Как плотины, гидроэлектростанции и водохранилища усложняют жизнь молоди речных рыб

Фото А. Учет молоди рыб вблизи плотины ведется с помощью серии конических сетей, прикрепленных к заякоренной лодке

Большинство рек на Земле перегорожены плотинами, во многом меняющими свойства экосистем. Рыбы – одни из наиболее пострадавших обитателей рек, хотя считалось, что созданные человеком, полноводные водохранилища пойдут им во благо. Экологи, ихтиологи, ринувшиеся изучать «зарегулированные реки» в поисках исправления допущенных просчетов, прежде всего обратили внимание на прерывание нерестовых миграций взрослых рыб вверх по течению. Массовая гибель в турбинах ГЭС молоди рыб, мигрирующих вниз по течению, вторая по значимости проблема, привлекшая широкое внимание исследователей.

Фото Б. Массовая гибель молоди судака после прохождения через турбину ГЭС

Сотрудники лаборатории поведения низших позвоночных Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН), много лет изучавшие экологию молоди рыб в естественных и зарегулированных реках, обнаружили, что неприятности для рыб не ограничиваются только участками рядом с плотинами ГЭС. Выше плотины река, растянувшаяся в ширину и резко замедлившая свой бег, превращается в озеровидный водоем, гораздо менее пригодный для жизни молоди рыб, чем ненарушенная река.

Фото В. Чем крупнее рыба, тем больше повреждений

Естественная река предоставляет рыбам условия и места обитания в течение всего жизненного цикла. Многочисленные личинки, появившиеся на нерестилищах в верховье реки, со временем расселяются вниз по течению в поисках корма на свободных участках с убежищами. Расселению помогает течение, быстрое на середине реки и затухающее к берегам. Градиенты течения вблизи берегов облегчают мигрантам выход из прибрежья (резидентный биотоп) в поток (миграционный биотоп) вечером, и возвращение утром. Питается молодь в основном в гетерогенном мелководном прибрежье, где много доступного корма и убежищ.

В водохранилище эта благостная картина нарушается, и молоди рыб выполнять основные жизненные функции (питание, защита от хищников, миграции) становится заметно труднее. В гомогенной водной толще обширной открытой части водоема, им удается добывать меньше корма, и в нем преобладают мелкие жертвы. В гетерогенных, омываемых течением участках прибрежья основную часть пищи составляют гораздо более крупные жертвы, что значительно повышает рацион рыб (Рис. 1).

Рис. 1. Встречаемость жертв разного размера в среде и в пище сеголеток окуня. А – кормовые объекты в среде. Б – при питании в открытой воде водохранилища. В – при питании в гетерогенном биотопе на течении.

В отличие от естественной реки, где миграция почти всегда происходит ночью, а днем миграционный биотоп пуст, в миграционном биотопе водохранилища молодь находится ночью и днем. В светлое время в гомогенной среде без убежищ и ориентиров мигрирующие рыбы легко становятся жертвами хищников, что приводит к существенному увеличению смертности популяции (Рис. 2). Кроме того, в водохранилище период миграции молоди, сопряженный с различными рисками, становится более растянутым, чем в ненарушенной реке. В результате в турбинах ГЭС гибнут не только многочисленные личинки, но и гораздо более ценные подросшие сеголетки.

Рис. 2. Концентрация молоди рыб, мигрирующих в реке (А) и в водохранилище (Б). Черные столбики – ночью, светлые – днем.

Анализируя влияние гетерогенности среды (топографической сложности, градиентов течений) авторы работы обнаружили, что этот фактор заметно тормозит миграцию молоди рыб вниз по течению как в масштабе всего водохранилища, так и вблизи плотины ГЭС. Направленный к плотине поток воды увлекает с собой значительно меньше рыб, если перед входом в турбины он проходил через гетерогенные биотопы, насыщенные ориентирами и убежищами. Молодь рыб, обитающая в открытых гомогенных участках водной толщи, имеет гораздо меньше возможностей сопротивляться потоку, и легко выносится из водоема. В турбинах ГЭС многие из них гибнут или получают различные повреждения (Фото).

Какую практическую пользу можно извлечь из полученных результатов? Руководитель исследований академик РАН Дмитрий Павлов предлагает «экологический способ» защиты рыб, населяющих водохранилища: «Один из основных принципов управления зарегулированными экосистемами - разобщение зон высокой концентрации рыб и негативных воздействий, связанных с эксплуатацией водохранилищ и ГЭС, в пространстве и во времени. Научно обоснованные прогнозы и данные о закономерностях и механизмах поведения и пространственного распределения рыб разных экологических групп в гетерогенной среде могут быть востребованы при разработке программ охраны и восстановления рыбных ресурсов».