Hiểu biết về ảnh hưởng của môi trường khí hậu đến đa dạng sinh học cá ở các vùng đất ngập nước lũ nhiệt đới nhằm quản lý bền vững

Sustainable Water Resources Management - Tập 6 - Trang 1-12 - 2020
U. K. Sarkar1, Snigdha Bakshi1, L. Lianthuamluaia1, P. Mishal1, B. Das Ghosh1, S. Saha1, G. Karnatak1
1ICAR-Central Inland Fisheries Research Institute, Kolkata, India

Tóm tắt

Ngành thủy sản nước nội địa trên toàn thế giới đang bị đe dọa do áp lực nhân tạo ngày càng gia tăng, biến đổi khí hậu và khai thác quá mức nguồn gen. Việc hiểu rõ cách thức mà sự đa dạng của cá ở vùng đất ngập nước lũ phản ứng với những thách thức chưa từng có này là rất quan trọng để phát triển các chiến lược quản lý và giảm thiểu thay thế trong các hệ sinh thái đất ngập nước dễ bị tổn thương. Bài viết này làm sáng tỏ mô hình thay đổi của sự đa dạng cá trong ba vùng đất ngập nước lũ nhiệt đới bị ảnh hưởng ở mức vừa phải,b gồm Bhomra, Mathura và Chandania trong lưu vực sông Hằng phía hạ lưu trong giai đoạn 2017-2019. Việc đánh bắt thử nghiệm sử dụng lưới vây, lưới kéo và lưới quăng được thực hiện hàng tháng nhằm đánh giá mô hình đa dạng cá trong ba vùng đất ngập nước này. Các thông số môi trường-khí hậu đã được đánh giá và những thông số quan trọng ảnh hưởng đến sự đa dạng của cá được xác định. Hầu hết các thông số môi trường quan trọng như pH, DO, nhiệt độ nước đều nằm trong phạm vi thuận lợi cho cá. Phân tích ANOVA chỉ ra rằng pH, TDS, độ dẫn điện, độ mặn, độ trong, độ sâu và độ cứng cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa (p < 0.05) giữa ba vùng đất ngập nước. Ba mươi sáu loài cá đã được ghi nhận từ ba vùng đất ngập nước, trong đó có 2 loài dễ bị tổn thương (VU) và 1 loài gần nguy cấp (NT). Sự phong phú về loài đã giảm trong tất cả các vùng đất ngập nước được nghiên cứu, giảm từ 22.85 đến 54% so với năm 2002. Phân tích Canonical Correspondence cho thấy mối quan hệ thay đổi giữa các thông số khí hậu và môi trường với sự xuất hiện của cá, cho thấy khả năng thích ứng đặc thù theo loài. Nghiên cứu cũng cho thấy sự giảm trong sản xuất cá (từ 1991 đến 2017) cùng với xu hướng giảm lượng mưa và xu hướng tăng nhiệt độ cho thấy ảnh hưởng của môi trường-khí hậu. Những thông tin mới được tạo ra sẽ giúp quản lý tài nguyên đất ngập nước để nâng cao nuôi trồng thủy sản bền vững và bảo tồn đa dạng sinh học.

Từ khóa

#thủy sản nước nội địa #đa dạng sinh học cá #vùng đất ngập nước #biến đổi khí hậu #quản lý bền vững

