加州最大的淡水湖被藻类侵占,夺回湖泊的战斗

克利尔湖每年都会被藻华所污染,这是生态系统遭受的众多攻击之一。
有害藻华的影响范围从破坏性到致命性不等。图片来源:LUIS SANTANA

本文最初发布于 Knowable Magazine。

杰苏斯·坎帕内罗(Jesus Campanero Jr.)还是个少年时,他就注意到水里有些不对劲。他曾经在加州最大的淡水湖——附近的克利尔湖游泳后,全身出现皮疹。夏天,空气中会弥漫着令人难以忍受的气味。

然后,在2017年,出现了头条新闻,数百条鱼死亡并被冲上岸。“那时我才真正开始意识到这里存在一个真正的问题,”坎帕内罗说,他现在是加州波莫印第安人罗宾逊牧场部落委员会的一员,他的祖先世世代代居住在这里已有数千年。

罪魁祸首?有害藻华(HABs)。这些藻华通常表现为 unsightly 的蓝绿色粘液层,当某些藻类或称为蓝藻的微生物失控生长时就会发生,而温暖的温度以及富含磷和氮的污染物则会助长它们的生长。

有害藻华的影响范围从破坏性到致命性不等。某些蓝藻会释放毒素,其中包括一种称为微囊藻毒素的毒素,可能损害肝脏。接触性暴露可能导致类似坎帕内罗的皮疹等症状,以及头痛、眼睛刺激、喘息等。近年来,全国各地的城市都出现了警告居民不要饮用自来水的HABs公告;2017年,加州有18只狗因疑似接触HABs污染的水而死亡

美国有害藻华国家办公室估计,这些藻华每年给美国造成的与健康、渔业、娱乐、旅游和监测相关的成本高达5000多万美元。2017年对近1200个美国湖泊进行的一项调查显示,约三分之一的湖泊含有蓝藻毒素。而且这个数字还在增长。

有时有毒的藻华会污染沿海水域和淡水生态系统,如湖泊、河流、池塘和水库。地图上的每个点代表2010年至2022年间媒体报道的淡水藻华的大致位置。在许多地点,藻华已发生多年。

“毫无疑问,在淡水领域,这些事件发生得越来越多,受影响的人越来越多,在某些情况下事件也更严重,”马萨诸塞州伍兹霍尔有害藻华国家办公室主任唐纳德·安德森(Donald Anderson)说。

生态系统也遭受了损失:藻华分解时会耗尽水中的溶解氧,导致鱼类窒息。但可能令人意想不到的是,在克利尔湖的情况下,移除一种特定的鱼类可能是恢复的关键工具。与其他努力一起,一项大胆的计划正在进行中,旨在清除入侵性的鲤鱼,它们会搅动湖中的磷,从而滋养藻华。

对水和传统的威胁

克利尔湖流域养育了数千年的原住民。坎帕内罗回忆起他长辈讲述的关于湖中生物繁盛的故事,从鸟类到熊再到鱼类,其中包括一种备受尊敬的小鱼——克利尔湖鳉。

但在一个多世纪里,这个湖泊遭受了许多破坏:一个废弃的露天汞矿(现为超级基金点)的径流渗入水中;还有来自砾石矿、失控的化粪池系统、大麻农场和葡萄园的径流。现在鳉鱼正濒临灭绝。

大谷波莫印第安部落(Big Valley Band of Pomo Indians)的环境总监莎拉·瑞安(Sarah Ryan)说,当地部落曾请求加州湖县监测水质,但县官员表示他们没有能力。因此,在2014年一次严重的藻华爆发后,瑞安和当时埃莱姆印度人殖民地波莫印第安部落(Elem Indian Colony of Pomo Indians)的环境总监卡罗拉·肯尼迪(Karola Kennedy)开始了自己的水质检测项目。

瑞安说,该团队专注于采集常用于传统部落活动和仪式的地区的水样,这些用水方式不受1972年《清洁水法》规定的最高污染物含量的保护。

一项早期结果显示,一个水样中微囊藻毒素的含量超过每升17,000微克,远高于美国环保局建议的用于包括游泳和钓鱼在内的娱乐用水的每升8微克限量。

瑞安说,湖县60%的居民的饮用水来自湖泊,甚至在监测开始之前,人们有时就害怕饮用自己的水。大谷部落的监测项目现在定期向社区提供关于克利尔湖水质的更新

然而,监测并没有解决问题。瑞安参与合著的一项2022年由美国疾病控制与预防中心发表的研究分析了从湖泊取水的家庭的自来水,发现其中58%的微囊藻毒素含量等于或高于需要环保局发布饮用水健康建议的水平。

