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Escalera para peces

Escalera para peces con estanque y presa en la presa Bonneville en el río Columbia
Vídeo de un dron que muestra un paso de peces en Estonia, en el río Jägala
Señal de seguridad de escalera para peces de la FERC

Una escala para peces , también conocida como paso para peces , paso para peces , escalones para peces o cañón para peces , es una estructura que se encuentra sobre o alrededor de barreras artificiales y naturales (como represas , esclusas y cascadas ) para facilitar la migración natural de los peces diádromos , así como los movimientos de las especies potamódromas . [1] La mayoría de las escalas para peces permiten que los peces pasen alrededor de las barreras nadando y saltando una serie de escalones relativamente bajos (de ahí el término escalera ) hacia las aguas del otro lado. La velocidad del agua que cae sobre los escalones tiene que ser lo suficientemente grande como para atraer a los peces a la escala, pero no puede ser tan grande que arrastre a los peces río abajo o los agote hasta el punto de no poder continuar su viaje río arriba.

Historia

Paso de peces Denil en Salmon Creek, Montana

Los informes escritos sobre escalas para peces en mal estado datan del siglo XVII en Francia, donde se utilizaban haces de ramas para hacer escalones en canales empinados y evitar obstrucciones.

En el caso Tyler v. Wilkinson de 1823, en el Tribunal de Circuito de los Estados Unidos, se menciona la construcción en 1714 de un antiguo canal que desviaba una presa, "originalmente cortado para el paso de peces río arriba y río abajo". Este ejemplo es anterior a la escala para peces de 1880 en las cataratas Pawtuxet. El canal de 1714 "falló por completo para este propósito" y, en 1730, se construyó un molino en su lugar. El canal y su uso como molino se convirtieron en un caso legal importante en la ley de aguas de los Estados Unidos. [2]

James Smith, un ingeniero escocés, construyó alrededor de 1830 una escalera para salmones con un dique y una presa en el río Teith, cerca de Deanston, Perthshire, en Escocia. Tanto la presa como la escalera para salmones siguen ahí hoy en día y muchas escaleras para salmones construidas posteriormente en Escocia se inspiraron en ellas. [3]

En 1837, Richard McFarlan , de Bathurst (Nuevo Brunswick , Canadá), patentó una versión de este sistema , que diseñó una escala para peces que permitiera eludir una presa en su aserradero impulsado por agua. [4] Entre 1852 y 1854, se construyó el paso para peces de Ballisodare en el condado de Sligo (Irlanda) para atraer salmones a un río que no había albergado una pesquería. En 1880, se construyó la primera escala para peces en Rhode Island (Estados Unidos) en la presa de Pawtuxet Falls . La escala se retiró en 1924, cuando la ciudad de Providence sustituyó la presa de madera por una de hormigón . En 1888, Estados Unidos legisló las escalas para peces. [5]

A medida que avanzaba la era industrial , las represas y otras obstrucciones de los ríos se hicieron más grandes y más comunes, lo que generó la necesidad de desvíos efectivos para los peces. [6]

