随着气候变化使热浪在世界各地(包括康涅狄格州)变得更加普遍,了解这个问题变得更加重要。像鳟鱼这样的冷水鱼有一种在极热环境下生存的策略——进入热避难所。热避难所是河流中较冷的水排入较温暖的溪水中的区域,形成“冷水区”。这可能是由于地下水在某些位置渗入河流造成的,甚至是当一条较小的、阴影良好的河流与一条较大的河流汇合时,产生一股较冷的水流造成的。

热避难所帮助鳟鱼在炎热的天气中抵御炎热

JasonVokoun,农业、健康与自然资源学院自然资源与环境系教授兼系主任,博士。学生克里斯托弗·沙利文(ChristopherSullivan)正在休萨托尼克河沿岸的热避难所中研究鳟鱼,以更好地了解这种现象。

他们最近的研究结果发表在《生态圈》上,发现并非所有的热避难所都是平等的。

“热避难所真正有趣的是,几年前,人们将它们概念化为这些冷水区域,”沙利文说。“但我们发现,除了长期天气模式之外,它们的配置和其他属性往往是鱼类(以及数量)如何使用它们的重要决定因素。”

理想的热避难所是大而深的,并且温度明显低于周围的水。研究人员使用水下摄像机观察到,在2022年夏季热浪期间,这些避难所的鱼类数量最多。

在热浪期间,干流白天的温度达到30摄氏度(或86华氏度)。鳟鱼可以轻松忍受高达17摄氏度(63华氏度)的水温,但当温度超过23-24摄氏度(73-75华氏度)时必须使用热避难所。

避难所的温度平均比周围河水低一到三摄氏度,低半华氏度到六度。避难所的表面积从小到大(11到352平方米)不等。

研究人员还发现,河流坡度(即热避难所附近干流中水面高程下降的程度)也很重要。河流坡度越高,水流就越湍急,这对于热应激的鳟鱼来说可能不太有吸引力。

研究发现,热浪期间避难所内的鱼类丰度大幅波动,表明鱼类经常离开避难所。沙利文解释说,考虑到避难所里鳟鱼的猎物往往很少,它们可能会离开主干河去寻找食物。

沙利文说:“它支持了这样的假设,即尽管主干温度不适宜,鱼类仍然能够并且将会离开保护区。”“避难所可能是生存所必需的,但鱼类可能不会像人们最初想象的那样被困在那里。但随着时间的推移,随着气候的变化,众所周知的绞索可能会收紧。”

在《生态与进化》杂志上发表的另一项研究中,研究小组观察了陆地捕食者在保护区内的造访和觅食,这也影响了鱼类如何使用保护区。

观察到的陆地掠食者包括狐狸、郊狼、山猫、大蓝鹭、普通秋沙鸭、水獭、浣熊、秃头鹰、鱼鹰,以及钓鱼、划皮划艇和参观保护区的人们。

研究人员将人类列入此名单,因为与其他动物一样,我们影响着与之互动的生态系统。

事实上,这些保护区一直存在非法捕鱼问题。即使那些不捕鱼的人也会影响这些重要领域。如果鱼认为附近有捕食者,它们就会离开避难所。当人们来看鱼时,鱼可能会将他们视为掠食者并逃离避难所,进入温暖的水域。

“人们来到保护区观看鱼类体温调节的现象可能会产生一些间接影响,”沙利文说。“我的想法是,通过量化人们以及钓鱼者访问避难所的比率,它可以表明这些间接影响的严重程度。”

沙利文说,他对有这么多人参观保护区观察鱼类感到惊讶,这一事实可以支持未来的外展和教育计划。

“这是一个众所周知的现象,可以用作了解渔业管理和栖息地保护重要性的工具,”沙利文说。

有时,数百条鱼聚集在保护区的浅水中,使它们很容易被捕食。然而,研究人员在避难所中观察到的实际捕食实例很少。在对造访保护区的2,500次陆地掠食者的观察中,只有22次有掠食企图。

“对我来说,这是这项研究中真正有趣的部分,”沙利文说。“有一些[掠夺]的例子。但比我们预期的要少得多。”

沙利文说,虽然被吃掉的鱼数量没有他们预期的那么多,但为了避免被吃掉而不得不经常离开保护区的后果可能会很大。

这些研究支持保护这些避难所并对保护策略的有效性进行研究的必要性。

“我们早就知道,热避难所对于康涅狄格州几个流域的鳟鱼生存非常重要,但该项目正在帮助渔业界、管理人员和钓鱼者等,重点了解如何在我们的地区保护鳟鱼这一有限的热栖息地。河流变暖,”沃库恩说。