本文最初发表于 Inside Climate News，这是一个报道气候、能源和环境的非营利性独立新闻机构。经许可转载。在此 注册 订阅其新闻通讯。
纽约的饮用水质量——以及将其输送到每个纽约人水龙头的复杂系统——长期以来一直是城市官员和居民引以为傲的源泉。错综复杂的渡槽，主要依靠重力运行，将水从特拉华河和卡茨基尔流域以及更近的克罗顿水库输送到城市。
部分得益于纽约市环境保护局通过《 流域长期保护计划》持续保护这些流域的努力，这个网络被认为是城市供水的黄金标准。
然而近年来，三种入侵物种的出现威胁着城市最古老的水库——克罗顿系统的水质。
如今，克罗顿系统， 曾是首个大规模为该市供水的流域，通常供应该市约10%的水，在北方干旱时期可以提供更多。该系统位于哈德逊河以东，覆盖12个水库和3个调蓄湖，所有这些都流入威彻斯特县的新克罗顿水库。
尽管由于北方流域的水质，该市大部分供水仍未经过过滤，但克罗顿系统的水质在20世纪90年代开始偶尔出现味、气味和颜色标准不达标的情况。为解决这一问题，市环境保护局 建造了克罗顿水过滤厂，该厂于2015年投入使用。
目前，该市的供水网络，特别是纽约特拉华输水道，正在进行一些 维修，以修复一个存在数十年的泄漏，该泄漏曾导致数百万加仑的水流入纽约北部地下。 随着该项目进入最后阶段，新克罗顿水库将承担该市总供水量的更大比例。
但在过去五年中，三种入侵物种——一种快速生长的水生植物、一种指甲大小的软体动物和一种水蚤——已在此安家。
入侵物种是指在其栖息的生态系统中非本地的物种，它们通常对本地动植物构成重大威胁。它们通常通过人类的直接或间接干预而被引入，并且通常清除成本高昂。
在上一个财政年度，环境保护局在流域的源水保护方面花费了近1亿美元。其中超过150万美元用于生态系统保护，例如入侵物种的管理。
斑马贻贝：难以遏制
斑马贻贝，一种来自欧亚大陆的微小软体动物，因其外壳上的条纹而得名，于 2021年 进入克罗顿系统。据市环境保护局的生物学家Meredith Taylor介绍，斑马贻贝是在流域内的一个私人湖泊举办的一次鲈鱼比赛中，从全国各地带来的船只引入的。这些船只不在该部门的管辖范围内，因此未接受其严格的去污协议，该协议通常要求对船只进行全面的蒸汽清洁，以确保船上没有残留的生物。
“一旦它们在水体中建立起来，就几乎没有办法阻止它们的传播，”Taylor说。“今年是第一个真正开始看到大量种群积累的年份。”
这些软体动物最终被冲入水库。这些斑马贻贝是滤食性动物，这意味着它们会吸入水并以水体中的浮游生物为食。这减少了小鱼和本地贻贝的食物来源，从而破坏了自然的食物网。它们还可以附着在本地贻贝上，包围它们并阻碍其进食或繁殖的能力，有时会导致死亡。
它们在表面聚集的能力也可能堵塞供水系统，这在克罗顿水库已经发生。
“我们正试图了解种群的分布和密度，以便估计何时需要聘请清洁服务来刮掉我们基础设施上的它们，”Taylor说。“我们发现我们的一些采样管道被堵塞了，所以不得不更换。”
它们的存在也会影响水化学。斑马贻贝以特定类型的藻类为食，而丢弃其他藻类，在其粪便中释放副产品。这可能成为 蓝藻 的繁殖场所，蓝藻是一种藻类，当浓度很高时，会形成“水华”。
这些水华漂浮在水面上，阻碍了捕鱼和划船，常常散发出难闻的气味，这种气味会转移到供水中，并减少水中的氧气含量，影响本地鱼类的生存。它甚至 携带有害毒素。
自贻贝出现以来，环境保护局加强了对水中蓝藻的监测，但对于水库大型生态系统的影响，几乎无能为力。
水盾草可以在“一夜之间”改变生态系统
水盾草，一种以在湖泊、池塘和缓流河流表面形成浓密植被垫而闻名的水生植物，也已出现在克罗顿水库以及下游的克罗顿河中。
“我们正在努力根除该种群。它在该地区尚未广泛蔓延，我们正试图将其阻止在（哈德逊）河口之外，”Taylor说。“它可能很难在哈德逊河主干道上立足，但它可以在上下许多支流中立足。”
水盾草是一种常用于水族馆的植物，通常在被倾倒进流域时引入。当水盾草扩散到水体表面时，它会阻挡本地水生植物的阳光，通常导致它们死亡，并影响以它们为食的鱼类。船只也难以穿过它，尤其是在未采取措施减少传播的情况下。水盾草在秋季死亡，导致大量植被分解，导致水中缺氧。这也影响海洋生物。
“你可以看到生态系统在一夜之间发生变化——特别是水盾草。你会看到一个正常的池塘，然后在生长季节结束时，它完全被水盾草占满了，”Nicole White说，她是 Little Bear Environmental Consulting 的创始人，该公司经常与市县部门合作打击入侵物种。“其他任何东西都无法在那里生存。它被窒息了。”
White与包括环境保护局在内的其他组织合作，在2018年至2022年间 根除了克罗顿河中的水盾草。 在他们最初采样的449个地点中，40%的地点存在水盾草。
