雄心勃勃的西部河流的无坝修复

随着华盛顿州埃尔瓦河上两座大坝的拆除,世界上最大的大坝拆除工程几乎完成。现在,在美国有史以来最大规模的生态修复尝试中,人们正在努力恢复太平洋西北部的一条大鲑鱼河。

爱大坝破坏
2011年拆迁Elwha Dam始于去年完成。埃尔瓦河恢复工程

沿着华盛顿州奥林匹克半岛的埃尔瓦河,世界上最大的水坝拆除工程即将完成。美国国家公园管理局(National Park Service)的一名工作人员打开了一架巨型建筑起重机的围栏,这架起重机俯视着格林谷大坝(Glines Canyon Dam)的废墟。这座大坝曾经高出河水210英尺(约合210英尺)。一条狭窄的、令人眩晕的走道最终将成为游客的观景台,尽头是在一个150英尺宽的混凝土裂缝上方的半空中。下面,被释放的河流咆哮着穿过建筑物的残骸。逆流而上,景色主要是一大片沉淀物,这是以前的米尔斯湖的底部。

格莱恩峡谷大坝的遗迹位于距离胡安·德·福卡海峡13英里的河流处,胡安·德·福卡海峡是从太平洋到普吉特湾的通道。下游8英里处的爱尔瓦水坝——一个世纪前修建的,没有为鱼类通道提供住宿,长期受到美国土著和渔民的辱骂——已经消失,在2011年和2012年被拆除。

随着河流的自由流动,传奇的鲑鱼——阻塞了一个世纪——开始试探性地回到爱尔瓦河70英里的鲑鱼栖息地,其中大部分在奥林匹克国家公园。把这些奇特的鱼带回爱尔瓦河是修复学家的梦想。爱尔瓦河大部分仍然保持着原始状态,被巨大的古老枞树、雪松和原始蕨类植物遮蔽着,而这些正是奥林匹克山脉闻名的地方。

拆除大坝是一项不断发展的实验,需要修复整个流域。

拆除这两座水坝已经成为一项不断发展的科学实验,需要恢复整个流域,从鲑鱼到桤木再到水獭。这两座大坝使下游的沉积物匮乏,而在大坝后面形成的湖泊则充满了异常温暖的水。米尔斯湖和奥尔德韦尔湖也提高了下游的水温,海洋营养物质未能循环进入生态系统,影响了整个食物链的物种,从顶端的黑熊、老鹰和鱼鹰,到青蛙和苍蝇。

这些水坝导致萨蒙的本土品种几近灭绝,包括奇努克、粉红和奇努克。鉴于它们处于这个生态系统的中心位置,这些洄游鱼类的适度回归对恢复爱尔华流域至关重要。国家公园管理局面临的另一个主要挑战是如何管理大坝后面堆积起来的数千万立方码的沉积物。

在政治上,在埃尔瓦河上发生的事情可能会改变美国大规模拆除大坝的情况。与此同时,有关西北太平洋地区的哥伦比亚河流域和俄勒冈州的克拉马斯河流域大坝的争论仍在继续。到2020年,美国84000座大坝中70%的大坝将超过50年;许多需要修复、移除或更换。大约有4400座大坝有故障的风险,国家大坝安全官员协会估计,修复这些大坝将花费210亿美元。仅在过去的20年里,美国就有超过500座水坝被拆除,其中大多数是小型水坝。

沿着Elwha的可见变化是'下巴下降,'一个科学家说。

Elwha是美国历史上最雄心勃勃的生态恢复项目之一,仅次于在佛罗里达沼泽地重新设计水流的努力。沿着ELWHA的可见变化是“下巴下降”,沿海流域研究所主任安妮SHAFFER说。在河里产生了几千种三文鱼,树木和草地正在重新调整由湖米尔斯和阿尔德威尔湖的伐木形成的新梯田。

“这是第一次一个系统被重新组装起来,”伊恩·米勒说,他是华盛顿海洋格兰特研究和保护组织的海岸灾害专家。

爱尔华河分水岭
埃尔瓦大坝位于奥林匹克国家公园,距离胡安·德·福卡海峡5英里。埃尔瓦河恢复工程

联邦科学家知道,在两个大坝后面建立了大量的沉积物将是他们最大的挑战,但即使他们低估了问题的范围。Demolitian专家在Elwha大坝工作了很短的工作。Glines峡谷,建于1927年,一直是较慢,分阶段的过程,作为工人的凹痕,一次几英尺,控制克莱,淤泥,沙,砾石和鹅卵石的释放。

沉积物释放得越远远超过历史上的任何一个。2010年,水文学家预测,2400万立方码被困在水坝后面。去年,估计数跃升至3400万,足以填补五英里高的足球场。随着沉积物的增加,ELWHA项目的成本所以从2004年的1.82亿美元到3.25亿美元。大约一半的沉积物可能留在原位,但是峡谷大坝的最后50英尺一直阻止所有2800万立方码的最大沉淀。

在“鲑鱼窗口期”,为了让鱼有机会产卵而不被沉积物窒息,拆迁工作也被推迟。去年,在一个令天使港居民感到震惊的事态发展中,沉积物开始堵塞在镇上新建的1.63亿美元的水质设施,这些设施从河水表面和附近的一口井中获取饮用水。这些设施是Elwha修复预算中最大的项目,拆除工作被搁置了一年,因为公园服务承包商完成了380万美元的修复工作。工作于本月恢复,明年完成。

如计划,沉积物意味着在除去凹口时脉冲下降。“我们正在努力让河流做这项工作,”汤姆·哈普勒,美国欧盟召开专家局主席团说。Elwha有义务,通过填补游泳池并形成新的砾石棒来刺激生物学家。

