Вдохновленные инженеры nature’s помогают спасать водные пути, находящиеся в опасности
Классные ресурсы для этой статьи
- Вопросы в классе
- Ключевые слова
- элемент»> Головоломка «Найди слово»
Однажды теплым летним утром 2025 года бригада бобров вошла в Бернхаймский лес. Этот лесной массив занимает площадь более 16 000 акров (6 475 га) в северо-центральной части штата Кентукки. Раз в два месяца члены добровольческой бригады отправляются в поход, чтобы сделать его более благоприятным для бобров.Эван Патрик отмечает, что бобры — инженеры природы. Будучи членом бригады, он помогает управлять лесами. Бобры строят плотины через ручьи, чтобы создать небольшие защищенные пруды. Крупные грызуны также строят в этих водоемах свои жилища, называемые лоджиями. Плотины бобров и их пруды определяют направление движения воды в ландшафте. Они также помогают поддерживать здоровье ручьев.
Бобровая бригада хочет помочь этим животным.Иногда они считают бобров, чтобы узнать, сколько их вокруг. Иногда они сажают кусты или деревья, которые едят или используют в качестве строительных материалов. Иногда они ищут новые плотины или признаки новых домиков.
Однако в то утро они отправились отправляйтесь в лес, чтобы перенять самое известное умение бобра — строить плотины. Добравшись до илистых берегов ручья, они вбивали толстые вертикальные деревянные столбы в линию поперек русла. Концы столбов глубоко погружались в отложения на дне ручья. Затем они вплетали между столбами ивы и траву.Это хитроумное сооружение из столбов и ив называется аналогом бобровой плотины, или BDA. На его изготовление ушло около дня, и оно может простоять годы. По словам Патрика, цель состоит в том, чтобы построить новую плотину, которую бобры достроят сами.
Ученые говорят: Экосистема
За последние пять лет он руководил строительством более десятка плотин в Бернхайме. Иногда они заменяют плотины, разрушенные сильным течением или штормом. В других случаях эти ограждения через ручьи могут побудить новых бобров поселиться по соседству. Например, бригада хочет привлечь бобров в участок леса, удаленный от дорог и дендрария (участок, предназначенный для защиты деревьев).
В случае успеха, эффект BDA может распространиться далеко за пределы бобров. Исследования BDA, проведенные по всему миру, выявили множество преимуществ этих высокотехнологичных и недорогих сооружений. Растительность процветает рядом с запруженными водотоками. BDA также могут улучшить среду обитания в водотоках и даже качество воды.
Беря пример с бобров, исследователи изучают новые способы восстановления поврежденных речных экосистем.
Уроки от диких инженеров
Столетия назад сотни миллионов бобров населяли водные пути Северной Америки. Но начиная с начала 1600-х годов люди захотели изготавливать одежду и головные уборы из мягкого меха. Бобровые шкурки стали основой меховой торговли, особенно среди растущего числа европейских поселенцев.По данным Службы охраны рыбного хозяйства и дикой природы США, к 1900 году численность бобров в Северной Америке сократилась до 100 000 особей.
С уменьшением количества бобров многие водные ландшафты начали сокращаться, а затем и вовсе исчезать. Вместо того, чтобы разливаться ручьями, они теперь прорезали землю узкими каналами. Люди начали выращивать зерновые культуры и строить дома на обширных равнинных участках, оставшихся позади.Затем, около двух десятилетий назад, ученые начали переосмысливать, как должна выглядеть естественная, здоровая река.
Экологи обнаружили, что до того, как европейские поселенцы начали строить мельницы, американские реки были извилистыми. Они распространились. Они были грязными и заросшими тиной. Переосмысление этого факта заставило ученых по-новому взглянуть на животных, обитающих в этих водах, отмечает биолог-рыболов Майкл Поллок. Среди них были и бобры.Теперь он и другие ученые понимают, как бобровые плотины улучшают здоровье ручьев и животных вдоль этих водных путей.
У вас есть научный вопрос? Мы можем помочь!
