在过去的 50 年里,鲤鱼在中西部的水道中随处可见,从南达科他州到密西西比三角洲,甚至远至西弗吉尼亚州。 据悉,部分水域约90%的鱼种是入侵鲤鱼。 在密西西比河支流伊利诺伊河的一个河段,入侵的鲤鱼占水中总生物量的75%。 它们很令人讨厌,压倒了其他鱼类,使本来清澈的水变得浑浊,在某些情况下,还导致受惊的鲤鱼跳出水面。 水面上有游船经过,可能会惊吓数以千计的鲤鱼。 这些重达20多公斤的大鱼,会跳出水面,袭击船上的人。 在严重的情况下,他们甚至可能会折断手臂和下巴。
然而,到目前为止,这种多产的鱼类大多生活在五大湖附近,受到围绕湖泊南岸和西岸的复杂大陆山脊的阻挡。 山脊西部和南部的河流流向密西西比河和墨西哥湾,而东部和北部的水则流向五大湖,五大湖占世界地表淡水的20%,吸引着划船、捕鱼和其他水上活动。休闲活动。 产生约 140 亿至 420 亿美元的收入。
但这种以前被称为亚洲鲤鱼的物种仍然来到了五大湖。 美国东北部两个主要水域之间有一条常年通航的水道:芝加哥卫生和船舶运河。
该运河于 1900 年开通商业航运,七年后进行了扩建,其意外后果为鲤鱼等入侵物种的定居打开了大门。 扩建后的运河连接了密歇根湖、芝加哥河和德斯普兰斯河,流入伊利诺伊河,导致鲤鱼泛滥于伊利诺伊河。
布兰登路闸和水坝(Road Lock and Dam)位于伊利诺伊州乔利埃特镇以南。 下面是运河和德斯普兰斯河的交汇处。 鲤鱼只能通过这条三十多年的老路。 到达五大湖需要一米宽的运河和船闸,从而成为“咽喉”。 在那里,美国陆军工程兵团 (USACE) 正在从纳税人那里筹集 12 亿美元,用于修建一道屏障,希望能够阻止鲤鱼入侵五大湖。
专家表示,为了阻止鲤鱼入侵,付出的代价是值得的,“否则就会酿成灾难”。 五大湖渔业委员会立法事务和政策主任格雷格·麦克林奇思考,如果入侵鲤鱼进入五大湖会发生什么。 “任何项目都可能成本高昂,但失败的成本甚至更高,”他说。
正式名称为布兰登路跨流域工程(公路),实际上是五大湖的最后一道防线。 这将是一场考验,需要数年的时间来安装和使用各种技术,从电击到气泡罩(也称为气压屏障),只是为了防止进来的鲤鱼撤退并离开五大湖。
“我非常希望这些技术能够发挥作用,”非营利性五大湖联盟首席运营官莫莉·弗拉纳根 (Molly ) 说。 “其中一个悬而未决的问题是我们能否足够快地建造它们。 ”
攻击鲤鱼
青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼是中国人熟知的“四大鱼类”,也是让美国人束手无策的鲤科四种入侵物种。 尽管它们进入美国的确切日期不得而知,但它们是在 20 世纪 60 年代初有意引入的。 最初,这种鱼被视为钓鱼爱好者的一项运动。 此后,它可能被视为环境问题的解决方案:密西西比三角洲鲶鱼养殖场过度使用除草剂来清除杂草,而底栖鲤鱼可以根除杂草并吃掉它们。 藻类在干净的水中大量繁殖。
“当时,人们认为鲤鱼无法在这样的环境中繁殖,”伊利诺伊州自然资源部水生公害物种项目经理布莱恩·舍农 (Brian ) 说。 “这是消除化学品的好方法。”
20世纪70年代初,数千条引入美国的鲤鱼利用洪水进入密西西比河支流。 事实证明,它们在美国水域繁衍生息,很快就对水道和本土物种造成了严重破坏。 “它们是鱼中的猪,”户外作家马克·C·迪尔茨写道,“在杂草丛生的河床上扎根,最终破坏了其他鱼类的栖息地。 它们在河底游动,使水变得浑浊,阻碍阳光的穿透,影响植物的生长。”