Tipos

Piscina y vertedero
Uno de los estilos más antiguos de escaleras para peces. Utiliza una serie de pequeñas presas y estanques de longitud regular para crear un canal largo e inclinado por el que los peces pueden pasar alrededor de la obstrucción. El canal actúa como una esclusa fija para bajar gradualmente el nivel del agua; para ir río arriba, los peces deben saltar de una caja a otra en la escalera.
Paso de peces deflector
Utiliza una serie de deflectores simétricos espaciados de cerca en un canal para redirigir el flujo de agua, permitiendo que los peces naden alrededor de la barrera. Las escalas para peces con deflectores no necesitan tener áreas de descanso, aunque se pueden incluir piscinas para proporcionar un área de descanso o para reducir la velocidad del flujo. Estas escalas para peces se pueden construir con curvas cerradas para minimizar el espacio necesario para su construcción. Los deflectores vienen en una variedad de diseños. El diseño más común es el paso Larinier, llamado así por el ingeniero francés que los diseñó. Son adecuados para peces gruesos así como salmónidos, y se pueden construir lo suficientemente grandes para ser utilizados por canoas. [7] El diseño original para una escala para peces Denil fue desarrollado en 1909 por un científico belga, G. Denil; desde entonces se ha ajustado y adaptado de muchas maneras. El Alaskan Steeppass , por ejemplo, es una variante modular prefabricada de la escala para peces Denil diseñada originalmente para áreas remotas de Alaska. El Proyecto Maitai ha instalado deflectores en varios cursos de agua de Nelson , Nueva Zelanda, para mejorar el paso de peces como parte de la restauración ambiental general.
Elevador de peces (o elevador de peces)
Rompe con el diseño de escalera al proporcionar una especie de elevador para llevar peces por encima de una barrera. Es muy adecuado para barreras altas. Con un elevador de peces, los peces nadan hacia un área de recolección en la base de la obstrucción. Cuando se acumulan suficientes peces en el área de recolección, son empujados hacia una tolva que los lleva a un canal que desemboca en el río por encima de la barrera. En el río Connecticut , por ejemplo, dos elevadores de peces elevan hasta 500 peces a la vez, 52 pies (15,85 m), para superar la presa Holyoke . En 2013, el elevador transportó más de 400.000 peces. [8]
Paso de peces con rampa de roca
Utiliza grandes rocas y maderas para hacer piscinas y pequeñas cascadas que imitan estructuras naturales. Debido a la longitud del canal necesario para la escalera, estas estructuras son las más apropiadas para barreras relativamente cortas. Tienen una ventaja significativa, ya que pueden proporcionar un hábitat para el desove de los peces. [9]
Paso de peces con ranura vertical
Similar a un sistema de estanque y presa, excepto que cada "presa" tiene una ranura estrecha cerca de la pared del canal. Esto permite que los peces naden río arriba sin saltar ningún obstáculo. Los pasajes para peces con ranuras verticales también tienden a manejar razonablemente bien la fluctuación estacional en los niveles de agua a cada lado de la barrera. Estudios recientes sugieren que las esclusas de navegación tienen el potencial de funcionar como escalas para peces con ranuras verticales para proporcionar un mayor acceso a una variedad de biota, incluidos los nadadores deficientes. [10] [11]
Sifón de pescado
Permite instalar el paso en paralelo a un curso de agua y puede utilizarse para unir dos cursos de agua. El paso utiliza un efecto sifón para regular su caudal. Este estilo es especialmente adecuado para ayudar a la defensa contra inundaciones.
Cañón de pescado
Un tubo neumático flexible y húmedo utiliza presión de aire para succionar los salmones uno a uno y lanzarlos suavemente hacia el agua de destino. El sistema fue diseñado originalmente por la empresa Whooshh de Bellevue, Washington, para transportar manzanas de forma segura. [12] [13] [14]
Esclusa de pesca de Borland
Este sistema es similar a una esclusa de canal. En el extremo aguas abajo de la obstrucción, los peces son atraídos a un estanque colector por un flujo de salida a través de una compuerta. A intervalos fijos, la compuerta se cierra y el agua del nivel superior llena el estanque colector y un pozo inclinado, elevando a los peces hasta el nivel aguas arriba. Una vez que el pozo está lleno, se abre una compuerta en el nivel superior para permitir que los peces continúen su viaje río arriba. Luego, la compuerta superior se cierra y el pozo se vacía para que el proceso comience de nuevo. Se han construido varias esclusas para peces de Borland en Escocia, asociadas con represas hidroeléctricas, incluida una en la presa de Aigas en el río Beauly . [15]
Bloqueo de peces
Existen varios tipos de esclusas para peces, como la esclusa Borland, la esclusa Deelder y la esclusa Pavlov. Un nuevo tipo de esclusa es la esclusa Fishcon, que permite la migración de peces tanto río arriba como río abajo en un espacio compacto. Esta innovadora tecnología fue desarrollada por la empresa Fishcon. Entre 2019 y mediados de 2024, se instalaron siete esclusas Fishcon en Austria, Alemania y Suiza. Cinco de estas instalaciones ya han sido evaluadas de forma independiente con excelentes resultados y se han considerado funcionales según los estándares austriacos y alemanes. [16] [17]

Eficacia

Este pez no logró entrar por la estrecha abertura de la escala para peces en Akerselva , Noruega

Las escalas para peces tienen un historial de efectividad mixto. Esto varía para diferentes tipos de especies, con un estudio que muestra que solo el tres por ciento del sábalo americano logra atravesar todas las escalas para peces en el camino hacia su lugar de desove. [18] La efectividad depende de la capacidad de natación de la especie de pez y de cómo se mueve el pez hacia arriba y hacia abajo. Un paso para peces que está diseñado para permitir que los peces pasen río arriba puede no permitir el paso río abajo, por ejemplo. [19] Los pasos para peces no siempre funcionan. En la práctica, un desafío es hacer coincidir los datos de rendimiento de natación con las mediciones hidrodinámicas. [20] [21] Las pruebas de natación rara vez utilizan el mismo protocolo y el resultado es una medición de un solo punto o una velocidad en masa. En contraste, el modelado físico y numérico del flujo de fluidos (es decir, la hidrodinámica) proporciona un mapa de flujo detallado, con una buena resolución espacial y temporal. Las agencias reguladoras se enfrentan a una tarea difícil para hacer coincidir las mediciones hidrodinámicas y los datos de rendimiento de natación.

