チョウザメ (チョウザメ科) は、成熟が遅く、回遊行動を示す原始的な魚です。世界には 25 種のチョウザメが生息しており、それらは科学的および経済的企業にとって大きな価値があります。しかし、過去 100 年間、チョウザメの個体数の急速な減少は、乱獲、汚染、ダムやその他の河川工事などの水力構造物の拡散など、人間の活動によって引き起こされてきました。
水理構造物は河川の接続を遮断し、チョウザメの移動を妨害し、チョウザメの生息環境に悪影響を及ぼす方法で水文学的変数を変化させます。その結果、チョウザメの繁殖は減少し、個体群の遺伝子交換が妨げられています。チョウザメのすべての種は、国際自然保護連合 (IUCN) の絶滅危惧種のレッドリストに掲載されており、16 種が絶滅の危機に瀕しています。
チョウザメにとって効果的な魚道は、チョウザメの移動に貢献することができます。魚道の設計は、水力学と生物学的要因 (回遊行動と遊泳性能) の両方に関連しています。多くのサケの魚道は、水理研究と生物学的研究の両方に基づいていましたが、サケ以外の種の多くの魚道設計は、限られた生物学の水力学に基づいているか、これらの種の能力を満たすために限られた適応でサケの魚道をコピーしていました.
魚道の設計基準を開発するために必要なデータを生成するために、さまざまな研究アプローチが使用されてきましたが、以下の方法で通路の有効性を開発および最適化するには、より多くの情報が必要です:
<オール> 研究者は、水泳のパフォーマンスをテストするためのさまざまな種類の機器、方法、測定基準を発明しましたが、それらを比較するのは不十分で困難です。魚道を設計するための基準を取得する最善の方法については、まだ意見の相違があります。
魚道を設計するには、産卵のために回遊する成熟したチョウザメの遊泳能力を研究することが重要です。ただし、その大きなサイズに対応できる機器がないため、データは限られています。
魚道や河川の流れは複雑であるため、チョウザメの遊泳性能の研究は、単純な流れ場や均一な流れだけでなく、複雑な流れ場にも基づいて行う必要があります。これにより、実験がより現実的になります。さらに、複数の要因 (温度、流速、溶存酸素、魚のサイズなど) の評価と、水泳パフォーマンス モデルを改善し、より現実的なものにするための要因間の相互作用に、より多くの注意を払う必要があります。
魚の疲労は遊泳能力に影響を与え、死亡の遅延や産卵場への到達不能につながる可能性があるため、魚道の設計で考慮する必要があります。特に長い魚道では、魚道の上部の流速を下部の流速よりも低くする必要がある場合があります。疲労は魚の健康と生存に影響を与え、渡り鳥の体調への通過の影響を考慮する必要があります。バリア通過の全プロセス中の疲労により、死亡が遅れたり、産卵場所に到達できず、産卵が成功しない可能性があります。
研究者はチョウザメの上流への移動を研究していますが、チョウザメの下流への移動に関する研究は限られています。下流への移行についても、今後検討する必要があります。