最终，他们通过使用极低浓度的除草剂连续五个季节，成功地根除了三英里下游河道中的水盾草，但水盾草对河流生态系统的影响如此严重，以至于项目结束时，White不得不重新种植了许多本地水生植物在克罗顿河中。
据Taylor称，水盾草仍然存在于新克罗顿水库。环境保护局也正在使用除草剂来改变这种情况。
水盾草的存在不仅会对海洋生态系统，还会影响水质和当地鸟类的生存。水盾草也已知会寄生蓝藻，蓝藻会转化为毒素——Aetokthonos hydrillicola。这种有害藻类可以杀死水禽和白头海雕，并可能危害人类健康。
“这是一种神经毒素，所以在水盾草上发现Aetokthonos 的地区，许多野生动物因脑损伤而死亡，”White说。“所以鱼类死亡，爬行动物，如龟类死亡，吃水盾草的水禽死亡，然后是这些水禽的捕食者也死亡。”
气候变化导致秋季气温升高和更极端的天气事件，这些事件会扰动水体中的沉积物。这为水盾草、蓝藻水华以及间接的这些毒素的传播创造了更有利的环境。尽管其在新州的出现尚未得到证实，但环境保护局正在对其进行采样。
水蚤，一种潜在的威胁
去年在水库发现了鱼钩水蚤。由于其出现的新颖性，环境保护局官员尚未看到对其海洋生态系统的不利影响，其对食物链的更广泛影响尚不清楚。水蚤通过吞食大量浮游动物来影响水质，这为有害藻华的生长创造了更有利的环境。Taylor认为它很可能是通过渔具传播的，因为水蚤的卵可以在干燥状态下存活很长时间。
与斑马贻贝类似，一旦鱼钩水蚤在水体中建立起来，几乎不可能完全清除。许多科学家认为最重要的是阻止它们传播到新的水道——纽约约40%的淡水与运河相连，这使得物种更容易移动。
如果没有政策的改变，更多的入侵物种可能会进入该市的水库，以新的方式影响支持纽约人饮用水质量和休闲捕鱼的生态系统。未来阻止这种情况的努力将需要使用流域的人们改变行为。
“最大的障碍在于，休闲用户并不容易意识到他们的行为可能会产生深远的影响。当你在一个地方钓鱼却一无所获，然后决定去下一个水库，你并没有想到那个小小的举动会产生如此巨大的影响，”Taylor说。“即使我们尽了最大的努力去传达这个信息，我认为这仍然是遥不可及的。”
美国地质调查局的生物学家Scott George一直在监测圆鳍鱼——一种小型入侵性底栖鱼类，它常常挤占本地鱼类物种的生存空间——在纽约水道中的扩散情况。圆鳍鱼于2021年迅速进入哈德逊系统，令科学家们感到担忧。
“让我感到惊讶的是，入侵的进程是多么不可预测，”George说。“当我们大约在2016年开始研究纽约州中部（以及尤蒂卡地区）的圆鳍鱼时，多年来我们并没有看到多少扩张的迹象。”
一旦它们建立起来，圆鳍鱼通常会减少本地筑巢鱼类（如小口黑鲈）的数量，因为它们会吃掉它们的卵，但它们也为成年小口黑鲈提供了丰富的食物来源，这使得它们对更大生态系统的影响复杂化。
最终，它们对水道中本地物种有着重要影响，且无法根除。像George这样的生物学家专注于密切监测像圆鳍鱼这样的入侵物种，以衡量它们的影响，同时强调早期发现和快速响应对于像水盾草这样的物种的重要性，后者对除草剂有反应。
“这里的整个前提是，你越快识别出一种有问题的入侵物种，无论是植物、动物还是鱼类，你越快识别出它已经殖民了一个新区域，那么它被管理或甚至完全根除的可能性就越高，”George说。
理解入侵物种对任何特定水体的 Yet is difficult。在纽约，许多州的水体常常寄生多种入侵物种，使得任何一种动物或植物的影响变得模糊。
Meg Modley是尚普兰湖流域计划的水生入侵物种协调员。该流域涵盖了佛蒙特州、纽约州和加拿大魁北克省的水域，所有这些都流入尚普兰湖流域。
近年来，尚普兰湖流域计划与 美国陆军工程兵团 合作，一直在设计一种方法来防止入侵物种通过连接哈德逊河和尚普兰湖的运河传播。
“我们会将水上娱乐设备抬高到陆地之上，用高压热水对其进行消毒，然后将其放到分水岭divide的另一侧，”Modley描述了该计划的一个可能结果。
流域计划本身也已经在流域沿岸安装了许多船只清洁设施，这鼓励了休闲船主检查他们的船只是否存在入侵物种。对Modley来说，一项阻止其传播的美国政策以及为此分配的联邦资金将非常受欢迎。她认为，政界人士需要更好地了解将这些物种从已定居的水体中缓解和根除的成本。
Modley还目睹了鱼钩水蚤进入该流域，并监测了它对水中浮游生物存在的影响。她担心水盾草、圆鳍鱼以及一种名为日本虎杖的入侵性水生植物会进一步传播到尚普兰湖，特别是因为气候变化导致风暴越来越频繁。
“当我们遇到更密集的大雨和风暴时，我们会遇到很多扰动，很多沉积物的再分布，”Modley说。“无论哪里有扰动，入侵物种往往会首先占据主导地位或进行殖民。”
随着纽约的冬天变得更加温和，一些科学家也担心，通过水族馆倾倒等方式引入的一些入侵物种将能够意外地在这些水道中度过冬天。
“人们一直很担心，因为我们不知道许多物种的能力，”White说。
