سد Beaver یا Beaver Impoundment سدی است که توسط Beavers ساخته شده است . حوضچه ای ایجاد می کند که در برابر شکارچیانی مانند کایوت ها، گرگ ها و خرس ها محافظت می کند و غذای آنها را در زمستان نگه می دارد. این سازه‌ها محیط طبیعی را به گونه‌ای تغییر می‌دهند که اکوسیستم کلی بر اساس این تغییر شکل می‌گیرد و بیس‌ها را به گونه‌ای کلیدی و مهندسان اکوسیستم تبدیل می‌کند . آنها در شب به طور پرباری می سازند و گل و لای را با پنجه های جلویی و چوب بین دندان هایشان حمل می کنند.
حداقل سطح آب 0.6 تا 0.9 متر (2.0 تا 3.0 فوت) برای جلوگیری از مسدود شدن ورودی زیر آب به اقامتگاه های بیش از حد توسط یخ در طول زمستان مورد نیاز است. [ نیازمند منبع ] در دریاچه‌ها، رودخانه‌ها و نهرهای بزرگ با عمق کافی آب، بیش‌سوارها ممکن است سد بسازند و در حفره‌ها و اقامتگاه‌ها زندگی کنند. [1]
Beavers ساخت و ساز را با منحرف کردن جریان برای کاهش فشار جریان آب شروع می کند. سپس شاخه ها و کنده ها به گل و لای بستر رودخانه رانده می شوند تا یک پایه تشکیل دهند. [1] سپس از چوب، پوست (از درختان برگریز )، سنگ، گل، علف، برگ، توده گیاهان و هر چیز دیگری برای ساختن روبنا استفاده می شود. Beavers می توانند وزن خود را در مواد حمل کنند. [ نیازمند منبع ] آنها کنده ها را در امتداد لجن ها می کشند و آنها را از طریق کانال ها شناور می کنند تا در جای خود قرار گیرند. [2] هنگامی که سد به اندازه کافی منطقه را به عمق مناسب رساند تا یک خندق محافظ برای لژ تشکیل دهد (اغلب جریب های زیادی را می پوشاند)، بیورها شروع به ساخت لژ می کنند. [3]
درختان نزدیک به قطر 90 سانتی متر (3.0 فوت) ممکن است برای ساخت سد استفاده شوند، اگرچه میانگین آن 10 تا 30 سانتی متر (3.9 تا 11.8 اینچ) است. طول کنده درخت به قطر درخت و اندازه سگ آبی بستگی دارد. مواردی ثبت شده از قطع درختان 45 متری (148 فوتی) بلند و 115 سانتی متری (45 اینچی) توسط بیشورها ثبت شده است. الوارهای این اندازه برای استفاده به عنوان اعضای ساختاری سد در نظر گرفته نشده است. بلکه از پوست آن برای غذا و گاهی برای رسیدن به شاخه های بالایی استفاده می شود. حدود 20 دقیقه طول می کشد تا یک بیور یک صخره با عرض 15 سانتی متر (5.9 اینچ) را با جویدن شیاری در اطراف تنه به شکل ساعت شنی برش دهد. آرواره های بیش از حد به اندازه ای قدرتمند هستند که می توانند یک نهال 1.5 سانتی متری (0.59 اینچی) را در یک لقمه قطع کنند. [3]
کارهای تعمیر و نگهداری سد و لژها اغلب در پاییز انجام می شود. [ نیازمند منبع ]
بر اساس مطالعه‌ای که در سال‌های 2004 تا 2012 انجام شد که حوضچه‌های بیش‌شور و کنده‌های بریده شده را ترسیم کرد، اگر بیش‌سوارها علوفه‌جوی مرکزی در نظر گرفته شوند ، کانال‌های آنها ممکن است گسترشی از "مکان مرکزی" آنها بسیار فراتر از اقامتگاه در نظر گرفته شود. [4]
برخی افراد [ را شبیه چه کسی می دانند؟ ] که با ساخت سدها، بیورها رفتار استفاده از ابزار را بیان می کنند. [5]
طول سدهای Beaver معمولاً از چند متر تا حدود 100 متر (330 فوت) متغیر است. [6] کانال ها می توانند بیش از 0.5 کیلومتر (1600 فوت) طول داشته باشند. [7] بزرگترین سد بیش از حد شناخته شده در پارک ملی وود بوفالو در آلبرتا ، کانادا، و 775 متر (2543 فوت) طول دارد. [8] عکس های ماهواره ای ارائه شده توسط ناسا WorldWind نشان می دهد که سد در سال 1975 وجود نداشت، اما در تصاویر بعدی ظاهر شد. دو یا چند لژ دارد و ترکیبی از دو سد اصلی است. تصاویر Google Earth نشان می دهد که سدهای جدیدی در حال ساخت هستند که در نهایت می توانند به سد اصلی بپیوندند و طول کلی را 50 تا 100 متر دیگر (160 تا 330 فوت) در دهه آینده افزایش دهند. [9] مختصات: 58°16′15″ شمالی 112°15′6″W / 58.27083° شمالی 112.25167°W / 58.27083; -112.25167 .