Tài liệu tham khảo

APHA (1998) Standard methods for the examination of water and wastewater. In: 20th Edition, American Public Health Association, American Water Works Association and Water Environmental Federation, Washington, DC Bates BC, Kundzewicz ZW, Wu S, Palutikof JP (2008) Climate change and water. Technical paper of the Intergovernmental Panel on Climate Change IPCC Secretariat, Geneva Carpenter SR, Stanley EH, Zanden MJV (2011) State of the world's freshwater ecosystems: physical, chemical, and biological changes. Annu Rev Environ Resour 36:75–99 Chakraborty I (2002) Study on the aquatic ecology and fisheries of an ox-bow lake in West Bengal. Doctoral dissertation, MSc. Thesis, West Bengal University of Animal and Fishery Sciences, Kolkata. pp 53. Chu C, Mandrak NE, Minns CK (2005) Potential impacts of climate change on the distributions of several common and rare freshwater fishes in Canada. Divers. Distrib 11(4):299–310 Das MK (2013) Impacts, vulnerability and adaptation of inland fisheries to climate change in India. In: Bhattacharyya T, Pal DK, Sarkar D, Wani SP (eds) Climate change and agriculture, pp. 181–209 Dey SR (2017) Checklist of fish diversity of Patan Wetland, Murshidabad, West Bengal. Harvest 1:50–59 Duraiappah AK, Naeem S, Agardy T, Ash NJ, Cooper HD, Diaz S, Faith DP, Mace G, McNeely JA, Mooney HA, Oteng-Yeboah AA (2005) Ecosystems and human well-being: biodiversity synthesis; a report of the Millennium Ecosystem Assessment. Erwin KL (2009) Wetlands and global climate change: the role of wetland restoration in a changing world. Wetl Ecol Manag 17(1):71 Ficke AD, Myrick CA, Hansen LJ (2007) Potential impacts of global climate change on freshwater fisheries. Rev Fish Biol Fish 17(4):581–613 Ghosh AS, Ghosh SK, Ghosh M, Ali A (2018a) Studies on biodiversity of selected indigenous fish species, in Beels and Baors of South Bengal and their breeding potential through habitat modification. Int J Fish Aquat 6(4):479–483 Ghosh AS, Ghosh SK, Ghosh M, Ghosh A, Dasgupta M, Bhattcharyya S (2018b) Biodiversity of small indigenous fish in the beels of Nadia and North 24 Parganas Districts of West Bengal. J Inland Fish Soc India 50(1):47–52 Ghosh D, Biswas JK (2017) Fish productivity: Assessing sustainability in a tropical Oxbow lake of Nadia district, West Bengal. India Arch Agri Environ 2:6–20 Gopal B, Shilpakar R, Sharma E (2010) Functions and services of wetlands in the Eastern Himalayas. Climate change impact and vulnerability in the Eastern Himalayas–Technical Report. In International Center for Integrated Mountain Development (ICIMOD), Kathmandu Hammer Ø, Harper DAT, Ryan PD (2001) PAST: Paleontological statistics software package for education and data analysis. Palaeontol Electron 4(1):9 Hupp CR (2000) Hydrology, geomorphology and vegetation of Coastal Plain rivers in the south-eastern USA. Hydrol Process 14(16–17):2991–3010 IUCN (2020) The IUCN Red List of Threatened Species. Version 2020-2. https://www.iucnredlist.org Jain SK, Kumar V, Saharia M (2013) Analysis of rainfall and temperature trends in northeast India. Int J Climatol 33(4):968–978 Jayaram KC (1999) The freshwater fishes of the Indian Region. Narendra Publishing House, Delhi, p 551 Karim F, Petheram C, Marvanek S, Ticehurst C, Wallace J, Hasan M (2015) Impact of climate change on floodplain inundation and hydrological connectivity between wetlands and rivers in a tropical river catchment. Hydrol Process 30:1574–1593 Karnatak G, Sarkar UK, Naskar M, Roy K, Gupta S, Nandy SK, Srivastava PK, Sarkar SD, Sudheesan D, Bose AK, Verma VK (2018) Understanding the role of climatic and environmental variables in gonadal maturation and spawning periodicity of spotted snakehead, Channa punctata (Bloch, 1793) in a tropical floodplain wetland India. Environ Biol Fishes 101(4):595–607 Lakra WS, Sarkar UK, Gopalakrishnan A, Kathirvelpandian A (2010a) Treatened freshwater fishes of India. NBFGR, Lucknow, p 20 Lakra WS, Sarkar UK, Kumar RS, Pandey A, Dubey VK, Gusain OP (2010b) Fish diversity, habitat ecology and their conservation and management issues of a tropical River in Ganga basin India. Environ 30(4):306–319 Lianthuamluaia L, Mishal P, Panda D, Sarkar UK, Vikash K, Sandhya KM, Gunjan K, Suman K, Bera AK, Das S, Ali Y (2019) Understanding spatial and temporal patterns of fish diversity and assemblage structure vis-a-vis environmental parameters in a tropical Indian reservoir. Environ Sci Pollut R 26(9):9089–9098 Macusi ED, Abreo NAS, Cuenca GC, Ranara CTB, Cardona LT, Andam MB, Guanzon GC, Katikiro RE, Deepananda KHMA (2015) The potential impacts of climate change on freshwater fish, fish culture and fishing communities. J Nat Stud 14(2): 14–31 Mahapatra BK, Sarkar UK, Lakra WS (2014) A Review on status, potentials, threats and challenges of the fish biodiversity of West Bengal. J Bio Biopros Dev 2(140):2376–3214 Mistry J (2016) Ichthyofaunal diversity of Ahiran Lake in Murshidabad District, West Bengal, India. Inter J Fish Aqua Stud 4(2):15–18 Mitsch WJ, Gosselink JG (1986) The values of wetlands: landscapes and institutional perspectives. Ecol Econ 35(200):25–33 Mondal DK, Kaviraj A (2009) Distribution of fish assemblages in two floodplain lakes of North 24-parganas in West Bengal India. J Fish Aqua Sci 4:12–21 Mukherjee S, Panighrahi AK, Mandal A (2015) Study on the effects of pollution on ichthyofaunal diversity of selected fresh water beels in Nadia District, West Bengal. 