ตั้งแต่ความแห้งแล้งไปจนถึงน้ำท่วม สถาปัตยกรรมบีเวอร์สามารถ เว็บสล็อต ให้บทเรียนเกี่ยวกับความยืดหยุ่นของสภาพอากาศได้
โดย CHRISTINE HATCH / THE CONVERSATION | เผยแพร่เมื่อ 24 ม.ค. 2022 10:30 น.
สิ่งแวดล้อม
สัตว์
ศาสตร์
บีเวอร์ว่ายน้ำไปทางเขื่อนด้วยไม้สองชิ้น
บีเวอร์สามารถสร้างเขตน้ำท่วมที่ปลอดภัยยิ่งขึ้นด้วยเขื่อนของพวกเขาฝากรูปถ่าย
Christine E. Hatchเป็นศาสตราจารย์ด้านธรณีศาสตร์ที่ UMass Amherst เรื่องนี้เดิมมีอยู่ในThe Conversation
ไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่ทั้งสถาบันเทคโนโลยีแมส
ซาชูเซตส์และ สถาบันเทคโนโลยี แห่งแคลิฟอร์เนียอ้างว่าบีเวอร์ ( Castor canadensis ) เป็นมาสคอตของพวกเขา วิศวกรที่มีชื่อเสียง บีเว่อร์ดูเหมือนจะสร้างเขื่อน สร้างโครงสร้างด้วยท่อนซุงและโคลนที่สามารถท่วมพื้นที่ขนาดใหญ่ได้
เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศทำให้เกิดพายุรุนแรงในบางพื้นที่ และความแห้งแล้งอย่างรุนแรงในบางพื้นที่ นักวิทยาศาสตร์กำลังพบว่าการแทรกแซงทางธรรมชาติขนาดเล็กของบีเว่อร์นั้นมีค่า ในพื้นที่แห้งแล้ง บ่อบีเวอร์จะคืนความชุ่มชื้นให้กับดิน ในเขตเปียก เขื่อนและบ่อน้ำสามารถช่วยชะลอน้ำท่วม บริการทางนิเวศวิทยาเหล่านี้มีประโยชน์มากที่ผู้จัดการที่ดินจะย้ายบีเว่อร์ในสหรัฐอเมริกาและสหราชอาณาจักรเพื่อช่วยฟื้นฟูระบบนิเวศและทำให้พวกเขามีความยืดหยุ่นมากขึ้นต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
นักวิทยาศาสตร์ประเมินว่าบีเว่อร์หลายร้อยล้านตัวเคยสร้างความเสียหายให้กับแหล่งน้ำทั่วซีกโลกเหนือ พวกเขาถูกล่าจนเกือบสูญพันธุ์สำหรับขนของพวกเขาในศตวรรษที่ 18 และ 19 ในยุโรปและอเมริกาเหนือ แต่ปัจจุบันกำลังกลับมาในหลายพื้นที่ ในฐานะนักธรณีวิทยาที่เชี่ยวชาญด้านทรัพยากรน้ำฉันคิดว่าสิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าบีเว่อร์สามารถอยู่ในสถานที่ที่เหมาะสม ได้อย่างไร และต้องหาวิธีให้มนุษย์อยู่ร่วมกับพวกมันในพื้นที่ที่พัฒนาแล้ว นักวิทยาศาสตร์กำลังศึกษาวิธีการใช้บีเว่อร์เพื่อบรรเทาความเสี่ยงจากไฟป่าและภัยแล้งในสหรัฐอเมริกาตะวันตก
บีเว่อร์เปลี่ยนแปลงภูมิทัศน์อย่างไร
บีเว่อร์สร้างเขื่อนลำธารเพื่อสร้างสระน้ำซึ่งพวกมันสามารถสร้างบ้านพักรูปโดมในน้ำ รักษาผู้ล่าในระยะไกล เมื่อพวกเขาสร้างบ่อน้ำ ผลกระทบอื่นๆ มากมายจะตามมา
ต้นไม้ที่เพิ่งถูกน้ำท่วมตาย แต่ยังคงยืนเป็น “อุปสรรค์” ที่นกทำรัง ลำธารที่เบี่ยงทางทำให้เกิดช่องน้ำที่ไหลช้าๆ พันกันสลับซับซ้อน พันกันด้วยท่อนไม้และต้นไม้ที่เป็นแหล่งหลบซ่อนของปลา ความซับซ้อนที่ยุ่งเหยิงหลังเขื่อนบีเวอร์ทำให้เกิดที่อยู่อาศัยหลายประเภทสำหรับสิ่งมีชีวิต เช่น ปลา นก กบ และแมลง
เขื่อนของมนุษย์มักจะขวางทางของปลาทั้งต้นน้ำและปลายน้ำ แม้ว่าเขื่อนจะมีบันไดปลาก็ตาม แต่จากการศึกษาพบว่าปลาไม่มีปัญหาในการอพยพต้นน้ำผ่านเขื่อนบีเวอร์ เหตุผลหนึ่งอาจเป็นเพราะว่าปลาสามารถพักผ่อนในแอ่งน้ำช้าๆ และบริเวณสระน้ำเย็นๆ หลังจากสำรวจส่วนที่สูงที่สุดของเขื่อน
