Er zijn nieuwe strategieën voor rivierbeheer nodig om de watervoorziening in stand te houden en grote crashes in populaties van waterleven te voorkomen, onderzoekers argumenteren in een perspectiefstuk dat vandaag is gepubliceerd in Natuur .

De wetenschappers zeggen dat een nieuwe aanpak nodig is nu het klimaat opwarmt, wat heeft geleid tot historische afstervingen, zoals het evenement in januari 2019 in het Murray-Darling Basin van Australië, waar ernstige watertekorten de bewoners ontbering brachten en miljoenen vissen doodden.

"De rivieren van de wereld maken moeilijke tijden door, " zei de hoofdauteur van de redactie, Jonathan Tonkin, die net een postdoctorale aanstelling heeft voltooid aan het College of Science van de Oregon State University. "Iconische soorten zoals de Murray-kabeljauw, de grootste zoetwatervis van Australië, dreigen te verdwijnen. Tijdens een hittegolf in 2018 in Duitsland en Zwitserland, duizenden vissen stierven. De meerjarige droogte in Californië heeft de watervoorziening beperkt en grote schade aangericht aan wetlands, oeverbossen, vissen en ander waterleven."

Tonkin en zijn co-auteurs schetsen een vierdelig plan voor een "adaptieve" benadering van rivierbeheer - verder gaan dan alleen het monitoren van ecosystemen naar het begrijpen van de biologische mechanismen die in het spel zijn.

"We moeten voorspellingstools ontwikkelen die projecteren hoe belangrijke soorten, levensfasen en ecosystemen reageren op veranderingen in het milieu, " zei co-auteur David Lytle, hoogleraar integratieve biologie aan het OSU College of Science. "We kunnen niet zomaar dingen als soortendiversiteit en populatie-overvloed volgen en ze vergelijken met historische gemiddelden - vaak tegen de tijd dat negatieve trends worden gedetecteerd, het is te laat om ze om te draaien."

Het antwoord, de auteurs beweren, ontwikkelt "procesgebaseerde" modellen die kunnen volgen en voorspellen hoe ecosystemen veranderen wanneer omstandigheden, zoals kleinere rivierstromen, veranderen. De modellen kunnen worden aangepast aan de levensfasen van populaties, hele gemeenschappen van soorten en opeenvolgingen van gebeurtenissen, om kantelpunten te identificeren.

"Bijvoorbeeld, een drogere toekomst met minder en kleinere overstromingen zal naar verwachting de interacties tussen oeverplantensoorten in de droge riviersystemen van het Amerikaanse zuidwesten reorganiseren en vereenvoudigen, " zei Tonkin, nu aan de Universiteit van Canterbury in Nieuw-Zeeland. "De verwachte veranderingen kunnen de weerstand van gemeenschappen tegen klimaatverandering en het vermogen om invasies door niet-inheemse soorten af ​​te weren, verminderen. Dat wetende, managers kunnen ingrijpen voordat een probleem zich voordoet."

Het bouwen van effectieve modellen houdt een langetermijnfinancieringsverbintenis in om meer gegevens te verzamelen over de basisbiologie van riviersoorten, wat een jarenlange veldmonitoring betekent. Totdat de datastore is opgebouwd, de modellen eenvoudiger te houden, en manieren vinden om verbanden te leggen tussen hiaten in gegevens, kan helpen.

"Soorten met vergelijkbare levensgeschiedenissen of kenmerken reageren mogelijk op vergelijkbare manieren op veranderende rivieromstandigheden, dus het is mogelijk dat studies van één soort modellen en beheer elders kunnen informeren, ' zei Tonkin.

Maar uiteindelijk vereist de constructie van de beste modellen meer informatie, daarom stellen de auteurs dat het verzamelen van gegevens de belangrijkste volgende stap is voor rivierwetenschappers en -beheerders.

De andere drie stappen zijn:

• Beschrijf sleutelprocessen in modellen. Wetenschappers moeten de relaties tussen ecosysteemkenmerken en waterstroompatronen beter articuleren.
• Richt het management op knelpunten. Ingrijpen op manieren die voorkomen dat populaties instorten tijdens extreme stromingen, terwijl je je concentreert op de meest kwetsbare levensfasen, niet alleen de bevolkingsdichtheid.
• Wees duidelijk over onzekerheden. Kwantificeer het vertrouwensniveau dat kan worden gesteld in de voorspellingen van modellen, en werk modellen regelmatig bij als er nieuwe gegevens beschikbaar komen.

"Zoetwaterbiodiversiteit verdwijnt, "Zei Tonkin. "Klimaatverandering vergroot de druk op rivierecosystemen veroorzaakt door verstedelijking, invasieve soorten en vervuiling. Naarmate de crisis verergert, we moeten de manier waarop we studeren veranderen, modelleren en beheren van rivieren om de diensten die ze leveren aan de mensheid en de hele planeet veilig te stellen."