研究人員制定了管理河流以應(yīng)對氣候變化的計劃

研究人員在今天發(fā)表在“ 自然”雜志上的一篇觀點文章中指出，需要新的河流管理策略來維持供水并避免水生生物群體的大規(guī)模崩潰。

科學(xué)家表示，隨著氣候變暖，必須采取新的方法，這導(dǎo)致了歷史性的死亡，如2019年1月在澳大利亞墨累 - 達令盆地發(fā)生的事件，嚴(yán)重的水資源短缺給居民帶來了困難并殺死了數(shù)百萬條魚。

“世界的河流正面臨艱難時期，”該社論的主要作者喬納森·托金說，他剛剛在俄勒岡州立大學(xué)科學(xué)學(xué)院完成了博士后任命。“澳大利亞最大的淡水魚墨累鱈魚等象征性物種正處于消失的危險之中。在2018年德國和瑞士的熱浪中，數(shù)千條魚死亡。加利福尼亞的多年干旱限制了供水并對濕地造成了嚴(yán)重破壞，河岸森林，魚類和其他水生生物。“

托特金和他的合著者概述了一個四部分的河流管理 “適應(yīng)性”方法計劃 - 超越簡單監(jiān)測生態(tài)系統(tǒng)以了解生物機制。

“我們需要開發(fā)預(yù)測工具，預(yù)測關(guān)鍵物種，生命階段和生態(tài)系統(tǒng)如何應(yīng)對環(huán)境變化，”共同作者，俄勒岡州立大學(xué)理學(xué)院綜合生物學(xué)教授David Lytle說。“我們不能只追蹤物種多樣性和人口豐富度等因素，并將它們與歷史平均值進行比較 - 通常在檢測到負面趨勢時，將它們轉(zhuǎn)變?yōu)闀r已晚。”

作者斷言，答案是開發(fā)“基于過程的”模型，該模型可以跟蹤和預(yù)測生態(tài)系統(tǒng)在小河流變化等條件時的變化。這些模型可以根據(jù)種群的生命階段，整個物種群落和事件序列進行定制，從而確定臨界點。

“例如，預(yù)計洪水越來越少的干旱未來將重新組織并簡化美國西南部干旱河流系統(tǒng)中河岸植物物種之間的相互作用，”Tonkin說，現(xiàn)在新西蘭坎特伯雷大學(xué)。“預(yù)計的變化可能會減少社區(qū)對氣候變化的抵抗力以及抵御非本地物種入侵的能力。知道這一點，管理人員可以在問題出現(xiàn)之前進行干預(yù)。”

建立有效的模型需要長期資金承諾，以收集更多關(guān)于河流物種基本生物學(xué)的數(shù)據(jù)，這意味著多年的實地監(jiān)測。在構(gòu)建數(shù)據(jù)存儲之前，保持模型更簡單，并找到跨數(shù)據(jù)間隙建立連接的方法可能會有所幫助。

“具有相似生活史或特征的物種可能以類似的方式對變化的河流條件作出反應(yīng)，因此對一個物種的研究可能會為其他地方的模型和管理提供信息，”Tonkin說。

但最終構(gòu)建最佳模型需要更多信息，這就是為什么作者認為數(shù)據(jù)收集是河流科學(xué)家和管理者的下一步。

其他三個步驟是：

描述模型中的關(guān)鍵過程?？茖W(xué)家需要更好地闡明生態(tài)系統(tǒng)屬性和水流模式之間的關(guān)系。

重點管理瓶頸。干預(yù)極端流動期間人口不會崩潰的方式，同時關(guān)注最脆弱的生命階段，而不僅僅是人口豐富。

明確不確定性。量化可以置于模型預(yù)測中的信任級別，并在新數(shù)據(jù)可用時定期更新模型。

“淡水生物多樣性正在消失，”Tonkin說。“氣候變化正在擴大城市化，入侵物種和污染帶來的河流生態(tài)系統(tǒng)壓力。隨著危機的惡化，我們需要改變我們研究，建模和管理河流的方式，以保障它們?yōu)槿祟惡驼麄€地球提供的服務(wù)。 “。