Отправьте свой вопрос здесь, и мы, возможно, ответим на него в следующем выпуске Science News, в котором рассказывается о работе по добыче минтая для NOAA Fisheries. Эта часть работы Национального управления океанических и атмосферных исследований сосредоточена на увеличении популяций рыб и улучшении среды их обитания. Еще в начале 2000-х годов Поллок изучал реакцию лосося и сталеголовой форели на работы по восстановлению водотоков. Эти виды рыб рождаются в пресноводных водотоках. Позже они мигрируют в океан, где и подрастают. Когда придет время метать икру, они вернутся в пресноводные водоемы и отложат икру.
Минтай начал беспокоиться о молоди, которую называют смолтами. Это те, кто переплывает из своих родных водоемов в море. Поллок заметил, что численность смолтов в местных водоемах сокращалась в течение многих лет. Он также знал, что смолты процветают в ручьях, где бобры строят плотины. Эти бобры, как правило, создавали широкие прохладные водоемы.
В статье 2004 года Поллок связал снос бобровых плотин с резким сокращением популяции лосося. Он предположил, что плотины замедлили сток воды и создали прохладные, богатые пищей водоемы, где могла бы процветать молодь рыбы. Чем меньше плотин, тем меньше местообитаний для тления.
У него возникла идея: может ли строительство BDA помочь и рыбе?
Решение для сталелитейных рыбаков
Поллок воплотил свою идею в Бридж-Крик, в центральном Орегоне. Когда-то здесь водились бобры. Но после столетий отлова пушнины они практически исчезли. Тем бобрам, которые остались, пришлось нелегко. По словам Поллока, они могли начать строить плотину, и “казалось, что система начинает восстанавливаться”. Но еще до того, как строительство плотины было завершено, ручей внезапно начал течь очень быстро. И это разрушило плотину. “Каждую весну во время сильных паводков они выходили из берегов”, — говорит он.
Поллок мог видеть проблему: ручей Бридж-Крик был перерезан.Изрезанный ручей имеет острые, крутые берега и может быть узким. Это может быть вызвано деятельностью человека. Это может произойти после устранения препятствий, таких как бобровые плотины или растительность. Внезапно потоки воды ускорились и прорезали в земле глубокие узкие каналы.
Потоковая инженерия
<загрузка img="ленивое" декодирование="асинхронное" width="1440" height="1471" src="https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/sites/3/2026/04/1440_beaver_carbon_incised.png " alt="" class="wp-изображение-235557" srcset="https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/sites/3/2026/04/1440_beaver_carbon_incised.png 1440 Вт, https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/sites/3/2026/04/1440_beaver_carbon_incised.png?resize=375,383 375 Вт, https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/sites/3/2026/04/1440_beaver_carbon_incised.png?resize=768,785 768 Вт, https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/sites/3/2026/04/1440_beaver_carbon_incised.png?resize=441,450 441 Вт, https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/sites/3/2026/04/1440_beaver_carbon_incised.png?resize=568, 580 568 Вт, https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/sites/3/2026/04/1440_beaver_carbon_incised.png?resize=760,776 760 Вт" размеры="авто, (максимальная ширина: 1440 пикселей) 100 Вт, 1440 пикселей" />
Бобры могут попытаться построить плотины в пересеченных ручьях (а). Глубокая и быстрая вода в этих ручьях может разрушить плотины, но может и расширить русло (б). Это делает пойму шире и уменьшает мощность ручья, позволяя бобрам строить новые плотины (с). Со временем плотины могут быть заброшены и разрушены, но при этом может начать расти новая растительность (г). Бобры могут повторять этот процесс много раз, что приводит к увеличению отложений на дне ручья. В конечном итоге уровень воды в ручье повышается (e) и растет больше растительности (f). Ручей стал шире и здоровее, чем был раньше.
Бобровые плотины лучше сохраняются на медленных и мелководных водотоках. Сталеголовая форель предпочитает те же типы ручьев, что и бобровые плотины.Поллок вспоминает: “Мы подумали, что же мы можем сделать, чтобы помочь бобру?” Может быть, помочь бобрам построить плотину?Вот что они попытались сделать.
