对于加州鲑鱼来说,干旱和温暖的海水意味着麻烦

由于气候变化导致的干旱和海水变暖,科学家们担心加州的奇努克大马哈鱼——该州渔业的重要组成部分——的未来正处于危险之中。

上个月,倾盆大雨终于降临加州,12月的暴雨给经历了三年严重干旱的加州带来了一些缓解。

但是这场雨来得太迟了大鳞大麻哈鱼今年夏天和秋天,在中央山谷北部繁殖。在烈日下,萨克拉门托河的水位比平常要低,温度升高到60多度——这一温度范围对已受精的奇努克禽蛋来说可能是致命的。数百万人被毁,几乎整整一年的秋季生产的奇努克,该州鲑鱼捕鱼业的核心,和winter-run奇努克它的卵在夏天孵化,是一种濒临灭绝的物种。

大鳞大麻哈鱼
奇努克鲑是太平洋最大的鲑鱼品种,需要凉爽的海水才能繁殖。太平洋西北国家实验室

这次灾难是继去年秋天的类似事件之后发生的。这也让人想起了加州北部克拉马斯河正在发生的问题,那里农业用水的分流有时会导致数千只成年奇努克鲑鱼——太平洋最大的鲑鱼——在太浅、太暖而无法产卵的水中艰难生存。

现在,科学家们——他们观察到人类对水的需求不断增加,孵育鲑鱼的基因减少,以及气候变化模型预测干旱加剧——担心奇努克鲑鱼将无法忍受未来的河流状况,并将从加州的景观中全部消失。

位于科瓦利斯的俄勒冈州立大学的渔业教授罗伯特·雷基说,随着气候持续变暖,“它们活动范围南部边缘的鲑鱼将是第一批被消灭的。”拉基怀疑任何一种太平洋鲑鱼都会很快完全灭绝,他预计阿拉斯加、俄罗斯和其他北部地区的鲑鱼数量会保持相对较高的水平。但在更远的南方,不断上升的水温将达到或超过大马哈鱼的生理容忍拉基预测,从历史上看,在本世纪末之前,大量的挤兑将减少到几乎为零。

从历史上看,大马哈鱼的数量可能在本世纪末前减少到几乎为零。

就在两个世纪前,每年有多达两百万支努克人在中央谷地繁殖。鱼从太平洋到旧金山湾,在硅谷的两大河流的交汇处,北变成一半的萨克拉门托河系统其余南圣华金河,寻找凉爽的源头在哪里躺和它们的卵受精。

在这个巨大的山谷里——地中海的气候有利于开心果、无花果和橄榄等喜爱沙漠的作物生长——鲑鱼似乎不适合在这里生长。然而,它们却在这里茁壮成长。这是因为北美一些最高的山脉位于中央山谷的侧面——内华达山脉位于东部,喀斯喀特山脉位于北部。这些山脉在大多数冬天都被埋在雪里,整个夏秋两季,融水涌向下面的低地,为奇努克鲑鱼成功产卵提供了所需的寒冷水流。

19世纪,大批矿工和移民迅速涌入加州改变生态系统.采矿破坏了水域,而过度捕捞也影响了巨大的鲑鱼洄游。然后,到了20世纪,出现了广泛的为农业而修建的水坝和运河系统。储层填满。灌溉渠也是如此。西部的圣华金谷自然过于干旱,无法支持集约化农业,大量的果园也在不断增加。不过,鲑鱼的收成并不好。这些水坝堵塞了它们通往历史上的产卵地的道路,在某些情况下还使河流干涸。在圣华金河,鲑鱼消失了。在萨克拉门托河和它的支流上,虽然主要是由于人工孵化场的繁殖,但是种群数量仍然保持不变。

今天,气候变化正成为加州现存鲑鱼生存的下一个巨大威胁。加州大学戴维斯分校(University of California, Davis)的渔业生物学家彼得·莫伊尔(Peter Moyle)说,随着平均气温的上升,在未来几十年里,让鲑鱼在加州生存成为可能的山区积雪将会消退。他说,只有少数泉水供给的溪流可能全年保持足够寒冷,以支持产卵。

让加州鲑鱼得以生存的山区积雪预计将会消退。

这个秋天,科学家和环境学家们看到了积雪消失对全州鲑鱼的影响。沙斯塔湖,它的支流的流入大大减少,下降,而它的水变暖。大多数年份,即使经过一个漫长而炎热的夏天,水库底部仍有清凉的水,那里的一个取水系统将水通过沙斯塔大坝引到下游的萨克拉门托河。但据美国鱼类和野生动物管理局的吉姆·史密斯(Jim Smith)称,到2014年10月,海水从上到下达到61华氏度。

“当时没有冷水,”他说。

在秋季降雨之前,成千上万的鲑鱼产卵并使卵受精。莫伊尔说:“如果我们能在这条河里多活下来,那将是个奇迹。”

另一场秋季产卵灾难早在一年前就发生了,那是加州有记录以来最干旱的一年。政府官员希望定量供应水库的水供以后的农业使用,突然降低了沙斯塔湖的出水量,此时正值萨克拉门托多年来最大的产卵事件。这条满是20到40磅重的鱼的河的体积缩小了一半。成千上万的鲑鱼巢穴,也就是红鲑巢穴,被遗弃在高处。