น้ำที่ไหลช้าหลังเขื่อนบีเวอร์มีประสิทธิภาพมากในการดักจับตะกอนซึ่งหยดลงสู่ก้นบ่อ การศึกษาที่วัดปริมาณคาร์บอนอินทรีย์ทั้งหมดในทุ่งหญ้าบีเวอร์ที่ใช้งานและถูกทิ้งร้างแนะนำว่าก่อนปี 1800 บ่อบีเวอร์ที่ทำงานอยู่และถูกทิ้งร้างทั่วอเมริกาเหนือเก็บคาร์บอนจำนวนมากไว้ในตะกอนที่ติดอยู่ด้านหลัง การค้นพบนี้มีความเกี่ยวข้องในปัจจุบัน เนื่องจากนักวิทยาศาสตร์มองหาวิธีเพิ่มการจัดเก็บคาร์บอนในป่าและระบบนิเวศทางธรรมชาติอื่นๆ
บีเว่อร์อาจยังคงอยู่ในที่เดียวเป็นเวลาหลายสิบปีหาก
พวกมันไม่ถูกคุกคามโดยหมี เสือภูเขา หรือมนุษย์ แต่พวกมันจะเดินต่อไปถ้าอาหารหมดใกล้บ่อของพวกมัน เมื่อเขื่อนบีเวอร์ที่ถูกทิ้งร้างพังทลาย บ่อน้ำจะไหลออกและค่อยๆ กลายเป็นทุ่งหญ้าเมื่อพืชจากพื้นดินโดยรอบเพาะเมล็ดไว้
ทุ่งหญ้าแห้งสามารถใช้เป็นที่ราบน้ำท่วมถึงแม่น้ำในบริเวณใกล้เคียง ทำให้น้ำไหลออกและเป็นแหล่งอาหารสัตว์และพื้นที่วางไข่สำหรับปลาในช่วงที่มีกระแสน้ำสูง ทุ่งหญ้าที่ราบ น้ำท่วมถึงเป็น ที่อยู่อาศัยอันมีค่าของนกทำรังและนกชนิดอื่นๆ ที่พึ่งพาแม่น้ำ
เขื่อนโค้งในบึงที่ทำจากไม้ หญ้า และโคลน
เขื่อนบีเวอร์ในสวนสาธารณะ Mason Neck ในเมือง Lorton รัฐเวอร์จิเนีย ได้สร้างบ่อน้ำด้านหลังซึ่งสามารถแผ่ขยายออกไปและชะลอน้ำท่วมในช่วงที่เกิดพายุ สวนสาธารณะเวอร์จิเนีย CC BY
คุณค่าของการชะลอการไหล
ในขณะที่การตั้งถิ่นฐานของมนุษย์ขยายตัว ผู้คนมักต้องการใช้ประโยชน์จากทุกเอเคอร์ โดยทั่วไปหมายความว่าพวกเขาต้องการที่ดินที่แข็งและแห้งพอที่จะทำการเกษตรหรือทางน้ำที่สามารถเดินเรือได้ เพื่อสร้างเงื่อนไขเหล่านั้น มนุษย์เอาท่อนซุงลอยออกจากลำธารและติดตั้งท่อระบายน้ำเพื่อดึงน้ำออกจากทุ่งนาและถนนอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพที่สุด
แต่การครอบคลุมพื้นผิวดินมากขึ้นเรื่อยๆ ที่มีแผงกั้นที่ไม่ดูดซับน้ำ เช่น ทางเท้าและหลังคา หมายความว่าน้ำจะไหลลงสู่แม่น้ำและลำธารได้เร็วยิ่งขึ้น ปริมาณน้ำฝนจากพายุโดยเฉลี่ยสามารถทำให้เกิดกระแสน้ำไหลเชี่ยวที่กัดเซาะตลิ่งและผืนน้ำ และเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้เกิดพายุที่รุนแรงขึ้นในหลายพื้นที่ผลกระทบที่ทำลายล้างนี้จะขยายวงกว้างออกไป
นักพัฒนาบางคนจำกัดการไหลที่สร้างความเสียหายประเภทนี้โดยใช้หลักการทางวิศวกรรมที่อิงกับธรรมชาติเช่น “การกัก” น้ำเพื่อสกัดกั้นและทำให้ช้าลง แผ่ขยายออกไปให้กว้างขึ้นเพื่อลดความเร็วของน้ำ และออกแบบสวาทหรือจุดที่จมเพื่อให้น้ำจมลงสู่พื้นดิน พื้นที่ชุ่มน้ำบีเวอร์ทำสิ่งเหล่านี้ทั้งหมด ดีกว่าเท่านั้น การวิจัยในสหราชอาณาจักรระบุว่ากิจกรรมของบีเวอร์สามารถลดการไหลของน้ำท่วมจากพื้นที่เพาะปลูกได้ถึง 30 %