Alcantarillas

Durante las últimas tres décadas, [ ¿cuándo? ] se ha reconocido el impacto ecológico de las alcantarillas en los arroyos y ríos naturales. Si bien la capacidad de descarga de las alcantarillas se deriva de consideraciones de ingeniería hidrológica e hidráulica, [22] esto a menudo da como resultado grandes velocidades en el barril, lo que puede impedir el paso de los peces.

Se pueden instalar deflectores a lo largo del fondo del barril para proporcionar una alternativa que favorezca a los peces. [23] [24] [25] Para descargas bajas, los deflectores disminuyen la velocidad del flujo y aumentan la profundidad del agua para facilitar el paso de los peces. En descargas mayores, los deflectores inducen velocidades locales más bajas y generan regiones de recirculación. Sin embargo, los deflectores pueden reducir drásticamente la capacidad de descarga de la alcantarilla para un flujo de flujo determinado, [26] aumentando así sustancialmente el costo total de la estructura de la alcantarilla para lograr el mismo flujo de flujo y flujo de diseño. Se cree que la interacción entre peces y turbulencia puede facilitar la migración aguas arriba, aunque un diseño óptimo debe basarse en una caracterización cuidadosa tanto de la hidrodinámica como de la cinemática de los peces. [21] [27] [28] Finalmente, no se pueden ignorar las implicaciones prácticas del diseño de ingeniería, mientras que una comprensión sólida de la tipología de la turbulencia es un requisito básico para cualquier tratamiento de límites exitoso que favorezca el paso de peces aguas arriba. [29]

