คุณจะหยุดกองทัพปลาคาร์พไม่ให้รุกรานเกรตเลกส์ได้อย่างไร? นักวิจัยสองคนของเวอร์จิเนียเทคกำลังร่วมกันสร้างกำแพงป้องกันที่ทำจากคลื่นเสียง John Palmoreผู้ช่วยศาสตราจารย์ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลได้รับเงิน 340,000 ดอลลาร์จากศูนย์วิจัยและพัฒนาวิศวกรกองทัพบก (ERDC) เพื่อสร้างเครื่องมือใหม่โดยใช้คลื่นเสียงเพื่อควบคุมการเคลื่อนไหวของปลาคาร์พเอเชียที่รุกราน กลุ่มของ Palmore ประกอบด้วยนักวิจัยร่วมและผู้ช่วยศาสตราจารย์Nathan Alexanderในภาควิชาวิศวกรรมการบินและอวกาศและมหาสมุทรของ Kevin T. Crofton
ภารกิจของศูนย์คือการส่งมอบโซลูชั่นด้านวิศวกรรมที่สำคัญ
เพื่อรักษาความปลอดภัยของประเทศ กระตุ้นเศรษฐกิจสหรัฐ และลดความเสี่ยงจากภัยพิบัติ หนึ่งในความรับผิดชอบหลักคือการจัดการโครงสร้างพื้นฐานการเดินเรือเชิงพาณิชย์ทางน้ำของประเทศ ซึ่งรวมถึงประตูน้ำและเขื่อน ภัยคุกคามที่ค่อนข้างใหม่ต่อเส้นทางน้ำเหล่านั้นมาจากการมีอยู่ของปลาคาร์พหลายสายพันธุ์ที่รุกราน สี่สายพันธุ์ที่เรียกรวมกันว่าปลาคาร์พเอเชีย ถูกนำเข้าสู่แหล่งน้ำเป้าหมายในปี 1970 เพื่อควบคุมสารที่เป็นอันตรายในฟาร์มเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ อย่างไรก็ตาม ในช่วง 50 ปีที่ผ่านมา ปลาขนาดใหญ่เหล่านี้ได้ย้ายถิ่นฐานไปไกลกว่าฟาร์มสัตว์น้ำ และตอนนี้คุกคามสมดุลของสิ่งมีชีวิตในน้ำในทะเลสาบและแม่น้ำทั่วสหรัฐอเมริกา กลืนกินอาหารและทรัพยากรที่จำเป็นสำหรับสายพันธุ์อื่นๆ สิ่งนี้ไม่เพียงคุกคามปลาที่ขาดตลาดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอุตสาหกรรมการประมงที่ต้องพึ่งพาสุขภาพและความเป็นอยู่ที่ดีของพวกมันด้วย
ปลาคาร์พประเภทหนึ่งยังแสดงลักษณะพฤติกรรมที่ค่อนข้างน่าตกใจ พวกมันสามารถกระโดดขึ้นจากน้ำได้ไกลหลายฟุต ซึ่งอาจสร้างความตื่นตระหนกหรือแม้กระทั่งเป็นอันตรายต่อคน เดินเรือ เมื่อจำนวนปลาคาร์พเพิ่มขึ้น ความสามารถในการกระโดดนี้อาจกลายเป็นอันตรายในวงกว้าง การรุกรานได้ขยายขึ้นผ่านสหรัฐอเมริกา โดยย้ายออกจากจุดกำเนิดในมิสซิสซิปปี และตอนนี้กำลังคุกคามเกรตเลกส์ทางตอนเหนือ
ปลาคาร์พเคลื่อนที่ไปไกลจากตำแหน่งเดิมได้อย่างไร? แม้ว่าการอพยพในช่วงแรกบางส่วนเป็นผลมาจากน้ำท่วมในมิสซิสซิปปีแต่การแพร่กระจายอย่างต่อเนื่องส่วนใหญ่เป็นฝีมือของมนุษย์
การเดินทางของปลาคาร์พที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมของมนุษย์
ในทะเลสาบและแม่น้ำสามารถเป็นได้ทั้งทางตรงและทางอ้อม เมื่อชาวประมงเดินทางระหว่างแหล่งน้ำสองแห่ง พวกเขามักจะขนส่งเหยื่อที่มีชีวิตไปด้วย แม้ว่าปลาคาร์พที่โตเต็มวัยจะมีขนาดค่อนข้างใหญ่ แต่ปลาคาร์พที่อายุยังน้อยอาจมีขนาดเท่ากับสายพันธุ์เล็กที่ใช้ตกปลา ผลที่ตามมาคือปลาคาร์พตัวเล็กที่ขนส่งอาจถูกทิ้งลงน้ำ เติบโตจนโตเต็มวัย และขยายพันธุ์ในบริเวณที่พวกมันไม่ได้อยู่
ปลาคาร์พยังใช้ประโยชน์จากการเคลื่อนไหวของเรือและน้ำที่ทะเลสาบและแม่น้ำมาบรรจบกัน ทางแยกเหล่านั้นมักจะถูกควบคุมด้วยเขื่อนและแม่กุญแจ เขื่อนควบคุมปริมาณน้ำ และแม่กุญแจควบคุมการเคลื่อนที่ของเรือระหว่างแหล่งน้ำ
