Hidrolik mühendisliğinin ekolojik işletimi, balıkçılık kaynaklarının korunması için elzemdir. Su hızı, sürüklenen yumurtaları taşıyan balıkların yumurtlamasını etkilediği bilinmektedir. Bu çalışma, doğal üremenin ekolojik akışlara verdiği tepkinin altında yatan fizyolojik mekanizmayı anlamak amacıyla, laboratuvar deneyleri yoluyla su hızı uyarımının yetişkin ot sazanının (Ctenopharyngodon idellus) yumurtalık olgunlaşması ve antioksidan kapasitesi üzerindeki etkilerini araştırmayı amaçlamaktadır. Ot sazanında yumurtalık histolojisi, seks hormonları ve vitellogenin (VTG) konsantrasyonları, hipotalamus-hipofiz-gonad (HPG) eksenindeki temel genlerin transkriptleri ve yumurtalık ve karaciğerin antioksidan aktiviteleri incelenmiştir. Sonuçlar, su hızı uyarımı altında çim sazanının yumurtalık gelişim özelliklerinde belirgin bir fark olmamasına rağmen, östradiol, testosteron, progesteron, 17α,20β-dihidroksi-4-pregnen-3-on (17α,20β-DHP) ve VTG konsantrasyonlarının yükseldiğini ve bunun HPG ekseni genlerinin transkripsiyonel düzenlenmesiyle ilişkili olduğunu gösterdi. HPG eksenindeki gen ekspresyon seviyeleri (gnrh2, fshβ, lhβ, cgα, hsd20b, hsd17b3 ve vtg) su hızı uyarımı altında önemli ölçüde yükselirken, hsd3b1, cyp17a1, cyp19a1a, hsd17b1, star ve igf3 genlerinin ekspresyon seviyeleri baskılandı. Ayrıca, uygun su hızı uyarımı, yumurtalık ve karaciğerdeki antioksidan enzimlerin aktivitelerini artırarak vücut sağlık durumunu iyileştirebilir. Bu çalışmanın sonuçları, hidroelektrik projelerinin ekolojik işletimi ve nehir ekolojik restorasyonu için temel bilgi ve veri desteği sağlamaktadır.
Giriş
Yangtze Nehri'nin orta kesiminde yer alan Üç Boğaz Barajı (TGD), dünyanın en büyük hidroelektrik projesidir ve nehrin gücünden yararlanmada ve onu kullanmada çok önemli bir rol oynamaktadır (Tang vd., 2016). Bununla birlikte, TGD'nin işletimi sadece nehirlerin hidrolojik süreçlerini önemli ölçüde değiştirmekle kalmaz, aynı zamanda baraj sahasının hem yukarı hem de aşağısındaki sucul yaşam alanlarını tehdit ederek nehir ekosistemlerinin bozulmasına katkıda bulunur (Zhang vd., 2021). Ayrıntılı olarak, rezervuarların düzenlenmesi nehirlerin akış süreçlerini homojenleştirir ve doğal taşkın zirvelerini zayıflatır veya ortadan kaldırır, bu da balık yumurtalarında azalmaya yol açar (She vd., 2023).
Balıkların yumurtlama aktivitesi, su hızı, su sıcaklığı ve çözünmüş oksijen de dahil olmak üzere çeşitli çevresel faktörlerden etkilenir. Bu çevresel faktörler, hormon sentezi ve salgılanmasını etkileyerek balıkların gonad gelişimini etkiler (Liu vd., 2021). Özellikle, su hızının nehirlerde sürüklenen yumurtalar bırakan balıkların yumurtlamasını etkilediği kabul edilmiştir (Chen vd., 2021a). Baraj operasyonlarının balık yumurtlaması üzerindeki olumsuz etkilerini azaltmak için, balık yumurtlamasını teşvik edecek özel ekohidrolojik süreçler oluşturmak gereklidir (Wang vd., 2020).
Hidrolojik süreçlere karşı oldukça hassas olan ve Çin'deki ekonomik açıdan en önemli balıkları temsil eden dört ana Çin sazanı türü (FMCC), siyah sazan (Mylopharyngodon piceus), ot sazanı (Ctenopharyngodon idellus), gümüş sazan (Hypophthalmichthys molitrix) ve büyükbaş sazan (Hypophthalmichthys nobilis)'dan oluşmaktadır. FMCC popülasyonu, Mart-Haziran ayları arasında yüksek akış dalgalanmalarına yanıt olarak yumurtlama alanlarına göç eder ve yumurtlamaya başlar; ancak Üç Boğaz Barajı'nın (TGD) inşası ve işletimi doğal hidrolojik ritmi değiştirir ve balık göçünü engeller (Zhang vd., 2023). Bu nedenle, ekolojik akışın TGD işletim şemasına dahil edilmesi, FMCC'nin yumurtlamasını korumak için bir hafifletme önlemi olacaktır. Kontrollü insan yapımı sellerin TGD işletiminin bir parçası olarak uygulanmasının, aşağı havza bölgelerinde FMCC'nin üreme başarısını artırdığı gösterilmiştir (Xiao vd., 2022). 2011 yılından bu yana, Yangtze Nehri'ndeki FMCC popülasyonundaki azalmayı hafifletmek amacıyla FMCC'nin üreme davranışını teşvik etmek için çeşitli girişimler düzenlenmiştir. FMCC'nin üremesini tetikleyen su hızının 1,11 ile 1,49 m/s arasında değiştiği (Cao vd., 2022) ve nehirlerde FMCC'nin üremesi için en uygun akış hızının 1,31 m/s olduğu belirlenmiştir (Chen vd., 2021a). Su hızı FMCC'nin üremesinde çok önemli bir rol oynamasına rağmen, doğal üremenin ekolojik akışlara verdiği tepkinin altında yatan fizyolojik mekanizma üzerine yapılan araştırmalarda dikkat çekici bir eksiklik bulunmaktadır.
Yayın tarihi: 05 Ağustos 2024