Forskare från Illinois Natural History Survey har undersökt fisk i Illinoisfloden sedan 1957. Här, teamet använder elektricitet för att bedöva fisken för fångst. Kredit:Aaron Yetter
Populationer av largemouth bas, Bluegill, havskatt och andra sportfiskar är på de högsta nivåerna som registrerats på mer än ett sekel i Illinoisfloden, enligt en ny rapport. Deras dramatiska återhämtning, från befolkningar nära noll nära Chicago under stora delar av 1900-talet, började strax efter genomförandet av Clean Water Act, säger forskarna.
De nya rönen, redovisas i tidskriften Biovetenskap , lägg till ett mer hoppfullt kapitel till Illinois Rivers ekologiska historia, som var en av de mest produktiva floderna i Mississippidalen tills den började ta emot Chicagos avfall från människor och djur i stor skala år 1900.
"Den största enskilda negativa förändringen som hände med Illinoisfloden på 1900-talet var öppnandet av Chicago Sanitary and Ship Canal 1900, " sa forskaren från Illinois Natural History Survey och fiskbiolog Daniel Gibson-Reinemer, huvudförfattaren till studien. "Efter det, mycket av det orenade avloppsvattnet från Chicago började rinna rakt ner genom kanalen och in i floden Des Plaines, som är flodens huvudvatten."
Före 1900, floden Illinois hade varit utomordentligt produktiv.
"År 1899, Illinoisfloden stod för en fjärdedel av det totala värdet och 15 procent av den totala fångsten av allt kommersiellt fiske i alla floder i Mississippidalen, trots att den endast representerade 2,6 procent av flodernas totala längd, " skrev forskarna.
Men när kanalen öppnade, ökningen av avloppsrelaterade näringsämnen sporrade en överväxt av mikrober som tömde vattnets syre, kväva andra organismer, sa Richard Sparks, en INHS akvatisk ekolog och medförfattare till studien. Svavelvätegas bubblade upp från djupet, ta upp flottar av avloppssvamp och annat ruttnande material. En syresvält "död zon" spred sig sakta från norr till söder.
Populationer av sportfisk som gös, avbildad, har ökat dramatiskt i Illinoisfloden sedan slutet av 1980-talet, när de första ändringarna under den federala Clean Water Act började implementeras. Kredit:Josh Brugge
Forskare från INHS hade studerat Illinoisfloden sedan innan kanalen byggdes. 1957, de etablerade en rad fiskövervakningsstationer längs floden. Över tid, nya stationer lades till så att provtagningen sträckte sig från nära Chicago hela vägen nedströms till Mississippifloden (se karta). Sedan dess, forskarna har genomfört regelbundna undersökningar upp och ner för floden, använder en elektrisk laddning för att bedöva fisken för enkel fångst.
Sparks gick med i detta övervakningsprogram 1972, när förhållandena i floden nära Chicago var skrämmande.
"Då, den enda fisken vi plockade upp var karp och guldfisk, och det var hemskt att se dessa fiskar, " sade han. "De hade tumörer; de hade eroderat fenor. De hade olika sjukdomar, inklusive vad som kallades "pop-eye sjukdom, där ögonen förstorades och bara ramlade ut ur deras ögonhålor."
Även 1972, Kongressen antog den federala lagen om rent vatten, lägga till flera ändringar av tidigare lagstiftning om rent vatten. CWA tillhandahöll regelverket och finansieringen för byggandet av infrastruktur för att fånga upp dagvatten och avloppsvatten för rening.
Sedan dess, mer än 3 miljarder dollar har spenderats på att bygga ett enormt nätverk av reservoarer och tunnlar i och under Chicago för att fånga stadens enorma utflöde av avloppsvatten och dagvatten. Det första av dessa projekt, en reservoar som syftar till att minska avloppsvatten, togs i drift 1980.
Från slutet av 1980-talet och in i 2000-talet, populationer av 13 sportfiskarter - inklusive blågäl, havskatt, crappie, largemouth bas, solfisk och gös - ökade dramatiskt i Illinoisfloden, forskarna rapporterar.
1957, forskare satte upp en serie fiskövervakningsstationer i Illinoisfloden. Så småningom, stationer lades till så att provtagningen sträckte sig från nära Chicago hela vägen nedströms till Mississippifloden. Kredit:Karta av Danielle Ruffatto
"I slutet av 1950-talet och början av 1960-talet, mycket nära Chicago, cirka 97 procent av fisken som vi fångade var vanlig karp eller guldfisk. Det är invasiva arter, de är inte infödda, och de är verkligen föroreningstoleranta, " sa Gibson-Reinemer.
I dag, samma arter utgör mindre än 3 procent av forskarnas fångst.
"Om vi klumpar ihop all sportfisk, vi fångar nu mellan 100 och 300 fiskar i timmen i samma områden, var på 1950- och 60-talen, vi fångade i princip ingen, " sa Gibson-Reinemer.
Förändringar i vattenkvaliteten parallella återkomsten av sportfisken, sade studiens medförfattare Jerrod Parker, en INHS stora flodekolog. Han ledde en studie från 2016 som fann ett nära samband mellan återhämtningen i fiskpopulationer i övre Illinoisfloden efter 1983 och minskningar av kväveföroreningar (i form av ammoniak), ökningar av löst syre och förbättringar i vattnets klarhet. Alla dessa förändringar är kopplade till minskningar av avloppsvatten, han sa.
Trots de goda nyheterna, sportfiskar i Illinoisfloden står fortfarande inför många hot. Invasiva asiatiska karpar förökar sig och konsumerar djurplankton, en viktig födokälla för unga sportfiskar och andra arter. Hormonstörande kemikalier läcker ut i floderna från industriella och kommunala källor, en stor del av vattendelaren är intensivt brukad och sedimentationen tränger undan värdefulla livsmiljöer.
"Även i ett sådant landskap, floder kan uppleva en betydande ekologisk vändning, "Skrev forskarna. "Att demonstrera hur långt Illinois Waterway har kommit validerar tydligt ansträngningar för att förbättra flodernas ekosystem."
"Det vi hittade i den här nya studien skulle inte vara någon överraskning för någon biolog:om du städar upp miljön, dina fisk- och viltbestånd kommer att ha det bättre, "Sade Sparks. "Det som är unikt med den här studien är att tack vare årtionden av forskning, vi kan dokumentera detta på ett vetenskapligt robust sätt."