Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Biologi

Illinois sportsfisk genopretning et resultat af 1972 Clean Water Act, videnskabsmænd rapporterer

Forskere fra Illinois Natural History Survey har undersøgt fisk i Illinois-floden siden 1957. Her, holdet bruger elektricitet til at bedøve fiskene til fangst. Kredit:Aaron Yetter

Populationer af largemouth bass, blågælle, havkat og andre sportsfisk er på de højeste niveauer registreret i mere end et århundrede i Illinois-floden, ifølge en ny rapport. Deres dramatiske bedring, fra befolkninger tæt på nul nær Chicago gennem det meste af det 20. århundrede, begyndte lige efter implementeringen af ​​Clean Water Act, siger forskerne.

De nye resultater, rapporteret i journalen BioScience , tilføje et mere håbefuldt kapitel til Illinois-flodens økologiske historie, som var en af ​​de mest produktive floder i Mississippi-dalen, indtil den begyndte at modtage Chicagos menneske- og dyreaffald i stor skala i 1900.

"Den største enkeltstående negative ændring, der skete med Illinois-floden i det 20. århundrede, var åbningen af ​​Chicago Sanitary and Ship Canal i 1900, " sagde Illinois Natural History Survey-forsker og fiskebiolog Daniel Gibson-Reinemer, hovedforfatteren af ​​undersøgelsen. "Efter det, meget af det ubehandlede spildevand fra Chicago begyndte at strømme lige ned ad kanalen og ind i Des Plaines-floden, som er udløbet af Illinois-floden."

Før 1900, Illinois-floden havde været ekstraordinært produktiv.

"I 1899, Illinois-floden leverede en fjerdedel af den samlede værdi og 15 procent af den samlede fangst af alt det kommercielle fiskeri i alle floderne i Mississippi-dalen, på trods af at det kun repræsenterede 2,6 procent af flodernes samlede længde, " skrev forskerne.

Men da kanalen åbnede sig, stigningen i spildevandsrelaterede næringsstoffer ansporede til en overvækst af mikrober, der udtømte vandets ilt, kvæler andre organismer, sagde Richard Sparks, en INHS akvatisk økolog og medforfatter til undersøgelsen. Hydrogensulfidgas boblede op fra dybet, at bringe tømmerflåder af spildevandssvamp og andet rådnende materiale op. En iltsultet "død zone" spredte sig langsomt fra nord til syd.

Populationer af sportsfisk som sandart, afbilledet, er steget dramatisk i Illinois-floden siden slutningen af ​​1980'erne, da de første ændringer under den føderale lov om rent vand begyndte at blive implementeret. Kredit:Josh Brugge

Forskere fra INHS havde studeret Illinois-floden siden før kanalen blev bygget. I 1957, de etablerede en række fiskeovervågningsstationer langs floden. Over tid, nye stationer blev tilføjet, så prøveudtagningen strakte sig fra nær Chicago og hele vejen nedstrøms til Mississippi-floden (se kort). Siden da, forskerne har foretaget regelmæssige undersøgelser op og ned ad floden, ved hjælp af en elektrisk ladning til at bedøve fisken for nem fangst.

Sparks sluttede sig til dette overvågningsprogram i 1972, da forholdene i floden nær Chicago var forfærdelige.

"Dengang, de eneste fisk vi samlede op var karper og guldfisk, og det var forfærdeligt at se disse fisk, " sagde han. "De havde tumorer; de havde eroderede finner. De havde forskellige sygdomme, inklusive det, der blev kaldt 'pop-eye sygdom, ' hvor øjnene forstørrede og lige faldt ud af deres øjenhuler."

Også i 1972, Kongressen vedtog den føderale lov om rent vand, tilføjelse af flere ændringer til tidligere rentvandslovgivning. CWA tilvejebragte de lovgivningsmæssige rammer og finansieringen af ​​opførelsen af ​​infrastruktur til at opfange regnvand og spildevand til behandling.

Siden da, mere end 3 milliarder dollars er blevet brugt til at konstruere et massivt netværk af reservoirer og tunneller i og under Chicago for at fange byens enorme udstrømning af spildevand og regnvand. Det første af disse projekter, et reservoir, der har til formål at reducere spildevand, kom i drift i 1980.

Startende i slutningen af ​​1980'erne og fortsætter ind i det 21. århundrede, populationer af 13 sportsfiskearter - inklusive blågælle, havkat, crappie, largemouth bas, solfisk og sandart - steget dramatisk i Illinois-floden, rapporterer forskerne.

I 1957, videnskabsmænd oprettede en række fiskeovervågningsstationer i Illinois-floden. Til sidst, stationer blev tilføjet, så prøveudtagningen strakte sig fra nær Chicago og hele vejen nedstrøms til Mississippi-floden. Kredit:Kort af Danielle Ruffatto

"I slutningen af ​​1950'erne og begyndelsen af ​​1960'erne, meget tæt på Chicago, omkring 97 procent af de fisk, vi fangede, var almindelige karper eller guldfisk. Det er invasive arter, de er ikke indfødte, og de er virkelig forureningstolerante, " sagde Gibson-Reinemer.

I dag, de samme arter udgør mindre end 3 procent af forskernes fangst.

"Hvis vi slår alle sportsfiskene sammen, vi fanger nu mellem 100 og 300 fisk i timen nu i de samme områder, hvor i 1950'erne og 60'erne, vi fangede stort set ingen, " sagde Gibson-Reinemer.

Ændringer i vandkvaliteten parallelt med sportsfiskens tilbagevenden, sagde studie medforfatter Jerrod Parker, en INHS store flodøkolog. Han ledede en undersøgelse fra 2016, der fandt en tæt sammenhæng mellem opsvinget i fiskebestandene i den øvre del af Illinois-floden efter 1983 og reduktioner i nitrogenforurening (i form af ammoniak), stigninger i opløst ilt og forbedringer i vandets klarhed. Alle disse ændringer er forbundet med reduktioner i spildevand, han sagde.

På trods af de gode nyheder, sportsfisk i Illinois-floden står stadig over for mange trusler. Invasive asiatiske karper formerer sig og forbruger zooplankton, en vigtig fødekilde for unge sportsfisk og andre arter. Hormonforstyrrende kemikalier udvaskes i floderne fra industrielle og kommunale kilder, meget af vandskellet dyrkes intensivt, og sedimentation fortrænger værdifulde levesteder.

"Selv i sådan et landskab, floder kan opleve betydelige økologiske vendinger, " skrev forskerne. "At demonstrere, hvor langt Illinois Waterway er nået, validerer klart bestræbelserne på at forbedre flodens økosystemer."

"Det, vi fandt i denne nye undersøgelse, ville ikke være nogen overraskelse for nogen biolog:Hvis du renser miljøet, dine fiske- og vildtbestande vil have det bedre, " sagde Sparks. "Det unikke ved denne undersøgelse er, at takket være årtiers forskning, vi kan dokumentere dette på en videnskabeligt robust måde."