سد بزرگ دیگری به طول 2139 فوت (650 متر)، ارتفاع 14 فوت (4.3 متر) و ضخامت 23 فوت (7.0 متر) در پایه در تری فورک، مونتانا یافت شد . [3]
سدسازی می تواند به احیای تالاب های آسیب دیده کمک کند. مزایای تالاب شامل کنترل سیل در پایین دست، تنوع زیستی (با ایجاد زیستگاه برای گونه های مختلف) و پاکسازی آب، هم از طریق تجزیه سمومی مانند آفت کش ها و هم حفظ گل و لای توسط سدهای بیش از حد است. سدهای Beaver فرسایش را کاهش می دهند و کدورت را کاهش می دهند که می تواند یک عامل محدود کننده برای برخی از آبزیان باشد. مزایا ممکن است طولانی مدت و تا حد زیادی مورد توجه قرار نگیرد مگر اینکه یک حوضه از نزدیک نظارت شود. تقریبا نیمی از گونه های در معرض خطر و در معرض خطر انقراض در آمریکای شمالی به تالاب ها متکی هستند. [11]
در سال 2012، یک بررسی سیستماتیک در مورد اثرات سدهای بیش از حد بر روی ماهی ها و زیستگاه ماهی (تعصب به آمریکای شمالی (88٪) انجام شد. بیشترین مزایای ذکر شده از سدهای بیش از حد افزایش ناهمگونی زیستگاه ، زیستگاه پرورش و زمستان گذرانی، پناهگاه جریان، و تولید بی مهرگان بود. ممانعت از حرکت ماهی به دلیل سدها، گل‌آلودگی زیستگاه تخم‌ریزی و سطوح پایین اکسیژن در استخرها بیشترین تأثیرات منفی بود. مزایا (184) بیشتر از هزینه ها ذکر شد (119). [12]
یک سد بیش از حد ممکن است یک تخته آزاد بالاتر از سطح آب داشته باشد. هنگامی که باران شدید رخ می دهد، رودخانه یا دریاچه پر می شود. پس از آن سد به تدریج آب ذخیره شده اضافی را آزاد می کند، بنابراین تا حدودی از ارتفاع موج سیلاب که به سمت پایین رودخانه حرکت می کند، کاهش می یابد. [13] [14]
سطح هر جریانی با سطح آب اطراف قطع می شود. با بالا بردن سطح رودخانه، شیب سطح ایستابی بالای سد بیور کاهش می‌یابد و آب نزدیک سد بیور کندتر به داخل جریان می‌ریزد. این ممکن است به کاهش امواج سیل و افزایش جریان آب در زمانی که باران وجود ندارد کمک کند. به عبارت دیگر، سدهای بیش از حد، جریان آب را با افزایش سطح خیس شده توسط جریان، صاف می کنند. این اجازه می دهد تا آب بیشتری به داخل زمین نفوذ کند، جایی که جریان آن کند شده است. این آب در نهایت راه خود را به رودخانه باز می کند. رودخانه‌هایی که در سر آب‌های خود سدهای بیشتری دارند، سطح آب پایین‌تری و سطح پایین‌تری دارند.