在大坝建造之前,Elwha是所有五种太平洋鲑鱼的家。

这对产卵的鲑鱼来说是必不可少的,因为它们需要冷水流过产卵的地方——红叶区,来调节温度并提供氧气。

沿着爱尔瓦河,700英亩的森林正在被重建,吸收了400种本地物种,从道格拉斯冷杉到草和地被植物,如俄勒冈葡萄。到明年,工作人员将在40万株幼苗中种植超过10万株。在曾经的密尔湖(Lake Mills)上方的一段,新生长的植物给湖的四周蒙上了一层绿色的茸毛,但湖床仍有一种原始的矿坑外观。爱尔瓦岛移栽项目的负责人乔舒亚·肯诺恩斯(Joshua Chenoweth)到目前为止还很满意。但他对在干燥、缺乏营养的沉积物中种植植物的长期前景持谨慎态度,并指出:“现在说这个还为时过早。”

爱尔瓦河也是世界上最大的鲑鱼恢复项目,但受到政治和科学考虑的影响。各州和联邦机构正在努力应对不同党派长期以来的失望和高期望。其中包括下埃尔瓦克拉姆部落,该部落合法拥有埃尔瓦鲑鱼的权利,其保留区位于河口;体育渔民;天使港市;造纸厂曾经为大坝提供服务。

在大坝建造之前,Elwha是西北部伟大的自然资源之一,托管Steelhead和所有五种太平洋鲑鱼:Sockeye,Coho,Chum,Pink和传说中的Elwha Chinook,通常达到100磅。十鲑鱼跑 - 每个遗传适应特定的季节性迁移 - 意味着ELWHA全年始终迁移鱼,每年约400,000。

但爱尔瓦大坝阻止了这一切。尽管官方警告,建造者还是违反了1890年的一项法律,该法律要求在大坝上安装鱼梯,取而代之的是孵卵所。其他水坝建设者也纷纷效仿,阻止鲑鱼在整个西北地区奔跑。在20世纪20年代到60年代的水力发电热潮中,这种“倒流”决定了数十年的国家政策,催生了依赖孵化的渔业。多年来,艾尔瓦大坝底部的鱼类数量一直在减少。到了20世纪90年代,本土红鲑灭绝,春季奇努克鲑和密友几乎灭绝。粉红鲑鱼濒临灭绝,夏季steelhead稀少。

这些衰落,再加上1910年的渔业禁令,剥夺了下埃尔瓦克拉拉姆(Elwha Klallam)部落的主要食物来源和文化试金石。在20世纪70年代恢复捕鱼权后,该部落反对为大坝颁发许可证,理由是大坝对鲑鱼渔业的影响,以及一份糟糕的安全报告预测爱尔瓦大坝在高洪水条件下可能会崩溃。它是在联邦法规出台之前建造的,从未获得过许可;格林斯峡谷的许可证过期了。到目前为止,这些水坝只服务于安杰利斯港的一家纸浆厂。

该部落要求拆除大坝的斗争得到了保护团体的支持。1992年,经过激烈的政治斗争,国会通过了《埃尔瓦恢复法案》(Elwha restoration act)。它授权内政部以2950万美元购买大坝,如果濒危鲑鱼的恢复需要,还可以将其拆除。

今年夏天,公园的游客们站在格利恩峡谷下的一座桥上,当他们看到鲑鱼百年来第一次在水中摇摆时,探出身子兴奋地叫着。然而,环保人士和渔民对联邦鱼类恢复计划表示失望。

2008年,一个国家海洋和大气管理局(NOAA)队发布了一项旨在帮助Elwha Salmon在沉积物中存活的计划,并将河流重新调整20至30年,是部落可接受的时框。为了满足时间表,该计划主要依赖于孵化场,呼吁为河口附近的部落建造一个新的1600万美元的孵化场,而部落则同意在Elwha捕鱼上的五年暂停。

ELWHA将是“将衡量任何其他鲑鱼恢复的黄金标准”,“一位专家说。

然而,由于孵卵鱼在渔业中占主导地位,它们的争议越来越大。它们与影响野生种群的疾病有关,研究表明,野生鱼类拥有更强的适应性和更优越的遗传特征。2012年,环保组织起诉了该部落和联邦机构,声称该计划对孵卵场的依赖威胁到了野生鱼类,违反了《濒危物种法》(Endangered Species Act)。

随着争议的方式通过法院,部落和NOAA生物学家继续捕获和标记接近部落孵化场和华盛顿州的饲养渠道的鱼,将它们从沉积物较低的频道运送到前Elwha大坝上方的未受破坏的栖息地。去年,600名成人康佳在明确的支流中被释放;其中一半生成。2012年,2,200个Chinook,其中包括500条野生鱼,朝着Elwha争吵。今年数字出现了类似。

同时,河口剧烈发生了戏剧性的变化。沉积物,沙子和木质碎片开始恢复口向东的海滩,一旦减少到狭窄的鹅卵石。根据使用“智能岩石” - 无线电标记的鹅卵石的科学家表示,这可能会纠正严重的沿海侵蚀 - 追踪河流的运输。希望曾经富有的贝类床可能会返回。

“Elwha是一个非常重要的观看系统,”俄勒冈州Corvallis的太平洋西北研究站的水道学家Gordon Grant说。“它告诉我们,从河流修复的大规模社会投资中介意。”他预测,Elwha,它的初始普通,“将是衡量任何其他鲑鱼恢复的金标准。”