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La danza dell'acqua e dei pesci: quali segreti scientifici si nascondono dietro la progettazione delle scale per pesci?
Una scala per pesci, che si tratti di un passaggio per pesci, di un gradino per pesci o di un cannone per pesci, è una struttura che circonda una barriera artificiale o naturale (come una diga, una chiusa e una cascata) progettata per facilitare la migrazione naturale dei pesci migratori . Il design di queste scale per pesci non è solo una semplice struttura, ma una serie di risultati di ricerca scientifica e innovazione tecnologica per facilitare il passaggio dei pesci. Come hanno sottolineato molti scienziati, una scala per pesci adeguatamente progettata può creare un perfetto equilibrio tra il flusso dell'acqua e quello dei pesci, in modo che questi non incontrino più difficoltà nel passaggio.
La storia delle scale per pesci
La storia delle scale per pesci può essere fatta risalire alla Francia del XVII secolo, quando le persone utilizzavano i rami degli alberi per creare passaggi grezzi per i pesci per aiutarli a superare gli ostacoli. Da allora, con il progresso dei progetti di tutela dell’acqua, la progettazione delle scale per pesci è diventata sempre più diversificata. Ad esempio, nel 1830, lo scozzese James Smith costruì la prima scala per salmoni per stagni e dighe, una struttura che è ancora in uso oggi e che influenzò molte scale per salmoni successivamente costruite in Scozia.
"Il design efficace della scala per pesci può essere regolato in base alle capacità di nuoto delle diverse specie di pesci per garantire che possano passare in modo flessibile attraverso la diga."
Tipi di scale per pesci
I design delle scale per pesci sono vari, tra cui principalmente:
- Sistema di stagni e dighe: è costituito da una serie di piccole dighe e piscine che consentono il passaggio graduale dei pesci.
- Deflettore per pesci: installando deflettori simmetrici nel corso d'acqua per guidare il flusso dell'acqua e aiutare i pesci a superare gli ostacoli.
- Elevatore per pesci: adatto per ostacoli più alti, utilizza un design in stile ascensore per trasportare i pesci a monte.
- Acquario: si tratta di un tubo flessibile che utilizza la pressione dell'aria per spostare rapidamente e in modo sicuro i pesci nelle acque di destinazione.
Efficacia delle scale per pesci
Sebbene le scale per pesci siano progettate per facilitare la migrazione dei pesci, la loro efficacia varia. Uno studio ha dimostrato che solo il 3% delle aringhe americane sono riuscite a superare con successo tutte le scale di accesso dei pesci fino alle zone di deposizione delle uova. Ciò dimostra che le differenze nella capacità di nuoto e nel comportamento delle diverse specie di pesci quando attraversano le scale dei pesci avranno un impatto significativo sui tassi di successo della migrazione.
"Dobbiamo trovare un equilibrio tra competenze ecologiche, ingegneristiche e di progettazione per migliorare il tasso di successo del passaggio dei pesci."
Interazione tra flusso d'acqua e pesci
Nella progettazione di una scala per pesci, la velocità del flusso dell'acqua è fondamentale. La corrente deve essere abbastanza veloce da attirare i pesci verso la scala, ma non così veloce da trascinarli a valle o stancarli. I progettisti devono bilanciare molti fattori, tra cui la dinamica del flusso dell’acqua e le prestazioni natatorie dei pesci, per garantire l’efficacia dei percorsi ecologici.
Sfide future
Con la crescente gravità degli impianti idraulici e dei problemi ambientali, la progettazione delle scale per pesci deve affrontare nuove sfide. La distruzione dei corpi idrici e l’accelerazione dei flussi causata dall’urbanizzazione rendono più difficile il percorso migratorio dei pesci. Pertanto, scienziati e ingegneri stanno attualmente lavorando allo sviluppo di soluzioni più avanzate, come l’utilizzo di passaggi per pesci ecologici e apparecchiature intelligenti per il controllo del flusso dell’acqua.
Considerazioni generali sui passaggi dei pesci
Progettare una via per pesci efficace non è solo un semplice progetto strutturale, ma anche un piano complessivo che tiene conto del comportamento ecologico dei pesci, della fluidodinamica e dell'impatto ambientale. Ciò richiede una collaborazione interdisciplinare ed estesi esperimenti e simulazioni per trovare la migliore soluzione progettuale.
Conclusione
Sebbene le strutture esistenti per la risalita dei pesci abbiano migliorato notevolmente la migrazione dei pesci, la loro efficacia deve ancora essere migliorata. Quando discutiamo ogni dettaglio della migrazione dei pesci, dovremmo ripensare al modo in cui gli esseri umani interferiscono con l'ecologia naturale in modo da non ostacolare la libera danza dei pesci nell'acqua?
