Исследование было частично основано на огромном гражданском научном проекте с более чем 2500 проб, взятых из реки Колорадо в Гранд-Каньоне, и сотрудничестве исследователей из Геологической службы США, Университета штата Орегон, Университета штата Юта и Университета штата Айдахо.Это поднимает серьезные вопросы о нынешней практике увеличения и уменьшения объема реки каждый день — известной как гидропик — для удовлетворения почасового спроса на электроэнергию, что почти уничтожило местные популяции некоторых насекомых, которые питают местные речные экосистемы.«Насекомые эволюционировали, чтобы жить в условиях периодических экстремальных наводнений и засух, а также постепенных или сезонных изменений уровня рек», — сказал Дэвид Литл, профессор интегративной биологии в Колледже наук ОГУ.
«Эти большие ежедневные подъемы и пики речного стока из-за плотин гидроэлектростанций не являются нормальным явлением. До строительства плотин в реках почти не было серьезных ежедневных изменений уровня воды.
Это может прервать практику яйцекладки некоторых видов, а также влияние этого мало оценено. До сих пор никто особо не смотрел на это, и это серьезная проблема ».Hydropeaking используется во всем мире и особенно распространен для плотин гидроэлектростанций на американском Западе.
Реки являются одними из наиболее сильно измененных экосистем на Земле, написали исследователи в своем исследовании, а во всем мире существует более 800000 плотин. Гидроэнергетика обеспечивает 19 процентов мирового электроснабжения и намного превышает производство всех других возобновляемых источников вместе взятых.Литл является национальным экспертом по вопросу о том, как организмы и сообщества формируются в результате таких нарушений, как наводнения, засухи и плотины, и большая часть его исследований сосредоточена на водных насекомых.
В этом случае плотины гидроэлектростанций оказывают особое влияние на насекомых, откладывающих яйца у берегов ручьев, таких как поденка, веснянки или ручейники. При нормальных водных условиях яйца откладываются немного ниже поверхности воды и вскоре вылупляются. Но если уровень воды внезапно упадет, они могут застрять, высохнуть и погибнуть еще до вылупления.В этом исследовании исследователи обнаружили четкую корреляцию между гидропостом и количеством присутствующих видов насекомых, а также почти полное отсутствие определенных насекомых в некоторых частях рек, где они должны были присутствовать, включая реку Колорадо ниже по течению от каньона Глен и Плотины Гувера.
Ученые заявили в своем отчете, что большинство водных насекомых уязвимы для этого явления, и они могут быть «подвержены острой смертности».По словам Литл, некоторые из этих насекомых являются пищевой базой для рыб, птиц, летучих мышей и других диких животных.«Исчезновение этих водных насекомых может иметь серьезные последствия для рыболовства и других аспектов здоровья экосистемы», — сказал Литл.Исследователи указали в своем исследовании, что один из возможных способов решения проблемы может заключаться в том, чтобы поддерживать уровень реки стабильным на несколько дней за раз — возможно, по выходным, когда потребности в электроэнергии не меняются так сильно, — чтобы насекомые могли откладывать свои яйца с успехом.
По словам Литл, это может помочь решить, но не решить проблему полностью.Известно, что плотины могут создавать серьезные экологические проблемы, включая изменение потока, температуры, режима наносов и препятствий для миграции мигрирующих рыб.
Однако исследователи назвали воздействие плотин на водных насекомых «узким местом в истории жизни, которое до сих пор не осознавалось».«Впервые в этом исследовании определяется экологическое воздействие гидроузла отдельно от других факторов стресса, вызванных плотиной, и определяются конкретные причинно-следственные связи, ответственные за утрату биоразнообразия под плотинами гидроэлектростанций», — сказал Тед Кеннеди, ученый Геологической службы США и ведущий специалист. автор исследования. «Эти результаты могут помочь менеджерам ресурсов улучшить здоровье реки, при этом удовлетворяя потребности общества в возобновляемой гидроэлектроэнергии».
Финансирование этого исследования было предоставлено Программой адаптивного управления плотиной Глен-Каньон Бюро мелиорации, Юго-западным биологическим научным центром Геологической службы США и Управлением энергетики западного региона Министерства энергетики США.