با بالا بردن سطح سطح آب در تالاب هایی مانند زمین های تورب ، آنها می توانند سطح آب نوسانی را تثبیت کنند که بر سطح کربن و آب تأثیر می گذارد. در یک مطالعه در سال 2017 در مورد هیدرولوژی سد بیور، مشاهده شد که سدهای بیش از حد کنترل شده در یک تورب کوهستانی راکی ذخیره آب زیرزمینی و تعادل آب منطقه ای را افزایش می دهد ، که می تواند برای جلوگیری از خشکسالی مفید باشد. این مطالعه همچنین پتانسیل را برای بهبود ترسیب کربن پیشنهاد کرد . [15]
حوضچه های بیش از حد می توانند باعث حذف مواد مغذی از جریان رودخانه شوند. کشاورزی در امتداد سواحل رودخانه ها اغلب بار فسفات ها، نیترات ها و سایر مواد مغذی را افزایش می دهد، که می تواند باعث اتروفیکاسیون شود و ممکن است آب آشامیدنی را آلوده کند. سد بیور علاوه بر گل و لای، شاخه‌ها و شاخه‌های فعالیت بیورها و همچنین برگ‌ها را به‌ویژه در پاییز جمع‌آوری می‌کند . جزء اصلی این ماده سلولز است ، پلیمری از مونومرهای بتا گلوکز . (این ساختار بلوری بیشتری نسبت به نشاسته ایجاد می کند که از مونومرهای α-گلوکز تشکیل شده است. سلولز نوعی پلی ساکارید است .) بسیاری از باکتری ها سلولاز تولید می کنند که می تواند گلوکز را جدا کرده و از آن برای انرژی استفاده کند. همانطور که جلبک ها از نور خورشید انرژی دریافت می کنند، این باکتری ها نیز از سلولز انرژی می گیرند و پایه یک زنجیره غذایی بسیار مشابه را تشکیل می دهند.
علاوه بر این، جمعیت های باکتریایی ترکیبات نیتروژن و فسفر را هنگام عبور از جریان آب جذب می کنند و این مواد مغذی و سایر مواد مغذی را در حوضچه بیش از حد و محیط اطراف آن حفظ می کنند. [16]
کشاورزی علف کش ها و آفت کش ها را به رودخانه ها وارد می کند. برخی از این سموم توسط باکتری‌های موجود در ته سلولز یک سد بیور متابولیزه و تجزیه می‌شوند.
برخی از دانشمندان معتقدند که آبشار نیتروژن، تولید نیتروژن ثابت بیشتر از چرخه های طبیعی می تواند به گاز نیتروژن تبدیل شود، ممکن است به اندازه تولید دی اکسید کربن برای اکولوژی زمین مشکل ایجاد کند. [17] مطالعات نشان داده است که سدهای بیش از حد در امتداد یک جریان به نیتروژن زدایی (تبدیل مجدد ترکیبات نیتروژن به نیتروژن) کمک می کنند. باکتری های موجود در خاک و بقایای گیاهی که در سدها جمع می شوند، نیترات ها را به گاز نیتروژن تبدیل می کنند. گاز به سطح حباب می زند و یک بار دیگر با جو مخلوط می شود. [18]
سدهای Beaver و حوضچه های مرتبط می توانند نهالستان هایی برای ماهی قزل آلا و ماهی قزل آلا فراهم کنند . [19] نشانه اولیه این امر پس از توافق 1818 بین دولت بریتانیا کانادا و دولت آمریکا که به آمریکایی ها اجازه دسترسی به حوزه آبخیز کلمبیا را می داد، مشاهده شد. شرکت خلیج هادسون ، در حالی که به شدت ناراحت بود، به تله گذاران خود دستور داد تا حیوانات خزدار را در منطقه از بین ببرند. بیور اولین کسی بود که به صورت محلی منقرض شد. ماهی قزل آلا در سال های بعد به شدت کاهش یافت، حتی اگر هیچ یک از عوامل مرتبط با کاهش ماهی آزاد در آن زمان وجود نداشت. [20]
دلایل متعددی وجود دارد که چرا سدهای بیش از حد باعث افزایش ماهی قزل آلا می شوند. [21] [22] [23] آنها حوضچه‌هایی تولید می‌کنند که به اندازه کافی عمیق هستند تا ماهی قزل‌آلای جوان بتواند از پرندگان شناور درنده پنهان شود . آنها مواد مغذی را در اکولوژی خود به دام می اندازند و به ویژه پالس مواد مغذی را که با مهاجرت ماهی آزاد بالغ در بالادست نشان داده می شود. این مواد مغذی پس از هضم کیسه زرده به تغذیه بچه‌ها کمک می‌کنند . سدها آب آرامی را فراهم می کنند که به این معنی است که ماهی قزل آلا جوان می تواند از انرژی برای رشد استفاده کند نه برای عبور جریان. حشرات بزرگتر با ذخایر غذایی با رسیدن به دریا میزان بقای بهتری دارند. در نهایت، سدهای بیش از حد، آب را شفاف نگه می‌دارند که به نفع همه ماهی‌های سالمونوئید است .
