Большинство этих видов рыб, обитающих в бассейне реки Верде, уже находятся под угрозой исчезновения. Их выживание зависит от легкого доступа к различным ресурсам по всей реке и ее притокам.
Виды включают ельца крапчатого (Rhinichthys osculus), круглохвостого голавля (Gila robusta) и сонорскую присоску (Catostomus insignis).Ключевым компонентом этих водотоков является гидрологическая связь — постоянный поток поверхностных вод по всей системе, который позволяет рыбе использовать весь водосбор по мере необходимости для еды, нереста и выращивания потомства.
Модели, разработанные исследователями для оценки воздействия изменения климата на водораздел, предполагают, что к середине 21 века в сети увеличится на 17 процентов частота случаев высыхания ручьев и на 27 процентов увеличится частота дней с нулевым стоком. .«У нас есть участки канала, которые будут пересыхать чаще и на более длительные периоды времени», — сказала ведущий автор Кристин Джагер, доцент Школы окружающей среды и природных ресурсов Университета штата Огайо. «В результате сеть станет фрагментированной, превратившись в изолированные, разделенные пулы.«Если вода течет по всей сети, рыба может получить доступ ко всем ее частям и использовать имеющиеся там ресурсы. Но когда системы высыхают, развиваются временные фрагментированные системы, которые вынуждают рыбу переходить в более мелкие, иногда изолированные протоки или бассейны до тех пор, пока сухие каналы снова намокают ".
В этом исследовании рассматривается влияние изменения климата на доступность поверхностных вод в результате атмосферных осадков и изменений температуры. Он не принимает во внимание какой-либо забор грунтовых вод, который потребуется во время засухи, чтобы поддержать предполагаемый 50-процентный или более прирост населения Аризоны к 2050 году.
«Эти оценки консервативны», — сказал Джегер, проводивший исследование с соавторами Джулианом Олденом и Ноэлем Пелландом из Вашингтонского университета. Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.Исследователи использовали модель дождевого стока, инструмент оценки почвы и воды (SWAT), который включает в себя высоту исследуемого бассейна, рельеф, почву, землепользование, растительный покров, а также текущие и будущие климатические данные, включая осадки и температуру.
«Это гидрологическая модель, которая направляет воду, полученную в результате атмосферных осадков, через ландшафт, часть которой в конечном итоге становится речным потоком в реке», — сказал Джагер. «Мы разделили водораздел на множество более мелких частей, связанных друг с другом, с узлами, расположенными на расстоянии 2 км друг от друга по всей речной сети, чтобы оценить, поддерживает ли эта часть русла реки в отдельном узле речной сток в течение данного дня».Джегер описывает речную сеть, как это предусмотрено этой моделью, как мозаику из влажных и сухих участков. Собрав данные со всех этих узлов вместе, исследователи установили индекс связности для всего водораздела, который предсказывает, что климат середины и конца века снизит связность на 6-9 процентов в течение года и более до 12–18 процентов в весенние месяцы нереста.«Снижение индекса, предсказываемое моделью, больше всего повлияет на нерест», — сказал Джагер, который также работает в Центре сельскохозяйственных исследований и разработок Огайо. «В период весеннего нереста рыбы более мобильны, перемещаются на большие расстояния, чтобы получить доступ к необходимой среде обитания.
Прогнозируемое снижение возможности подключения ставит под угрозу доступ к различным частям сети».Весной и в начале лета проточные части системы уменьшатся на 8–20 процентов, создавая более длинные каналы, которые будут высыхать чаще и в течение более длительных периодов времени.
Эти изменения сократят доступную среду обитания для рыб и заставят их преодолевать большие расстояния в поисках ресурсов, как только каналы снова заболачиваются, сказал Джагер.«Рыба уже подвержена стрессовым факторам в системе, включая извлечение поверхностных и подземных вод для орошения и питья, потерю среды обитания и внедрение неместных видов, которые охотятся на местных рыб», — отметил Джагер. Связность всей системы также уже нарушена из-за существующих засушливых условий на юго-западе Америки.
«Эти рыбы — важные шестеренки в колесе этой большой экосистемы», — сказал Джегер. «Утрата эндемичных видов сама по себе является большой проблемой, и местные виды, оцениваемые в этом исследовании, особенно эволюционировали в этом водоразделе. В этой речной сети, которая в настоящее время поддерживает относительно высокий уровень биоразнообразия, заполняется набор эндемичных видов рыб. различные ниши в экосистеме, что позволяет системе быть более устойчивой к нарушениям, таким как засуха.
«Если виды будут доведены до грани исчезновения, то то, что они приносят в экосистему, будет потеряно, и их будет очень трудно заменить».