在 1972 年联邦《清洁水法案》通过之前,入侵物种通过芝加哥卫生和航海运河的移动不成问题。 当这条约48公里长的河道刚建成时,芝加哥河逆转了流向,导致该市的污水向南流动,而不是进入该市饮用水的来源密歇根湖。 这条河被污染得很严重,鱼儿无法在里面生存。 但《清洁水法》或多或少清理了美国的水道,降低了运河的污染水平,足以让一些耐污物种出现。
游入运河的鱼类还包括黑口虾虎鱼 ( )。 它来自欧亚大陆,凶猛贪婪,隐藏在远洋货轮的舱底水中,从船体排出后进入五大湖。
专家们正在寻找阻止虾虎鱼扩散到密西西比河流域的方法,他们已经提出了十几种可能的解决方案,包括将“生物病原体”引入生态系统以及使用发电厂的过热水让鱼类感到不舒服并感染鱼。 将有毒物质放入水道中,或者干脆关闭运河。 1996 年,国会授权美国陆军工程兵团 (USACE) 开发鱼类屏障,顾问小组决定建造类似于狗主人后院栅栏的隐形栅栏:使用电脉冲使鱼转向。
美国陆军工程兵团在伊利诺伊州罗密欧维尔镇附近确定了第一道屏障的地点。 然而,项目开始后不久,罗密欧维尔镇下游就出现了虾虎鱼。 预计未来在相同的变量下可能会出现同样的问题,该项目决定将其目标从针对一个物种的实际项目改为调查电脉冲如何影响更广泛的鱼类物种的测试项目。
在研究过程中,科学家对运河中捕获的 130 条鲤鱼进行了标记和繁殖。 他们监测鲤鱼,观察它们对电脉冲的反应。 (另一个观察结果纯粹是偶然的:人类的反应。一名驳船船员无视警告标志,试图使用金属电缆将船停泊在设施附近。接触时爆发出约 30 厘米的电火花。如果船上载有更多的东西,这种易挥发的货物,船可能会直接爆炸。)
在测试过程中,只有一条鱼成功通过了带电屏障,显然是利用了驳船进入运河的优势。 另一个令人担忧的事态发展是电力系统经常出现的情况,即该系统会经历周期性停电,持续时间长达 56 小时,足以让鱼儿游过。
测试结束时,非营利组织美国渔业协会的观察员得出结论:“电气屏障充其量只能解决部分问题。” 尽管该设备的操作员最终报告说,他们的工程“技术上合理,成功地驱走了鱼,并且没有人员伤亡”,但也表示,如果与其他威慑类型(例如气泡或声音驱避剂)相结合,进一步实施可能会更有效。
《鲤鱼惊吓》
30多年来,美国陆军工程兵团及其合作伙伴一直在构思和测试不同类型的屏障,试图阻止入侵的鲤鱼进入密歇根湖。 期间甚至还出现过“鲤鱼惊”。 2022年8月,渔民报告在布兰登路闸和水坝上游的卡鲁梅特湖(Lake)看到一条鲢鱼,该湖距离密歇根湖仅11公里。 政府官员派出了一个小队,最终捕获了这条鱼。 经过几周的搜寻,没有发现其他鲤鱼,这让每个人都松了口气。
成年鲢鱼和幼鲢鱼。 资料来源:凯蒂 -/USFWS
后来,伊利诺伊州和密歇根州在其拟议的州预算中增加了新的项目,向布兰登路拨款 1.14 亿美元,用于资助启动下一批联邦资金所需的当地配套费用。 结果,该项目先前设定的成本 7.78 亿美元增加到约 12 亿美元。
按照该项目目前的设想,鲤鱼逆流而上会遇到一系列长达0.8公里的障碍物。 每关的目的都是“劝阻”大部分鲤鱼,让继续前进的鲤鱼数量逐渐减少,直至全部消失。 研究人员认为,即使鲤鱼最终到达上游的开放水域,它们也无法找到彼此,更不用说大量繁殖了。 多个防御系统还可以在其中任何一个系统发生故障时提供一层冗余。