В 2008 году Поллок и еще несколько человек отправились на место обрушения бобровой плотины в Бридж-Крик. Они вошли в быструю холодную воду, чтобы вбить высокие деревянные столбы. Они воткнули их в русло ручья достаточно глубоко, чтобы выдержать сильное течение. В конце концов, их протянули поперек ручья на расстоянии чуть более фута (30,5 сантиметров) друг от друга. Затем они сплели ивовые ветки между столбами. Этот барьер замедлял поток воды, но в то же время пропускал ее.
<загрузка изображения="ленивое" декодирование="асинхронное" width="1440" height="1080" src="https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/sites/3/2026/04/1440_beavers_carbon_Klamath_River_BDA.jpg " alt="Двое рабочих сбрасывают в ручей несколько больших бревен с помощью тяжелой строительной техники" class="wp-изображение-235562" srcset="https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/sites/3/2026/04/1440_beavers_carbon_Klamath_River_BDA.jpg 1440 Вт, https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/sites/3/2026/04/1440_beavers_carbon_Klamath_River_BDA.jpg?resize=511,383 511 Вт, https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/sites/3/2026/04/1440_beavers_carbon_Klamath_River_BDA.jpg?resize=768, 576 768 Вт, https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/sites/3/2026/04/1440_beavers_carbon_Klamath_River_BDA.jpg?resize=600,450 600 Вт, https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/sites/3/2026/04/1440_beavers_carbon_Klamath_River_BDA.jpg?resize=773,580 773 Вт, https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/sites/3/2026/04/1440_beavers_carbon_Klamath_River_BDA.jpg?resize=1035,776 1035 Вт, https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/sites/3/2026/04/1440_beavers_carbon_Klamath_River_BDA.jpg?resize=263,197 263 Вт, https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/sites/3/2026/04/1440_beavers_carbon_Klamath_River_BDA.jpg?resize=560, 420 560 Вт" размеры="авто, (максимальная ширина: 1440 пикселей) 100 Вт, 1440 пикселей" />
Почему именно ивы? Они уже были частью этой экосистемы. Если бы плотину прорвало, эти обломки не причинили бы никакого вреда. Некоторые из них могут даже вырасти заново, если их смоет вниз по течению. Кроме того, добавляет Поллок, ивы являются “пищей для бобров”. Если плотину прорвет, бобры, по крайней мере, смогут перекусить.
Команда Поллока выбрала место, где, как они знали, бобры строили раньше. Они надеялись, что бобры вернутся и закончат начатую работу.
Поглощение Beaver
Им не пришлось долго ждать. Когда Поллок вернулся, чтобы посмотреть, не требуется ли ремонт барьера в следующем году, делать было нечего.
“Бобер пришел и все восстановил”, — сообщает он. “Это было удивительно успешно”.
Первоначальные строительные леса превратились в полноценную бобровую плотину. Занятые своим делом строители добавили дерево и глину, чтобы укрепить конструкцию.
И не только бобры увидели преимущества. Вода скопилась за плотиной, образовав большие бассейны. Осадочные породы — рыхлый песок и камни — начали оседать на дно ручья. Это привело к повышению уровня воды и расширению русла. На мелководьях выросла растительность, которая в дальнейшем способствовала задержанию наносов. Замедлилась эрозия крутых берегов. А сталеголовая форель теперь нежилась на неглубоких, затопленных равнинах.Воодушевленная этим, команда Поллока построила еще несколько BDA вдоль Бридж-Крик.
Конструкции поддерживали естественное окружение. В те времена, отмечает он, для улучшения водотоков в большинстве случаев использовались большие машины, такие как бульдозеры, для изменения формы водных потоков. Он отмечает, что на самом деле они перекопали всю пойму и просто понизили уровень воды в ручье.BDA используют другой подход. При меньших затратах и меньшем количестве бульдозеров они задерживают наносы, чтобы поднять, расширить и замедлить поток воды. Это, естественно, возвращает затопление к первоначальной пойме.Бобровые плотины не вечны. Так что, по словам Поллока, первая плотина, вероятно, давно разрушена. Но этого следовало ожидать. Грызуны будут двигаться дальше. Бобрята вырастут и построят свои собственные плотины.С тех пор как команда Поллока построила свой первый BDA, подобные конструкции появились не только на Западе Америки, но и в других странах, включая Швейцарию и Францию. Исследователи протестировали новые конструкции и размеры. Некоторые BDA были построены для расширения пойм рек. Другие были направлены на возвращение бобров.