Véase también

Citas

  1. ^ "¿Qué es una escala para peces?". Michigan: Departamento de Recursos Naturales de Michigan . Consultado el 27 de abril de 2012 .
  2. ^ Mason, William P. "Tyler v. Wilkinson". Open Casebook . Biblioteca de la Facultad de Derecho de Harvard . Consultado el 30 de agosto de 2023 .
  3. ^ "James Smith (1789-1850) - Guía de las Gracias".
  4. ^ Mario Theriault, Grandes inventos marítimos 1833-1950 , Goose Lane, 2001, pág. 45
  5. ^ "33 US Code § 608 - Construcción de escalas para peces". LII / Instituto de Información Legal .
  6. ^ Oficina de Evaluación Tecnológica de Washington DC (1995) Tecnologías de paso de peces: protección en instalaciones hidroeléctricas Diana Publishing, ISBN 1-4289-2016-1 . 
  7. ^ "Cómo trepan los peces". Canal and River Trust. 22 de diciembre de 2020. Archivado desde el original el 26 de enero de 2021.
  8. ^ "Peces migratorios del río Connecticut 2013". Servicio de Pesca y Vida Silvestre de Estados Unidos . Servicio de Pesca y Vida Silvestre de Estados Unidos . Consultado el 25 de octubre de 2016 .
  9. ^ Aadland, Luther P. (2010). Reconexión de ríos: diseño de canales naturales en la remoción de represas y el paso de peces. Departamento de Recursos Naturales de Minnesota.
  10. ^ Silva, S.; Lowry, M.; Macaya-Solis, C.; Byatt, B.; Lucas, MC (2017). "¿Se pueden utilizar esclusas de navegación para ayudar a los peces migratorios con bajo rendimiento natatorio a pasar las barreras de marea? Una prueba con lampreas". Ingeniería ecológica . 102 : 291–302. Bibcode :2017EcEng.102..291S. doi : 10.1016/j.ecoleng.2017.02.027 .
  11. ^ Quaranta, E.; Katopodis, C.; Revelli, R.; Comoglio, C (2017). "Comparación de campos de flujo turbulento y aptitud relacionada para el paso de peces de una escala para peces vertical de bajo gradiente estándar y una simplificada" (PDF) . Investigación y aplicaciones fluviales . 33 (8): 1295–1305. Código Bibliográfico :2017RivRA..33.1295Q. doi :10.1002/rra.3193. S2CID  134135405.
  12. ^ 'Cañón de salmón' lanza peces sobre represas a 22 mph 13 de agosto de 2014 www.youtube.com , consultado el 15 de enero de 2022
  13. ^ "Whoosh: 'Cañón de salmón' dispara peces río arriba para desovar". www.livescience.com . 13 de noviembre de 2014 . Consultado el 16 de enero de 2022 .
  14. ^ "¿Qué es el 'cañón del salmón' y cómo se sienten los peces al respecto?". The Guardian . 15 de agosto de 2019 . Consultado el 16 de enero de 2022 .
  15. ^ Wood, Emma (2005). "Power from the Glens" (PDF) . Scottish and Southern Energy. pág. 8. Archivado desde el original (PDF) el 18 de octubre de 2007.
  16. ^ Mayrhofer, Bernhard (2024). "Primeros resultados de monitoreo y experiencia de operación de un nuevo tipo de paso de peces" (PDF) . Energetyka Wodna . págs. 44–46.[ enlace muerto ]
  17. ^ Mayrhofer, Bernhard (2024). "Fishcon-Schleuse ermöglicht Fischauf- und -abstieg". Wasserkraft & Energie . 3/2024: 29–39.
  18. ^ Waldman, John. "Migración bloqueada: las escalas para peces en las represas estadounidenses no son efectivas". Yale Environment 360. Facultad de Ciencias Forestales y Ambientales de Yale . Consultado el 18 de marzo de 2016 .
  19. ^ Kraft, Amy (20 de febrero de 2013). "Batalla río arriba: los peces evitan los pasajes de las represas modernas, lo que contribuye a la disminución de la población". Scientific American . Consultado el 18 de marzo de 2016 .
  20. ^ Katopodis, C.; Gervais, R. (2016). "Base de datos y análisis del rendimiento de natación de los peces". Documento de investigación del DFO CSAS n.º 2016/002, Secretaría de asesoramiento científico de Canadá, Pesca y Océanos de Canadá, Ottawa, Canadá : 1–550.
  21. ^ ab Wang, H.; Chanson, H. (2017). "Cómo una mejor comprensión de las interacciones entre peces e hidrodinámica podría mejorar el paso de peces río arriba en las alcantarillas". Informe de investigación de ingeniería civil n.º CE162 : 1–43.
  22. ^ Chanson, H. (2004). La hidráulica del flujo en canales abiertos: una introducción . Butterworth-Heinemann, 2.ª edición, Oxford, Reino Unido. ISBN 978-0-7506-5978-9.
  23. ^ Olsen, A.; Tullis, B. (2013). "Estudio de laboratorio del paso de peces y la capacidad de descarga en alcantarillas con deflectores y revestimiento deslizante". Revista de ingeniería hidráulica . 139 (4): 424–432. doi :10.1061/(asce)hy.1943-7900.0000697. ISSN  0733-9429.
  24. ^ Chanson, H. ; Uys, W. (2016). "Diseños de deflectores para facilitar el paso de peces en alcantarillas de cajón: un estudio preliminar". 6.º Simposio internacional de la IAHR sobre estructuras hidráulicas, Estructuras hidráulicas y gestión de sistemas de agua : 295–304. doi : 10.15142/T300628160828 . ISBN 978-1-884575-75-4.
  25. ^ Cabonce, J.; Fernando, R.; Wang, H.; Chanson, H. (2017). Uso de deflectores triangulares para facilitar el paso de peces aguas arriba en alcantarillas de cajón: modelado físico. Informe de modelo hidráulico n.º CH107/17, Facultad de Ingeniería Civil, Universidad de Queensland, Brisbane, Australia, 130 páginas. ISBN 978-1-74272-186-6.
  26. ^ Larinier, M. (2002). "Paso de peces a través de alcantarillas, vertederos de rocas y obstrucciones de estuarios". Boletín francés de la pesca y de la piscicultura . 364 (18): 119-134. doi : 10.1051/kmae/2002097 .
  27. ^ Wang, H.; Chanson, H. (2017). "Sistemas deflectores para facilitar el paso de peces río arriba en alcantarillas de caja estándar: ¿Qué hay de la interacción entre peces y turbulencia?". 37.° Congreso Mundial de la IAHR, IAHR y USAINS, Kuala Lumpur, Malasia . 3 : 2586–2595.
  28. ^ Wang, H.; Chanson, H. (2018). "Modelado del paso de peces río arriba en alcantarillas de caja estándar: interacción entre la turbulencia, la cinemática de los peces y la energía" (PDF) . Investigación y aplicaciones fluviales . 34 (3): 244–252. Bibcode :2018RivRA..34..244W. doi : 10.1002/rra.3245 .
  29. ^ Chanson, H. (2019). "Utilización de la capa límite para ayudar a restaurar la conectividad de los hábitats y las poblaciones de peces. Una discusión de ingeniería" (PDF) . Ingeniería ecológica . 141 (105613): 105613. Bibcode :2019EcEng.14105613C. doi :10.1016/j.ecoleng.2019.105613. S2CID  207901913.

Referencias generales y citadas

Enlaces externos

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