“我们无法一下子阻止所有鲤鱼,”美国陆军工程兵团的高级技术专家和生物学家马克·科尼施 (Marc ) 说道。 确实如此,因为航道仍然需要向其他船只开放。
在下游水闸主入口附近,鲤鱼会遇到“第一道防线”。 这是一个组合屏障:一层厚厚的气泡帘加上一系列水下扬声器,这些扬声器发出的噪音的频率和音量可以驱赶入侵的鲤鱼。 专家估计,声屏障可以抵御 99.5% 的入侵鲤鱼,进一步调整最终可能会将这一数字提高到 99.9%。
如果一条河流里挤满了成千上万的鱼,这意味着很少有鱼能够穿过屏障。 鲤鱼会发现自己游进了精心设计的河道。 几百米之内的空间是一个用混凝土砌成的箱形水道,鱼类基本无法在这里生存。 没有露出水面的岩石阻挡水流供鱼休息,没有食物来源,在鱼的眼里,没有前进的动力。
正在安装生物声学驱鱼屏障,通过气泡、光刺激和噪音来阻止鲤鱼并驱赶它们。 资料来源:/USFWS
如果一些鱼穿过第一个障碍并进入船闸,就会有第二个更大的声学阵列在等待着它们。 如果有任何鱼想像罗密欧维尔测试中的虾虎鱼一样利用驳船之间的间隙,那现在是不可能的,因为船闸本身已经被修改并成为“冲刷船闸”。 在物理推力的作用下,哪怕是最小的生物也会被卷回下游。
然而,如果这一切之后,一些鱼继续从运河逆流向密歇根湖游去,游到距离布兰登路闸和水坝16公里的罗密欧维尔镇,它们就会撞上电网阵列。 对于疲惫不堪的鱼来说,这是一段相当艰难的旅程。
吃了它
除了巨大的水下工程外,当地人还以其他方式“消费”鲤鱼。 密西西比河上游和下游及其支流的鲤鱼捕获率惊人。 例如,在肯塔基州,2021年和2022年捕获了超过4500吨鲤鱼。舍农还表示,2019年,布兰登路闸下游的伊利诺伊河捕获了5000吨鲤鱼。
一名美国野生动物管理官员携带着一条重达近50公斤的鳙鱼。 图片来源:USFWS
伊利诺伊州自然资源部发起了一项促销活动,鼓励食用入侵鲤鱼。 鲤鱼在亚洲是美味佳肴,因此官员们希望客户的需求能够刺激商业捕捞的增长,甚至将鲤鱼重新命名为“copi”(意为“多产”),以期刺激消费。
“我们的商业捕鱼计划正在产生一些可衡量的影响,这对鲤鱼种群产生了一些抑制作用,但很难量化,”舍农说。 “我们正在处理很多变数,你必须问,重新分配资金以消除鱼类种群或研究捕捞的影响是否更好?我们没有足够的资金来同时完成这两件事。同时。”
所有这些活动的目的是减少鲤鱼的种群压力,让它们找到新的栖息地。 这很重要,因为根据目前的计划,该项目的实际工作要到 2024 年 10 月才能开始,并要到 2029 年 7 月才能完成。
第一阶段是在河流下游入口处安装气泡幕和狭窄声学阵列,理论上应于2026年底完成。第二阶段扩大电极阵列规模,建造第二道声屏障,并对水闸进行了改造,以允许驳船通过,同时将鲤鱼冲回下游。 最后阶段包括重新疏导河流,使鲤鱼更难通过,这将需要暂时关闭驳船交通,或许还需要爆破一些基岩来改善系统。 如果一切按计划进行,施工将于 2029 年夏季完工。
如今,距离布兰登路约 24 公里的下游大坝经常捕获入侵鲤鱼。 然而,这不被视为种畜。
鲤鱼似乎正在放慢速度并“蠕动”——这是舍农对鲤鱼当前迁徙过程的描述。 他将此归因于密西西比河流域内非结构性活动的努力。 现在,也为美国陆军工程兵团筑起屏障赢得了时间。
翻译有一些遗漏。
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