558X Indian J. Appl. Res. 5(3): ISSN-2249.555. Mustapha MK (2013) Potential impacts of climate change on artisanal fisheries of Nigeria. J Earth Sci Clim Chan 4(1):130 Naskar M, Roy K, Karnatak G, Nandy SK, Roy A (2018) Quantifying climate change induced threats to wetland fisheries: a stakeholder-driven approach. Environ Dev Sustain 20(6):2811–2830 Negi RK, Mamgain S (2013) Species diversity, abundance and distribution of fish community and conservation status of Tons river of Uttarakhand State. India J Fish Aqua Sci 8(5):617–626 Nsor CA, Obodai EA (2016) Environmental determinants influencing fish community structure and diversity in two distinct seasons among wetlands of northern region (Ghana). Int J Ecol. https://doi.org/10.1155/2016/1598701 O'Reilly CM, Alin SR, Plisnier PD, Cohen AS, McKee BA (2003) Climate change decreases aquatic ecosystem productivity of Lake Tanganyika. Afr Nat 424(6950):766 Patel JG, Murthy TVR, Singh TS and Panigrahy S (2009) Analysis of the distribution pattern of wetlands in India in relation to climate change. In: Panigrahy S, Shankar RS and Parihar JS (ed.) Proceedings of the workshop on impact of climate change on agriculture. Ahmedabad, India, 17–18 December. International Society for Photogrammetry and Remote Sensing, Ahmedabad Prasad AGD, Venkataramana GV, Thomas M (2009) Fish diversity and its conservation in major wetlands of Mysore. J Environ Biol 30(5):713–718 Raveendar B, Sharma AP, Gurjar UR, Gugulothu R, Mishra A (2018) Assessment the present status of fish diversity in relation to physicochemical characteristics of Nanaksagar reservoir of Uttrakhand. J Entom Zool Stud 6(2):477–484 Roy R, Tissot L, Argillier C (2018) Environmental drivers of fish spatial distribution and activity in a reservoir with water level fluctuations. Appl Hydroécol. https://doi.org/10.1051/hydro/2018001 Sarkar UK et al (2020) Status, potential, prospects, and issues of floodplain wetland fisheries in India: synthesis and review for sustainable management. Fish Sci Aquac Rev. https://doi.org/10.1080/23308249.2020.1779650 Sarkar UK, Borah BC (2017) Flood plain wetlands of India with special reference to impact of climate change. Wetl Ecol Manag 26(1):1–15 Sarkar UK, Gupta BK, Lakra WS (2010) Biodiversity, ecohydrology, threat status and conservation priority of the freshwater fishes of river Gomti, a tributary of river Ganga (India). Environ 30(1):3–17 Sarkar UK, NagSK, Das MK, Karnatak G, Sudheesan D (2016) Conserving Wetlands - An Effective Climate Change Adaptation in India. Bulletin No. NICRA/CIFRI/2015–16/2, Central Inland Fisheries Research Institute (ICAR), Barrackpore, Kolkata. Sarkar UK, Pathak AK, Sinha RK, Sivakumar K, Pandian AK, Pandey A, Dubey VK, Larka WS (2012) Freshwater fish biodiversity in the River Ganga (India): changing pattern, threats and conservation perspectives. Rev Fish Biol Fish 22:251–272 Sharma N (2013) Brahmaputra flooding and possible technical solutions. In: Borah Bibha Chetia, Bhattacharyya HC (eds) Strategy for developing fisheries in flood affected areas of Assam. Assam Agricultural University, Assam. Sharp GD (1987) Climate and fisheries: cause and effect or managing the long and short of it all. South Afr J Mar Sci 5(1):811–838 Sinha CP (2011) Climate change and its impacts on the wetlands of North Bihar. India Lakes Reser Res Manag 16(2):109–111 Stalnaker CB (1979) The use of habitat structure preferenda for establishing flow regimes necessary for maintenance of fish habitat. The ecology of regulated streams. Springer, Boston, pp 321–337 Sugunan VV, Vinci GK, Bhattacharjya BK, Hassan MA (2000) Ecology and fisheries of beels in West Bengal. ICAR-CIFRI, Kolkata, p 53 Suresh VR, Chitranshi VR (2011) Floodplain wetland fisheries. In: Trivedi TP (ed) Handbook of fisheries and aquaculture. ICAR, New Delhi, pp 275–301 Takatert N, Sanchez-Pérez JM, Trémolières M (1999) Spatial and temporal variations of nutrient concentration in the groundwater of a floodplain: effect of hydrology, vegetation and substrate. Hydrol Process 13(10):1511–1526 Talwar PK, Jhingran AG (1991) Inland fishes of India and adjacent countries. Oxford-IBH Publishing Co Pvt Ltd, New Delhi, p 1158 UNESCO Case studies on climate change and world heritage. UNESCO World Heritage Centre, Paris, (2007). Vega-Cendejas ME, de Santillana MH, Norris S (2013) Habitat characteristics and environmental parameters influencing fish assemblages of karstic pools in southern Mexico. Neotrop Ichthyol 11(4):859–870. https://doi.org/10.1590/S1679-62252013000400014 Vishwanath W, Mahanta PC, Anganthoibi N, Sarma D (2011) Coldwater fishes of india-an atlas, directorate of coldwater fisheries research (ICAR). Bhimtal, Uttarakhand Whiting PJ, Pomeranets M (1997) A numerical study of bank storage and its contribution to streamflow. J Hydrol 202(1–4):121–136 Woodward G, Perkins DM, Brown LE (2010) Climate change and freshwater ecosystems: impacts across multiple levels of organization. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 12:2093–2106 Wrona FJ, Prowse TD, Reist JD, Hobbie JE (2006) Climate change effects on aquatic biota, ecosystem structure and function. Ambio 35:359–369