下游魚類神秘死亡？是被河馬糞憋死的……

馬拉河下游大量魚類神秘死亡，科學家們表示：都怪上遊河馬太……能……拉……

撰文 | Ed Yong

翻譯 | 陳德芊

審校 | 常瑋

起初，克里斯·達頓和阿曼達·蘇巴拉斯基並不知道是什麼導致了馬拉河魚類的大量死亡。

站在肯亞和坦尚尼亞邊境的橋上，他們注意到：每當馬拉河水位上升幾英尺，就會有很多死魚被衝上岸，有時甚至多達上千條。鸛、禿鷹、鱷魚和土狼們趁機飽餐一頓，飛快地把岸上的死魚吃個精光，達頓說，「所以如果你不是當場看到了這一幕的話，你將永遠都不知道這曾發生了什麼」。當地的巡邏隊知曉魚類死亡的情況，但他們把這歸咎於上游地區的農民噴洒農藥。

其實這並不是農民的錯。藉助遙控船、計算機模擬、一個臨時大壩和數大箱充滿大量糞便的水，達頓和蘇巴拉斯基設計了一組大膽的實驗並發現了真正的罪魁禍首：河馬。

這對搭檔在一篇論文中發表了研究結果，並給這篇文章起了一個相當文雅的題目：「河馬產生的有機物負荷過量導致下游缺氧和魚類死亡」。說白了就是：有時河馬排便太多，導致了下游魚類窒息死亡。

夜裡，河馬在草原上遊盪吃草。白天，它們則會回到河裡乘涼，以保護自己不被晒傷。它們在泥地里打滾的時候會不斷地排泄。每天，僅僅100公里長的馬拉河中的約4000隻河馬會產生近8500公斤的排泄物。「你可以試著在橋下放一個網，只消幾秒種網上就會攔下一層厚厚的河馬糞便，」達頓說，「到處都是河馬糞便，覆蓋石頭，鋪滿河底。」

河馬池

旱季，馬拉河將變淺變窄，一些支流會因為河馬和它們的糞便變得難以流通而形成池塘。河馬好鬥而危險，只有最蠻勇的研究人員才會想要蹚過這些河馬池。因此，達頓和蘇巴拉斯基做了一艘裝有感測器的遙控船來進池探測，結果顯示河底的泥漿和水中充滿了氨、甲烷、硫化氫和其他化學物質。不僅如此，河底也極度缺氧：細菌緩慢地分解沉積的河馬糞便幾乎耗盡了所有的氧氣。

雨季時雨水湧入河馬池，攪起腐敗的淤泥並把它們帶往下游，這一現象被稱為「沖刷流」。為了進行研究，達頓和蘇巴拉斯基用到了氧氣記錄儀——這是一種和手臂一樣長的圓柱形設備，在外行看來，更像是一個管狀炸彈。「所以，我們總是在機場被攔下。」達頓說。在水上布置好後，記錄儀顯示：沖刷流極大地降低了下游的含氧量，含氧水平會低到對許多水生動物而言致命的程度，這便是導致魚類窒息的原因。

兩人也努力地證實了這一點。他們把河馬糞便加入水中，證明了水中氧氣水平的下降。然後設計了長托盤用來模擬流動的河水，並把糞水從上游倒入「實驗溪流」，來驗證下游含氧水平的變化。但他們仍然希望能做一個更接近實際環境的實驗。「我們一直在討論怎樣用蓄水池形成一股水流，有研究人員提議說：為什麼不建一個小水壩呢？」

受到啟發後，他們用沙袋阻斷了附近一個池塘的水源。這個池塘在河馬的領地之內，但是河馬並不常來。兩人借了一輛大型卡車，兩個4000升的大水箱，以及一個大型污水泵。藉助這些設備，他們把16000升被河馬糞便污染的水儲備在上游的人工池塘。當他們移開沙袋，下游氧氣水平驟減。

被河馬糞便污染的水被注入蓄水池

巧合的是，這是本周將發表的第二個關於河馬糞便影響河流環境的研究。來自加州大學聖巴巴拉分校的基南·斯特爾在坦尚尼亞的魯哈河流域進行了類似的工作。不同於馬拉河，魯哈河水的流量因為上流農場的使用而大幅減少。在旱季，魯哈河會全面斷流，河馬們各自在幾個分散的池塘里活動。斯特爾發現，與罕有河馬棲息的池塘相比，有大量河馬棲息的池塘氧氣含量要低得多。後者魚類和無脊椎動物的多樣性只有前者的一半，魚類的數量也只有前者的4%。只有在雨季來臨後，河流再次在池塘間流通起來，魚類和無脊椎動物的數量才會恢復。

斯特爾估計，非洲大約94%的河馬居住在魯哈河這樣的河流中。這些河流有些已經開始乾涸，另一些隨著氣候變化可能也將乾涸，他說：「我們的研究結果把這個與整個非洲息息相關的新興議題擺在了大家的面前。」

來自肯亞埃爾多雷特大學的弗蘭克·馬塞特補充說：「這個問題的出現提高了保持水系在旱季持續流動的必要性。」

但是達頓和蘇巴拉斯基的研究表明，即使在馬拉河這樣相對乾淨的河流中，河馬和它們耗氧排泄物有時也會造成問題。他們的研究成果也讓我們重新思考：「乾淨」到底指什麼。

去年這對搭檔發現，每年在馬拉河淹死的遷徙角馬重量超過1100噸，滋養了塞倫蓋蒂平原。蘇巴拉斯基說：「馬拉河是一個獨特的系統。」河馬和角馬扮演著傳送帶的角色，通過糞便和屍體的形式，把陸地上的營養物質輸送到水中。河流又將流向象群和成千上萬的斑馬和瞪羚所佔據的區域。

馬拉河反映了人類屠殺猛獁象、野牛和其他巨型動物前地球上的其他河流曾經的樣貌。那裡並沒有清澈的潺潺流水，而是充滿了死屍、腐爛的糞便，以及時不時出現的令魚窒息的波濤。

《環球科學》6月刊現已開啟預售

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！