“Это замечательный инструмент», — говорит Поллок. “И это недорого”.
Предоставляю это бобрам
По оценкам Поллока, он помог построить тысячи BDA с тех пор, как в Бридж-Крик были вбиты первые столбы. Некоторые из них он построил сам. Что касается других, то он консультировал команды, которые их строили. “Философия, которую я разработал, — говорит он, — заключалась в следующем: ”Давайте сделаем это как можно ближе к бобровой плотине“, что означает использование того, что могли бы использовать бобры. И выбирать места, где бобр мог бы строить.
Построить BDA просто. Однако, по его словам, проектирование может быть сложным. Оно должно быть недорогим и хорошо функционировать. И бобрам это должно нравиться (что не всегда легко предсказать). Кроме того, инженеры должны планировать, что произойдет, если BDA развалится. Любые вышедшие из строя детали должны гармонировать с окружающей средой.
BDA также может повлиять на людей, которые зависят от рек. Иногда, по словам Поллока, у владельцев ранчо или фермеров, живущих поблизости, возникают сомнения. Они могут воспротивиться идее увеличения площади поймы или изменения направления стока воды.“У землевладельцев были проблемы с первой плотиной, которую он построил”, — вспоминает Поллок. Люди беспокоились, что новые плотины в верховьях реки замедлят поступление воды на их земли. Но ученые объяснили, что наводнения не обязательно должны быть опасными. Здоровые реки обычно грязны. БДА могут распределять воду, что может принести пользу близлежащим полям, где выращивают сено или пасут скот.
В конце концов, землевладельцы дали свое разрешение.
Тем не менее, не все приветствуют бобров. На них можно смотреть как на помеху. Чтобы зубы не стали слишком длинными, эти грызуны грызут все виды деревьев. Они также валят деревья с ног. Люди могут попытаться выселить грызунов, если строительство новых плотин, наводнения, поваленные деревья или обглоданная древесина будут препятствовать тому, что хотят делать эти люди.
“Бобры могут создавать проблемы, — говорит Грант Бакнер, — когда они срубают ваше любимое дерево на заднем дворе или затапливают мосты”. Бакнер, эколог из Северной Каролины, работает в компании Catawba Riverkeeper. Эта некоммерческая организация занимается охраной водных путей в предгорьях Смоки-Маунтинс. Весной 2023 года Бакнер во главе примерно 40 добровольцев построил BDA на небольшом водном пути, где они хотели восстановить берег ручья. “Даже этот маленький ручеек был сильно изрезан”, — вспоминает он.Эти BDA могут даже приносить пользу здоровью. Они отфильтровывают микробы, которые могут навредить людям, отмечает Вутрина Смит. Специалист по инфекционным заболеваниям, ее команда из Калифорнийского университета в Дэвисе, продемонстрировала это в ходе эксперимента.
Исследователи выпустили цисты — безвредную внешнюю оболочку обычных паразитов — в воду выше по течению от BDA. Затем они протестировали воду ниже по течению. BDA отфильтровала цисты. В прошлом году они поделились подробностями в журнале Applied and Environmental Microbiology.
Микробы часто прилипают к более крупным частицам, которые могут не пройти через BDA. Вместо этого они оседают на дно ручья. Замедление потока воды также может дать микробам-хищникам больше времени, чтобы найти и уничтожить вредные частицы.Паразиты, которых тестировали Смит и ее команда, часто обнаруживаются в фекалиях животных и людей. Эти паразиты могут попадать в ручьи. По ее словам, помогая устранять их, BDA предлагают недорогой способ помочь как дикой природе, так и людям.
“BDA обещают улучшить качество воды во многих различных средах”, — говорит она. “Мы рады видеть, чему мы сможем научиться со временем, по мере того как люди будут их применять”.
BDA не заменяют бобров, отмечают ученые; они помогают. “Если у вас есть бобры, — говорит Бакнер, — лучшее, что вы можете сделать, — это просто оставить их в покое”.
