναπτύχθηκε σε αυτήν τη μελέτη περίπτωσης έχει δυνατότητες ως γενική μέθοδος για τον προσδιορισμό των ειδών-στόχων και τον καθορισμό κριτηρίων ταχύτητας ροής για το σχεδιασμό των ιχθυόδρομων.
Αυτή η έρευνα περιγράφεται στο άρθρο με τίτλο Μελέτη περίπτωσης:Στόχευση ειδών και εφαρμογή δεδομένων απόδοσης κολύμβησης στον σχεδιασμό ανύψωσης ψαριών για το φράγμα Huangdeng στον άνω ποταμό Μεκόνγκ, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Ecological Engineering . Αυτή η εργασία διεξήχθη από τους L Cai και P Zhao από το Ινστιτούτο Υδροοικολογίας, Υπουργείο Υδάτινων Πόρων και την Κινεζική Ακαδημία Επιστημών, τον C Katopodis από την Katopodis Ecohydraulics Ltd, τον D Johnson από το Ferrum College και τον P Zhang από το Πανεπιστήμιο Wuhan.