ทุ่งหญ้าบีเวอร์และพื้นที่ชุ่มน้ำยังช่วยให้พื้นดินโดยรอบและด้านล่างเย็นลง ดินเปียกในเขตเหล่านี้มีอินทรียวัตถุจำนวนมากจากพืชที่ฝังและผุพัง ซึ่งกักเก็บความชื้นได้นานกว่าดินที่เกิดจากหินและแร่ธาตุเท่านั้น ในการวิจัยพื้นที่ชุ่มน้ำ ของ ฉัน ฉันพบว่าหลังจากเกิดพายุ น้ำที่เข้าสู่พื้นดินจะผ่านทรายแร่บริสุทธิ์ในเวลาหลายชั่วโมงหรือหลายวัน แต่สามารถคงอยู่ในดินที่มีอินทรียวัตถุ 80-90 เปอร์เซ็นต์ได้นานถึงหนึ่งเดือน
ดินที่เย็นและเปียกยังทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันไฟป่าอีกด้วย การศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้ในฝั่งตะวันตกของสหรัฐฯ พบว่าพืชพันธุ์ตามทางเดินริมแม่น้ำที่มีเขื่อนบีเวอร์ทนไฟได้ดีกว่าในพื้นที่ที่ไม่มีบีเว่อร์ เพราะมีน้ำและเขียวชอุ่ม จึงไม่ไหม้ง่าย เป็นผลให้พื้นที่ใกล้เขื่อนบีเวอร์เป็นที่หลบภัยชั่วคราวสำหรับสัตว์ป่าเมื่อบริเวณโดยรอบถูกไฟไหม้
สร้างห้องให้บีเวอร์
บริการทางนิเวศวิทยาที่บีเวอร์มอบให้นั้นมีค่าที่สุดในเขตที่ไม่มีใครสนใจหากภูมิทัศน์เปลี่ยนแปลงไป แต่ในอเมริกาตะวันออกที่มีการพัฒนาอย่างหนาแน่น ซึ่งฉันทำงานอยู่นั้น ยากที่จะหาพื้นที่เปิดโล่งที่บ่อบีเวอร์สามารถแผ่ออกไปได้โดยไม่มีคูน้ำหรือถนนท่วม บีเว่อร์ยังโค่นต้นไม้ที่มีภูมิทัศน์ราคาแพงและจะกินพืชผลบางชนิด เช่นข้าวโพดและถั่วเหลือง
บีเวอร์มักถูกตำหนิสำหรับน้ำท่วมในพื้นที่ที่พัฒนาแล้ว แม้ว่าปัญหาที่แท้จริงมักจะอยู่ที่การออกแบบถนน ไม่ใช่เขื่อนบีเวอร์ ในกรณีเช่นนี้ การเอาบีเว่อร์ออกไม่ได้ช่วยแก้ปัญหา
ท่อกลางน้ำท่วมถนนชนบท
เศษซากที่เกิดจากฝนตกหนักในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2564 ได้ท่วมเขื่อนบีเวอร์ (ยังคงยืนอยู่ด้านหลัง) และล้างท่อระบายน้ำขนาด 3 ฟุตที่ไม่ธรรมดานี้ในแมสซาชูเซตส์ทางตะวันตกของแมสซาชูเซตส์ มันถูกแทนที่ด้วยโครงสร้าง 9 ฟุตที่ยืดหยุ่นยิ่งขึ้น คริสตินแฮทช์CC BY-ND
ตัวป้องกันท่อระบายน้ำ รั้ว และอุปกรณ์ยกเว้นอื่นๆสามารถป้องกันบีเว่อร์ให้ห่างจากโครงสร้างพื้นฐานได้อย่างปลอดภัย และรักษาความสูงของบ่อให้อยู่ในระดับที่จะไม่ท่วมพื้นที่ที่อยู่ติดกัน การข้ามถนนเหนือลำธารที่ออกแบบมาเพื่อให้ปลาและสัตว์น้ำอื่น ๆ ผ่านไปได้แทนที่จะปิดกั้นนั้นเป็นมิตรกับสัตว์ชนิดหนึ่งและจะมีความยืดหยุ่นต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและเหตุการณ์ฝนที่รุนแรง หากโครงสร้างเหล่านี้มีขนาดใหญ่พอที่จะปล่อยให้เศษซากผ่านไปได้ บีเว่อร์จะสร้างเขื่อนที่ต้นน้ำแทน ซึ่งจะช่วยกักน้ำได้
การวิจัยที่เพิ่มขึ้นแสดงให้เห็นว่าการจัดสรรที่ดินสำหรับบีเว่อร์นั้นดีต่อระบบนิเวศในพื้นที่ชุ่มน้ำ ความหลากหลายทางชีวภาพ และแม่น้ำ ฉันเชื่อว่าเราสามารถเรียนรู้จากทักษะการจัดการน้ำของบีเว่อร์ อยู่ร่วมกับบีเว่อร์ในภูมิประเทศของเรา และรวมวิศวกรรมธรรมชาติของบีเว่อร์เพื่อตอบสนองต่อสภาพอากาศและรูปแบบการตกตะกอนที่ถูกรบกวนจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ เว็บสล็อต
