Инженеры и ученые из университета Нового Южного Уэльса (UNSW, Сидней, Австралия) придумали оригинальный способ перемещать рыбу за стены дамб, плотин и других препятствий, мешающих их миграции в австралийских реках, сообщает портал phys.org.
Так называемый трубчатый рыбный канал – это недорогая и энергоэффективная установка, которая работает, перекачивая воду рыбой с высокой скоростью через трубу, проходящую через препятствующий барьер, чтобы безопасно доставить ее на другую сторону. После успешной демонстрации работы прототипа, недавно проведенной в лаборатории водных исследований UNSW в Мэнли-Вейл (Manly Vale), группа ведет переговоры с городским советом Парраматта в Сиднее о возможности установки одного из них в Марсден-Сент-Вейр (Marsden St Weir).
Трубопроводы имеют потенциал для воссоединения популяций рыб по всей Австралии и, возможно, во всем мире, где такие препятствия, как дамбы и плотины на реках, как полагают, связаны с массовым сокращением запасов пресноводной рыбы за последние полвека.
«Популяции пресноводных рыб сократились более чем на 80% за последние четыре десятилетия по всему миру. Частично это связано с тем, что сотни и тысячи наших дамб, плотин и прочих барьеров останавливают их движение», – говорит профессор Ричард Кингсфорд, директор Центра экосистемных наук из Школы биологии, наук о Земле и окружающей среде при университете Южного Уэльса. «Только в речном бассейне Мюррей-Дарлинг существует порядка 10 тысяч барьеров всех видов, которые способствовали сокращению численности местной рыбы на 90%. Если бы мы могли повторно соединить наши реки и дать рыбе возможность безопасно перемещаться по нашим рекам, мы увидели бы больше размножающихся и более здоровых популяций местных рыб».
Инженеры и ученые в Австралии боролись с этой проблемой более века и построили множество различных типов рыбных каналов, помогая рыбе преодолевать препятствия. Но установка и обслуживание таких сооружений, как правило, дороги, а некоторые из них часто не справляются со своей задачей. Имея это в виду, ученые и инженеры UNSW объединили свои усилия, чтобы предложить относительно недорогое решение, легко адаптируемое к местной среде и оставляющее лишь небольшой углеродный след. Используя подход, разработанный адъюнкт-профессором Джоном Харрисом из Центра экосистемных наук UNSW, адъюнкт-профессор UNSW Engineering Билл Пирсон и доктор Стефан Фелдер разработали, построили и испытали прототип трубчатого рыбного канала в Мэнли-Вейл.
На крутом склоне за зданием кампуса два больших резервуара были соединены двумя трубами, по которым вода перекачивалась вперед и назад. В резервуаре у подножия склона небольшую австралийскую рыбу (окуня) поместили в камеру, а затем на высокой скорости в насыщенной кислородом воде через трубу из плексигласа отправили в резервуар, расположенный выше по склону – сразу на восемь метров вверх.
«Ключевой проблемой является привлечение рыбы в трубу, чтобы мы могли перемещать ее вверх по склону с помощью нового канала», – говорит профессор Пирсон. «Доктор Харрис показал, что при соответствующей геометрии рыбу можно надежно привлечь в камеру. Прелесть конструкции в том, что она использует энергию, доступную из резервуара наверху, чтобы поднять рыбу». В коммерческих условиях при установке трубчатого рыбного канала будут использоваться соединительные трубы, значительно превышающие размер 90 мм, использованные в прототипе.
«Наша работа по численному моделированию показывает, что эта система будет надежно работать для труб диаметром не менее одного метра, поднимая рыбу по вертикали более чем на 100 м. Это потенциально может изменить правила игры в экологическом управлении большими плотинами», – говорит профессор Пирсон. «Проблема, которую мы только начинаем решать, – это вывести рыбу вниз по течению реки. Это не важно для небольших сооружений – они просто плывут вниз по течению. Однако для высоких сооружений они могут быть убиты ударами при падении и нам нужно найти для них более мягкие способы спуска с высоких плотин».
Группа ищет возможности для установки трубчатого рыбного канала на коммерческой установке и в настоящее время ведет переговоры с городским советом Парраматты о возможности установить такой канал на Марсден-Сент-Вейр в Парраматте, чтобы дикая рыба могла перемещаться вверх по течению.
«Многие из наших плотин очень старые – они были созданы для обеспечения водоснабжения во время длительной засухи в Австралии. Приятно думать, что в ближайшие несколько лет дикая рыба сможет мигрировать вдоль реки впервые за более чем столетие», – говорит профессор Пирсон.
Некоторые из проблем, с которыми группа сталкивается при переходе из лаборатории в поле, включают обеспечение того, чтобы функция исходной структуры реки не уменьшалась, одновременно поддерживая здоровье рыбных запасов, использующих эти водные пути. «Нет причин, по которым у нас не может быть плотин и здоровых речных систем одновременно», – резюмировал профессор Пирсон. «Любой рыбный канал не должен ставить под угрозу безопасность дамбы или плотины, однако теперь появилась реальная перспектива, что мы можем позволить рыбе мигрировать так, как она должна, и это может восстановить наши речные экосистемы».
