Flodhesteaffald forårsager fiskedrab i Afrikas Mara-flod

Økologer har længe vidst, at landbrugs- og spildevandsforurening kan forårsage lave iltforhold og fiskedrab i floder. En undersøgelse offentliggjort i dag i Naturkommunikation rapporterer, at flodhesteaffald kan have en lignende effekt i Afrikas Mara-flod, som passerer gennem det verdenskendte Maasai Mara National Reserve of Kenya, hjem til mere end 4, 000 flodheste.

Medforfatter Emma Rosi, en ferskvandsøkolog ved Cary Institute of Ecosystem Studies, forklarer, "Sammen, Maras beboede flodheste tilføjer omkring 8, 500 kg - eller 9,3 tons - delvist fordøjet plantemateriale ud i floden hver dag. Vi var interesserede i, hvordan denne massive tilstrømning af organisk materiale og næringsstoffer påvirkede livet i vand."

Flodheste bruger deres nætter på at græsse på savannen og deres dage med at vælte sig i lavvandede bassiner for at holde sig kølige og undslippe solen. Mens de vælter sig, de udskiller affald, som tømmer ilt fra vandet, når det nedbrydes. Mikrobiel aktivitet producerer også kemikalier som ammonium og sulfid, kendt for at være giftig for fisk.

"I tørre perioder, iltfattigt vand ophobes i flodhestebassiner. Periodisk intens regn skyller til sidst vandet nedstrøms. Denne pludselige puls af iltfattigt vand kan forårsage midlertidig hypoxi og fiskedræber, " bemærker Rosi.

Over tre år, holdet overvågede vandkemi og flow nedstrøms fra 171 flodhestebassiner. Af de dokumenterede 55 skyllestrømme - defineret som når regnhændelser øgede flodstrømmen til det dobbelte af dens normale hastighed - faldt koncentrationen af ​​opløst ilt under 49 af begivenhederne, falder lavt nok til at forårsage fisk drab 13 gange.

For at forstå de mekanismer, der driver nedbrud med opløst ilt, holdet påtog sig flere eksperimentelle tilgange. Fordi flodheste er for farlige til at nærme sig, sensorer knyttet til en fjernstyret båd blev brugt til at måle vandkemi i flodhestebassiner. For at simulere strømning og forstå virkningerne af iltforbrug ved tilføjet flodhesteaffald, eksperimenter blev udført i kunstige vandløb på størrelse med badekar. Holdet manipulerede også en pool i Mara for at producere en eksperimentel skyllestrøm.

To forskellige faktorer var forbundet med fald i opløst ilt. Når iltfattigt vand fra flodhestebassiner blandes med opstrøms flodvand, det reducerer flodens samlede koncentration af opløst ilt. På samme tid, flodhestebassin sedimenter, der skylles ud under skyllestrømme, fortsætter med at bruge ilt, da de nedbrydes ned ad floden.

Denne forskning tyder på, at ændring af en flods strømningsregime gennem dæmninger eller vandtilbagetrækninger kan have økologiske konsekvenser i afrikanske floder med flodheste. Medforfatter David Post fra Yale University forklarer, "I Mara River-systemet, skyllestrømme er vigtige for at rense flodhesteaffald ud af bassiner, men de akkumulerede giftige kemikalier og deoxygeneret vand har alvorlige konsekvenser for vandlevende liv nedstrøms."

Selvom periodiske fiskedrab kan lyde som en dårlig ting, holdet observerede, at de døde fisk var en fødekilde for ådselædere som fugle og krokodiller.

Undersøgelsen bidrager til vores forståelse af et flodsystem med store flodhestebestande, hvilket sandsynligvis var meget mere almindeligt før flodheste blev elimineret fra meget af deres historiske rækkevidde.

Hovedforfatter Christopher Dutton fra Yale University forklarer, "Der er denne idé om, at uberørte floder ikke formodes at have opløst ilt styrt sammen, men vi tror, ​​det skyldes, at generationer af forskere har studeret steder, der ikke længere har intakte store dyrelivspopulationer, hvorimod Mara-floden er unik, fordi den gør. Dette system tilbyder et vindue ind i fortiden og illustrerer, hvordan økosystemer kunne have fungeret før menneskelige påvirkninger."