Бобры способствуют накоплению углерода в водно-болотных угодьях
<загрузка изображения="ленивая" расшифровка="асинхронная" width="1440" height="918" src="https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/sites/3/2026/04/1440_beavers_carbon_Swiss_beaver_box.jpg " alt="бобер, перекусывающий в воде" class="wp-image-235570" srcset="https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/sites/3/2026/04/1440_beavers_carbon_Swiss_beaver_box.jpg 1440 Вт, https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/sites/3/2026/04/1440_beavers_carbon_Swiss_beaver_box.jpg?resize=601,383 601 Вт, https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/sites/3/2026/04/1440_beavers_carbon_Swiss_beaver_box.jpg?resize=768,490 768 Вт, https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/sites/3/2026/04/1440_beavers_carbon_Swiss_beaver_box.jpg?resize=706,450 706 Вт, https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/sites/3/2026/04/1440_beavers_carbon_Swiss_beaver_box.jpg?resize=910,580 910 Вт, https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/sites/3/2026/04/1440_beavers_carbon_Swiss_beaver_box.jpg?resize=1217, 776 1217 Вт" размеры="авто, (максимальная ширина: 1440 пикселей) 100 Вт, 1440 пикселей" />
Европейские бобры возвращаются к ручьям, создавая новые пруды и водно-болотные угодья. Как показывают новые данные, эти действия задерживают углерод. Это может помочь замедлить глобальное потепление.
Ученый-пресноводник Лукас Халлберг работает в Бирмингемском университете в Англии. В течение года его команда изучала швейцарский ручей с бобрами. Исследователи измерили расход воды, рост растений и отложения. Они также измерили содержание парниковых газов, таких как углекислый газ и метан — еще одно соединение на основе углерода.
Бобры замедляли течение воды, создавая пруды и водно-болотные угодья. Это позволило почве, плывущей вниз по течению, утонуть. Эти частицы почвы, как и растения, богаты углеродом. Мертвые растения в воде и оседающая почва образовали богатую углеродом грязь. По словам Халлберга, вода в пруду “действует как крышка”, ограничивая доступ кислорода к этой грязи. Это не позволяет микробам расщеплять ее и выделять углерод в воздух.
В природе растения поглощают углекислый газ и метан. Исследователи обнаружили, что в этой грязи под водно-болотными угодьями, созданными бобрами, содержится много углерода — в 14 раз больше, чем в окружающих лесных почвах. 18 марта группа Халлберга поделилась подробностями в журнале Communications Earth & Environment. Бобры, по словам Халлберга, являются “редким примером того, как дикая природа непосредственно создает новые хранилища углерода”. — Лора Аллен
ЦИТАТА
Журнал: L. Халлберг и др. Бобры могут превращать речные коридоры в постоянные поглотители углерода. Связь между Землей и окружающей средой. Опубликованные онлайн 18 марта 2026 года,. Дои: 10.1038/s43247-026-03283-8.
похожие статьи
и <ол> <литий class="виджет-пост-список-элемент__обертку___ZSRco элемент-1 С-образ-брови-флаг" роль="listitem элемент"> 
животных
Rewilding возвращения утраченных видов для укрепления экосистемы
по <промежуток class="виджет-пост-список-элемент__подпись___WfHtj автор визитную карточку">Элисон Пирс Стивенс, что 6 января 2022
<литий class="виджет-пост-список-элемент__обертку___ZSRco пункт-2 С-образ-брови-флаг" роль="listitem элемент"> 
животных
занятые бобры могут быть превышение скорости таяния арктических
по <промежуток class="виджет-пост-список-элемент__подпись___WfHtj автор визитную карточку">Kathiann Ковальский, что 31 августа 2020
<литий class="виджет-пост-список-элемент__обертку___ZSRco пункта-3 С-образ-брови-флаг" роль="listitem элемент"> 
животных
пресноводной рыбы, попавшие в беду: вот как мы можем помочь им
по <промежуток class="виджет-пост-список-элемент__подпись___WfHtj автор визитную карточку">Kathiann Ковальский, что 22 мая 2025