نشان داده شده است که سدهای بیش از حد برای جمعیت قورباغه و وزغ مفید هستند ، احتمالاً به این دلیل که مناطق محافظت شده ای را برای بالغ شدن لاروها در آب گرمتر و با اکسیژن خوب فراهم می کنند. [24] مطالعه‌ای در آلبرتا، کانادا، نشان داد که «تله‌های دام در حوضچه‌های بیش‌سوار 5.7 برابر بیشتر قورباغه‌های چوبی تازه دگرگون‌شده، 29 برابر بیشتر قورباغه‌های غربی و 24 برابر بیشتر قورباغه‌های کر شمالی را نسبت به جوی‌های جریان آزاد مجاور شکار کردند». [25]
سدهای بیش از حد به پرندگان آوازخوان کمک می کنند . سدهای بیش از حد با تحریک رشد گونه هایی از گیاهان که برای جمعیت پرندگان آوازخوان در حال زوال حیاتی هستند، به ایجاد غذا و زیستگاه کمک می کنند. نشان داده شده است که وجود سدهای بیش از حد با افزایش تنوع پرندگان آوازخوان مرتبط است. [26] آنها همچنین می توانند اثرات مثبتی بر روی پرندگان آبزی محلی، مانند اردک ها که به زیستگاه های آب ایستاده نیاز دارند، داشته باشند. [27]
سدهای Beaver می توانند مخرب باشند. سیل می تواند خسارت مالی زیادی به بار آورد و هنگامی که سیل در کنار بستر راه آهن رخ می دهد، می تواند با شستن ریل ها از ریل خارج شود. هنگامی که یک سد بیور می ترکد ، سیل ناگهانی ناشی از آن ممکن است بر یک آبچک غلبه کند .
راه حل های سنتی برای مشکلات بیش از حد بر به دام انداختن و حذف تمام بیورهای منطقه متمرکز شده است. اگرچه گاهی اوقات این امر ضروری است، اما معمولاً یک راه حل کوتاه مدت است، زیرا جمعیت بیش از حد در ایالات متحده بازگشت قابل توجهی داشته است (پس از انقراض نزدیک در قرن نوزدهم) و احتمالاً به طور مداوم زیستگاه مناسب را مجدداً مستعمره می کند. [28] راه حل های مدرن شامل دستگاه های نسبتاً مقرون به صرفه و جریان تعمیر و نگهداری کم است .
مانند Tierra del Fuego به منطقه ای بدون شکارچیان طبیعی معرفی شده است، بیش از حد هزاران جریب زمین را زیر آب برده و به عنوان طاعون شناخته می شود. یک تفاوت قابل توجه در Tierra del Fuego با بیشتر آمریکای شمالی این است که درختان Tierra del Fuego را نمی توان مانند درختان بید، صنوبر، آسپن ها و دیگر درختان آمریکای شمالی پر کرد [ نیاز به منبع ] . بنابراین صدمات بیورها شدیدتر به نظر می رسد. اختلال بیش از حد محدود به جغرافیای انسانی نیست. بیش از حد می تواند زیستگاه لانه سازی برای گونه های در حال انقراض را از بین ببرد.
