系统生态学家罗伯特·克拉布特里(Robert Crabtree)深知保护后院流域以及河流与溪流健康的益处。对他而言,这一点在占地2200万英亩的大黄石生态系统中尤为重要——该生态系统是世界上最大、近乎完整的温带区域之一。
近年来,上黄石流域(大黄石生态系统六大流域之一)已成为RiverNET项目的试验场。该项目由克拉布特里构思,旨在扩大水质数据的数量、质量和可用性。由于约三分之一的土地为私有,RiverNET的成功取决于私营部门的参与,以及能够提供可靠、易于获取数据的监测系统。
凭借亚瑟·M·布兰克家族基金会的主要资金支持,克拉布特里于2018年启动了RiverNET项目,并选用了Onset屡获殊荣的HOBO MX2001水位数据记录仪作为该网络监测任务的核心设备。自那时起,二十多台坚固耐用的蓝牙MX2001记录仪已部署在米尔溪及其周边地区——米尔溪是该流域内黄石河最大的支流。
“温度和水流量(即流量)是最重要的水质参数,”克拉布特里解释道,他同时担任非营利组织黄石生态研究中心(YERC)的首席科学家兼执行董事。“你需要能够测量温度,了解在任何特定时间的水量,还需要能够近实时地将数据反馈回来。多亏了我们用于监测项目的HOBO记录仪,我们现在可以在几天内将这些信息在线发布。”
能够检测和预测该地区流域内水温、浊度、水质和流量的变化,有助于科学家更好地分析环境变化,如干旱、土地利用模式的改变,或任何影响河流及其动植物健康的因素。就在四年前,数千条本土山白鲑死于增生性肾病(PKD),科学家认为这与较高的水温和低水流有关。克拉布特里认为,长期监测是缓解潜在环境危险、构建可持续生态系统的关键。
“我们使用HOBO数据记录仪构建了这个系统,没有这些记录仪,整个系统就会崩溃,”他解释道。“它们测量温度,在距离记录仪100英尺范围内,可随时通过HOBOconnect移动应用程序查看或下载数据,这对我们的在线建模和监测至关重要。我们还需要流量数据,以便创建水位流量关系曲线,将精确的溪流深度测量值转换为流量。”
水量对流域内的私人牧场主至关重要,他们不仅需要水来饲养牲畜,还需要水来种植苜蓿饲料。克拉布特里表示,预测模型可以帮助牧场主评估可用水量并规划使用,有望提高他们的利润率。
然而,要开发准确的诊断和预测模型,必须在私人土地和公共土地上都进行监测。目前用于RiverNET项目的许多记录仪由YERC直接购买,其他则由私人土地所有者购买或资助。由于需要更多数据,YERC鼓励私人土地所有者自行购买记录仪(YERC将负责安装)或提供资金支持。这可以通过直接捐赠或YERC的“领养一条河”项目实现,该项目允许捐赠者以每年500至1000美元的捐赠支持特定河段。
“我们希望社区成员积极参与RiverNET的设计、实施和推广,让他们切实拥有项目、项目成果及其长期可持续性——这就是社区科学中的‘社区’部分,”克拉布特里解释道。“此外,我们正在设计一个可扩展且可转移到大黄石生态系统其他流域的项目,以便它能惠及上黄石流域以外的其他流域社区。”
YERC正准备开展RiverNET监测项目的第二阶段,该阶段将在更大范围内收集数据,并利用这些数据开发一个预测性区域模型,其中包括帮助创建总水量预算。该预算将提供36小时的预测(每日更新),以估算流量、溪流温度和浊度。
“每个人都想知道未来几天或长达一个月的水量,”克拉布特里指出。
他希望筹集资金,在今年夏天再安装四台记录仪,使总数达到十七台——足以提供足够的覆盖范围来支持他的预测模型。
“共享数据、共享信息、更好的决策、优化水资源分配——我称之为社区科学合作社,”克拉布特里说。“我们希望为我们的水资源、土地资源和野生动物资源制定预防性‘健康计划’。如果我们真的关心自然生态系统和公共土地的健康,就需要监测土地、水和野生动物的状况。”
欲了解更多关于YERC及其RiverNET、WildNET和LandNET项目的信息,请访问https://www.yellowstoneresearch.org/。