研究人員制定了管理河流以應(yīng)對(duì)氣候變化的計(jì)劃

研究人員在今天發(fā)表在“ 自然”雜志上的一篇觀點(diǎn)文章中指出，需要新的河流管理策略來(lái)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(dá)令盆地發(fā)生的事件，嚴(yán)重的水資源短缺給居民帶來(lái)了困難并殺死了數(shù)百萬(wàn)條魚。

“世界的河流正面臨艱難時(shí)期，”該社論的主要作者喬納森·托金說(shuō)，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(xiǎn)之中。在2018年德國(guó)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(duì)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(gè)四部分的河流管理 “適應(yīng)性”方法計(jì)劃 - 超越簡(jiǎn)單監(jiān)測(cè)生態(tài)系統(tǒng)以了解生物機(jī)制。

“我們需要開(kāi)發(fā)預(yù)測(cè)工具，預(yù)測(cè)關(guān)鍵物種，生命階段和生態(tài)系統(tǒng)如何應(yīng)對(duì)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(shuō)。“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(jìn)行比較 - 通常在檢測(cè)到負(fù)面趨勢(shì)時(shí)，將它們轉(zhuǎn)變?yōu)闀r(shí)已晚。”

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

“例如，預(yù)計(jì)洪水越來(lái)越少的干旱未來(lái)將重新組織并簡(jiǎn)化美國(guó)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(shuō)，現(xiàn)在新西蘭坎特伯雷大學(xué)。“預(yù)計(jì)的變化可能會(huì)減少社區(qū)對(duì)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(diǎn)，管理人員可以在問(wèn)題出現(xiàn)之前進(jìn)行干預(yù)。”

建立有效的模型需要長(zhǎng)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(shí)地監(jiān)測(cè)。在構(gòu)建數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之前，保持模型更簡(jiǎn)單，并找到跨數(shù)據(jù)間隙建立連接的方法可能會(huì)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(duì)變化的河流條件作出反應(yīng)，因此對(duì)一個(gè)物種的研究可能會(huì)為其他地方的模型和管理提供信息，”Tonkin說(shuō)。

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(rèn)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(gè)步驟是：

描述模型中的關(guān)鍵過(guò)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(diǎn)管理瓶頸。干預(yù)極端流動(dòng)期間人口不會(huì)崩潰的方式，同時(shí)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(cè)中的信任級(jí)別，并在新數(shù)據(jù)可用時(shí)定期更新模型。

“淡水生物多樣性正在消失，”Tonkin說(shuō)。“氣候變化正在擴(kuò)大城市化，入侵物種和污染帶來(lái)的河流生態(tài)系統(tǒng)壓力。隨著危機(jī)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€(gè)地球提供的服務(wù)。 “。