گرم شدن دما در قطب شمال به بیس‌ها اجازه می‌دهد تا زیستگاه خود را به سمت شمال گسترش دهند، جایی که سدهای آنها سفر قایق‌ها را مختل می‌کند، دسترسی به غذا را تحت تأثیر قرار می‌دهد، بر کیفیت آب تأثیر می‌گذارد و جمعیت ماهی‌های پایین دست را به خطر می‌اندازد. [29] استخرهای تشکیل شده توسط سدها گرما را ذخیره می کنند، بنابراین هیدرولوژی محلی را تغییر می دهند و باعث ذوب موضعی یخ های دائمی می شوند که به نوبه خود به گرم شدن کره زمین کمک می کند. [29]
اگر یک حوضچه بیش از حد کم عمق شود به دلیل تجمع رسوب، یا ذخیره درخت تمام شود، بیش از حد محل را ترک می کند. در نهایت سد شکسته می شود و آب تخلیه می شود. لایه ضخیم غنی از گل و لای، شاخه ها و برگ های مرده در پشت سد قدیمی زیستگاه ایده آلی برای برخی از گونه های تالاب است.
با پر شدن تالاب از بقایای گیاهی و خشک شدن، گونه‌های مرتعی آن را مستعمره می‌کنند و تالاب ممکن است در نهایت به علفزاری مناسب برای چرا در منطقه‌ای که قبلاً جنگلی بوده تبدیل شود. این یک طاقچه با ارزش برای بسیاری از حیوانات است که در غیر این صورت حذف می شوند. ایجاد سد Beaver همچنین گیاهانی را که سدها از آنها ساخته شده اند (مانند بیدها) افزایش می دهد تا با قطع کردن ، رشد کنند و رشد ریشه های ناخواسته را تشویق می کند.
در نهایت علفزار توسط درختان رودخانه ای، معمولاً میز، بید و گونه هایی از این قبیل که مورد علاقه بیش از حد هستند، مستعمره می شود. پس از آن بیورها احتمالاً منطقه را مجدداً مستعمره می کنند و چرخه دوباره شروع می شود.
هر بار که چرخه حیات رودخانه تکرار می شود لایه دیگری از خاک آلی به کف دره اضافه می شود. دره به آرامی پر می شود و ناحیه صاف در پایین پهن می شود. تحقیقات پراکنده است، اما به نظر می‌رسد که بخش‌هایی از قعر در آمریکای شمالی با تلاش‌های نسل‌های بیش‌سوارهایی که در آنجا زندگی می‌کردند ایجاد شده یا حداقل به آن اضافه شده است. [30]
انسان‌ها گاهی سازه‌هایی شبیه سدهای بیش‌سوار در جوی‌ها می‌سازند تا از مزایای سدهای آبی در مکان‌های بدون بیش‌سوار بهره ببرند، یا برای تشویق بیش‌سوارها به استقرار در یک منطقه خاص. [31] اینها اغلب «آنالوگ سدهای بیش‌پوست» (BDA) نامیده می‌شوند، اگرچه نام‌های دیگری نیز استفاده می‌شود. [32] هنگامی که هدف جذب بیس است، گاهی اوقات سایت در شرایط فعلی خود نامناسب است، مثلاً بیش از حد فرسایش شده است که بیش از حد قادر به ساختن سد به روش معمول خود نیست. سازندگان BDA ممکن است از تکنیک‌های ساخت‌وساز فراتر از توانایی‌های بیشتر استفاده کنند، مانند راندن ستون‌های چوبی به بستر جریان برای مهار شاخه‌های افقی که در غیر این صورت شسته می‌شوند. امید این است که بیس‌هایی که سرگردان می‌شوند یا آورده می‌شوند ، آنجا زندگی کنند و ساخت و نگهداری سد را بر عهده بگیرند.