萨克拉门托和圣华金河
奇努克大马哈鱼历史上从太平洋前往内陆,沿着萨克拉门托河或圣华金河产卵。加州鱼类和野生动物部门

甚至遥远的克拉马斯河,在俄勒冈州南部一个雨水浸透的森林地区流入大海,也无法对干旱和干渴的农场免疫。去年夏天,克拉马斯盆地的水被分流到萨克拉门托山谷,加上一年几乎没有下雨,导致克拉马斯大马哈鱼洄游期间出现脱水。数千名成年支努克人差点死在温水里,直到美国填海局在美洲土著部落领袖和环保人士的劝说下,才不情愿地让更多的水流入这条河,以拯救这些鱼。这一行动帮助避免了2002年的捕杀重演,当时阳光温暖的海水引发了一场疾病爆发,造成了大致的死亡34000只成年鱼

广泛研究克拉马斯生态系统的加州大学戴维斯分校研究员丽贝卡·Quiñones说,随着气候变化和河流温度的升高,克拉马斯的问题将变得更加严重。“所有的气候模型都显示[克拉马斯]河的干流真的不适合鲑鱼生存,”Quiñones说。

一些自然资源保护主义者说,孵化场的生产使奇努克鲑鱼更容易受到气候变暖趋势的影响。

克拉马斯和萨克拉门托盆地的孵化场生产了大部分流向太平洋的鲑鱼,这些鲑鱼被加利福尼亚海岸的渔民捕获。但这些设施造成的问题可能比它们解决的问题更多。首先,根据鲑鱼业主管Jacob Katz的说法,孵化场的生产使奇努克鲑鱼更容易受到气候变暖趋势的影响恢复计划加州鳟鱼组织的成员。他说,传统上,孵化场会收获第一批游过加工车间的鲑鱼。在这样做的过程中,它们选择了一个秋季洄游的种群,在产卵季节的早期结束时返回——正是海水可能变暖和变低的时候,尤其是在未来。

与此同时,孵卵近亲繁殖和自然选择的淘汰正在剥夺奇努克鲑鱼基因组的进化资产,莫伊尔说。结果是驯养的动物不太适合在自然环境中生存。莫伊尔警告说,最终,孵卵鱼在寻找食物、躲避捕食者和找到返回上游产卵的道路方面将变得非常无能,即使每年有数千万的孵卵鱼被释放,返回中央山谷的数量也将减少得令人绝望。没有足够的返回成年企鹅来提供足够的蛋的孵卵场将被迫关闭。莫伊尔警告称:“这可能需要数年时间,但发展轨迹已经出现。”

今天,在中央山谷,幼年鲑鱼面临多种威胁.在萨克拉门托-圣华金三角洲,灌溉泵把鱼从洄游路线上拉到偏远的闭塞水域。外来的鲈鱼和鲶鱼正在三角洲地区大量繁殖(在温暖的海水中它们的未来看起来很光明),它们埋伏在芦苇丛和码头桩旁。

如果下雨的时间合适,快速流动的洪流可以把鲑鱼安全地冲到海里;但在干旱的年份,它们缓慢而危险地漂过三角洲,大多数在接触盐水之前就已经死亡。事实上,即使是对孵化场持批评态度的人也意识到,一旦这些孵化场关闭,一个价值超过10亿美元的捕鱼业几乎会立即崩溃。

一些科学家认为,如果河流系统恢复到原来的样子,中央山谷仍然可以养活大量的、自然产卵的鲑鱼。萨克拉门托河泛滥平原沿岸的湿地需要重新与主河道连接,大坝需要运行以确保冷水总是流向下游。莫伊尔指出,在某些情况下,大坝实际上可以帮助鲑鱼,因为深层水库将是最可靠的冷水来源。

联邦官员正在考虑一项计划,在下游捕获成年鲑鱼,然后把它们运到沙斯塔大坝的上游。

然而,即使是从500英尺深的沙斯塔湖流出的水,在大多数年份里也可能太温暖了,使濒临灭绝的过冬奇努克无法产卵。为了防止这种洄游消失,国家海洋渔业局正在考虑一项长期计划,在下游捕获成年鲑鱼,每年冬天用卡车把它们运到沙斯塔大坝的上游,这样它们就可以在它们过去常去的地方——凉爽、高海拔的水域产卵。这个计划——莫伊尔称之为“绝望的措施”——还需要在8月份用卡车把这些幼崽运回下游。

萨克拉门托队春季赛支努克的前景可能更糟。大多数鱼在比特溪产卵,比特溪是拉森山以南低山上的一条小支流。每年夏天,这片水域都被太阳炙烤着,在未来,如果没有拉森可靠的融雪,这里可能不可能成功产卵。

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随着水温的上升,北美西海岸的奇努克大马哈鱼的生存前景黯淡。一个研究发表在12月的杂志上自然气候变化据预测,到2100年,由于河流温度的升高,奇努克大马哈鱼可能会经历“灾难性的”数量损失。拉基说,美国西部必须在用水和生活方式的选择上做出集体妥协,西岸鲑鱼的数量现在平均减少到哥伦布发现美洲大陆之前的不到5%,才能反弹。他怀疑美国人是否愿意为此付出代价。雷基说:“在我们看到经济发展和人口增长的任何地方,鲑鱼的洄游都减少了。”

莫伊尔认为,鲑鱼的数量可能会回升,但只有在水机构的长期合作下,这些机构在鱼类和栖息地的丧失方面起了带头作用。

莫伊尔说:“加州只有这么多可用的水。“现在,我们将不得不决定如何使用我们的资源。”