一个有计划的团队

改变可能终于要来了。2017年,一项州议会法案成立了一个委员会,旨在启动一项计划。这项耗资数百万美元的、仍在进行的努力,汇集了部落代表、科学家和县官员。

安德森是《海洋科学年鉴》上一篇关于HABs的概述文章的合著者,他说,阻止富含营养的径流渗入湖泊是一个显而易见的步骤——对于一些湖泊来说,这可以减少滋养藻华的营养物质含量。但在克利尔湖或任何其他地方,实施和执行这些措施都非常困难。“这确实是一个巨大的挑战,”安德森说。无论如何,在克利尔湖,估计驱动有害藻华的磷大部分已经积聚在沉积物中。

委员会的几项提议旨在解决预先存在的磷负担。

渔业生物学家 Luis Santana 在测试克利尔湖被藻华覆盖的水域。照片:Alix Miguel

一种方法是将纯氧注入湖底,以减缓磷从沉积物中的释放。自20世纪80年代以来,这种技术已被使用,并在其他生态系统中成功减少了藻华,但该技术成本昂贵,需要定期维护,否则其益处会很快消失。由加州大学戴维斯分校环境工程师杰弗里·斯莱多(Geoffrey Schladow)领导的一个团队,计划在2024年或2025年实施这样一个试点项目。

由部落生态恢复联盟(Tribal EcoRestoration Alliance)领导的另一个团队,这是一个包括几个当地部落和美国林务局在内的合作组织,希望恢复湖边的一种植物——灯芯草(Schoenoplectus acutus)。灯芯草是湖泊的天然净水器,也是部落用于制作垫子、玩具、船只等的文化重要材料。在克利尔湖盆地,部落长期以来一直使用受控烧毁灯芯草的方式来保持植物的健康——并帮助湖泊——但这些做法在19世纪末和20世纪初的法律将文化烧毁定为非法后被禁止了。

还有那些鲤鱼。这些强壮的鱼体长可达两英尺,重达40磅。在19世纪末,殖民者从欧洲引进鲤鱼到美国,它们迅速传播到全国各地的淡水体中。专家估计,克利尔湖中有数百万磅的鲤鱼。这些所谓的“杂鱼”在觅食和繁殖时搅起大量的沉积物,释放出湖底的污染物。渔业生物学家 Luis Santana 和他的同事估计,鲤鱼密度为每英亩173磅,这大约是入侵性鲤鱼被认为会造成生态破坏的阈值的两倍。

桑塔纳说:“想象一下你在海滩上……你只是踢了一下沙子,就像‘哦,这很容易。’好吧,鲤鱼每天都在这样做。“而且它们越大,在这方面就越厉害。”

入侵性鲤鱼威胁着包括克利尔湖鳉在内的本地野生动物,并搅起沉积物,释放湖底的营养物质,从而助长有害的藻华。2023年春天,一个团队开始评估克利尔湖的鲤鱼种群,以确定秋季捕捞的最佳目标区域。制作:Tien Nguyen for Knowable Magazine

威斯康星州明尼苏达州加拿大马尼托巴省,通过捕捞或毒杀鲤鱼种群已被证明是有效的,并带来了水质的显著改善。在克利尔湖,此举可能带来其他好处:鲤鱼会拔起灯芯草,并以包括受威胁的鳉鱼在内的本地鱼类为食。为罗宾逊牧场波莫印第安部落工作的桑塔纳正在帮助领导一项从克利尔湖清除鲤鱼以保持磷沉积的项目。“假设如果我们移走所有这些鲤鱼,其他鱼类种群将会蓬勃发展,”桑塔纳说。这包括克利尔湖鳉,这是另一种因湖泊大规模变化而受到威胁的本地鱼类。

今年春天,该团队测试了一些商业捕捞技术,以在该近70平方英里的湖泊中捕捞鲤鱼,这是一次试运行,将为今年晚些时候的更广泛的捕捞行动提供信息。

克利尔湖的恢复之路漫长,但居民决心继续斗争。“如果我们放任这个湖不管,那么对我们所有人来说都是糟糕的。我们都饮水。我们需要水来创造我们的食物,养活农作物,以及一切,”坎帕内罗说。

“我希望我们能够团结起来——不仅仅是部落,这不是部落的事——而是作为一个人,并明白没有水,就没有生命。”

Tien Nguyen 是一位独立记者、纪录片制作人和改行的博士化学家。她的作品涵盖科学、历史和文化,重点关注凸显历史上受压迫社区的故事。您可以在tienminhnguyen.com找到更多信息。

本文最初发表于Knowable Magazine,这是来自 Annual Reviews 的一项独立新闻报道。注册新闻通讯

 

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