ในกรณีของการล็อควิศวกรจะสร้างทางน้ำขนาดเล็ก ซึ่งใหญ่พอที่จะรองรับเรือได้ ระหว่างทางน้ำขนาดใหญ่สองแห่ง เมื่อเรือเข้ามา ล็อคทั้งสองด้านจะปิด บ่อยครั้ง ทางน้ำหนึ่งอยู่สูงกว่าอีกทางหนึ่ง ดังนั้นแม่กุญแจจึงถูกน้ำท่วมเพื่อให้เรือสามารถเดินทาง “ขึ้นเนิน” หรือระบายออกเพื่อให้เรือเดินทาง “ลงเนิน” ได้ ในระหว่างที่น้ำเคลื่อนที่นั้น ปลาคาร์พที่อยู่ใกล้เคียงจะเข้าไปในแม่กุญแจและสร้างบ้านใหม่ในทางน้ำ ความพยายามในการวิจัยของ Palmore ร่วมกับ ERDC เป็นประโยชน์ต่อโครงการBrandon Road Interbasinซึ่งเป็นโครงการระยะยาวมูลค่าหลายล้านดอลลาร์ที่มุ่งลดการแพร่กระจายของปลาคาร์ป โดยเฉพาะจากทางน้ำอิลลินอยส์ไปยังเกรตเลกส์ผ่านการเคลื่อนตัวของแม่น้ำ เนื่องจากปลาคาร์พเคลื่อนที่ได้ง่ายที่สุดเมื่อผ่านการเปลี่ยนล็อค แนวคิดคือกันพวกมันให้ออกห่างจากบริเวณนั้น
มีความพยายามอย่างมากในการหยุดยั้งการแพร่ระบาด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเพื่อปกป้องอุตสาหกรรมประมงในเกรตเลกส์มูลค่า 7 พันล้านดอลลาร์ต่อปี มาตรการป้องกันประกอบด้วยการใช้สิ่งกีดขวาง ที่ไม่เป็นอันตรายที่มีอยู่ร่วมกันที่ประตูน้ำ และเขื่อนเพื่อยับยั้งปลา รวมถึงสิ่งกีดขวางทางไฟฟ้า ใต้น้ำ เสาฟองอากาศ และเสียงที่เล่นผ่านน้ำ ทีมงานของ Palmore กำลังเจาะลึกถึงประสิทธิภาพของการกั้นเสียงเมื่อใช้กับตัวล็อค
“จากเทคโนโลยีทั้งหมดเหล่านี้ ตัวยับยั้งเสียงอาจดีที่สุดในแง่ของการปรับแต่งได้มากที่สุด” พาล์มอร์กล่าว “ปลาทั้งหมดได้รับผลกระทบจากกระแสฟองสบู่ รั้วไฟฟ้ามีปลาตามขนาดแต่ไม่ใช่ชนิด สำหรับตัวยับยั้งเสียง แต่ละชนิดจะได้ยินในช่วงที่แตกต่างกัน คุณมีกลไกการเลือกเพื่อรบกวนปลาบางชนิด”
เพื่อให้ปลาอยู่ในอ่าวด้วยเสียงนักวิจัยรวมเสียงต่างๆ เข้าด้วยกัน เช่น เสียงนักล่า (เช่น ปลาโลมา) เสียงเรือ และสิ่งระคายเคืองอื่นๆ ทีม ERDC ได้สร้างแร็กเกตและทดสอบผลกระทบต่อปลา ในขณะที่ทีมของ Palmore ตรวจสอบการเดินทางของเสียงในน้ำเพื่อสร้างแบบจำลองการคำนวณและปรับปรุงการใช้งาน ทีมงานที่ Virginia Tech กำลังทำงานร่วมกับกลุ่มวิศวกรระดับปริญญาเอกของ ERDC ซึ่งรวมถึง Christa Woodley, David Smith และ Marcela Politano เพื่อพัฒนาและทดสอบเครื่องมือที่กำลังสร้างขึ้น
“เป้าหมายคือการสร้างแบบจำลองที่สามารถนำไปใช้กับแม่น้ำและเขื่อนได้อย่างกว้างขวาง” พาลมอร์กล่าว “ข้อมูลเช่นรูปร่างของก้นแม่น้ำและแม่กุญแจ ความถี่ที่เรือเข้ามา และใช้เวลานานเท่าใดในการเติมแม่กุญแจ มีความสำคัญต่อการศึกษาของเรา”
นอกเหนือจากการเชื่อมต่อกับโครงการ Brandon Road Interbasin แล้ว งานของ Palmore ยังเป็นส่วนหนึ่งของChesapeake Watershed Cooperative Ecosystem Studies Unitซึ่งเป็นหนึ่งใน 17 องค์กรดังกล่าวทั่วสหรัฐอเมริกาที่สนับสนุนวิทยาศาสตร์ความยั่งยืนด้วยการให้การวิจัย ความช่วยเหลือทางเทคนิค และการศึกษาแก่รัฐบาลกลาง หน่วยงานจัดการที่ดิน สิ่งแวดล้อม และหน่วยงานวิจัยและพันธมิตร
credit : gerisurf.com shikajosyu.com kypriwnerga.com cjmouser.com planosycapacetes.com markerswear.com johnyscorner.com escapingdust.com miamiinsurancerates.com bickertongordon.com
