Hur har Chagres Rivers ekosystem förändrats sedan tiden före Panamakanalen. Kredit:Ian Cooke/Cooked Illustrations
Människor har manipulerat och förvaltat floder med dammar i årtusenden. Antalet dammprojekt förutspås öka kraftigt i framtiden, speciellt i tropikerna där efterfrågan på vattenkraft och vatten ökar. Vilka är de långsiktiga effekterna av dammar på tropiska skogar med stor biologisk mångfald? Forskare vid Smithsonian Tropical Research Institute (STRI) och samarbetande institutioner vände sig till en av de äldsta tropiska dammarna i världen för att svara på denna fråga:Panamakanalen.
För över ett sekel sedan, floden Chagres dämdes för att bilda Gatun Lake, kanalens huvudsakliga vattenväg och på den tiden den största konstgjorda sjön i världen. Jorge Salgado, STRI-stipendiat och postdoktor vid University of Nottingham, ledde ett team som hämtade sedimentkärnor från en bassäng i sjön och, med paleoekologiska tekniker och historiska dokument från Panama Canal Authority, byggde en kronologisk sekvens av biologiska och miljömässiga förändringar. Deras resultat publicerades nyligen i tidskriften Vetenskap om den totala miljön .
"De unika historiska data som finns tillgängliga från Panamakanalen gör den unik, ", sa Salgado. "När det kombineras med paleoekologiska data, vi har en oöverträffad möjlighet att utforska effekterna av uppdämning på en tropisk flod under en period på mer än 100 år."
Uppgifterna avslöjar berättelsen om biologiska och miljöhändelser som ägde rum i Lake Gatun, allt från ökade föroreningar orsakade av kanalbyggen, regionala klimatförändringar och förändringar i markanvändning till introduktion av invasiva arter och saltvattenintrång.
Med uppdämningen av floden Chagres för över ett sekel sedan, Gatun sjön bildades. Jorge Salgado hämtade sedimentkärnor från en bassäng i sjön och byggde en kronologisk sekvens av biologiska och miljömässiga förändringar. Kredit:Jorge Salgado / STRI
"I de flesta fallen, de lokala effekterna av dammar skulle börja dominera, men vi hittade det i Panamakanalen, naturliga flodprocesser fortsätter att vara mycket viktiga idag, sa Salgado.
Forskarnas resultat betonar behovet av att förstå både långsiktiga drivkrafter för naturlig förändring, såsom nederbörd och flodflödesdynamik, och de människodrivna förändringar som påverkar vattenförekomster för att effektivt kunna hantera och bevara sjöbassängens ekologiska funktion.
"Kärning av sjösediment ger oss chansen att resa tillbaka i tiden och krönika ekosystemförändringar, sade Aaron O'Dea, STRI-personalforskare och medförfattare till studien. "Det är ett riktigt kraftfullt sätt att avslöja tidigare händelser och avslöja ekologiska och miljömässiga processer som annars skulle vara omöjliga att upptäcka. Detta är särskilt viktigt i tropiska ekosystem med stor biologisk mångfald där långtidsövervakningsdata kan vara begränsade."
Salgado har planer på att fortsätta tidsresan. Han och hans team kommer att samla in fler kärnor och rekonstruera historiska förändringar i andra områden av Panamakanalen.
"Sedan dess konstruktion, Panamakanalen har skyddat ett brett spektrum av biologisk mångfald tropiska tropiska terrestra och vattenlevande ekosystem, ", sade Salgado. "Att rekonstruera det förflutna kan hjälpa oss att förutsäga framtida svar från både skyddade och icke-skyddade områden på ytterligare globala och lokala förändringar. Detta är avgörande för den biologiska hälsan i kanalen."
