Vulnerability of birds to contaminated water sources in the Karoo region of South Africa

Abstract

The Karoo is a unique region in South Africa in terms of its ecological processes and endemic species. Large areas are needed to maintain viable populations of nomadic birds that follow erratic rainfall events and subsequent food and nesting resources, as well as ephemeral standing water. Whereas many species are adapted to arid conditions, our trait-based analysis found that an unusually large percentage (almost 45%) of 315 bird species in the semi-arid Karoo region rely on water to some degree. Indeed, some birds may have benefited from human activities to date, such as through the provision of water for livestock. However, this reliance on water makes birds vulnerable to changes in water quality stemming from various industrial developments. Given the large areas of the Karoo under consideration for concessions, the most noteworthy of these is hydraulic fracturing for shale gas, which results in a large quantity of waste water (‘produced water’) that contains a wide variety of chemicals, including petroleum byproducts. Given the negative impacts of secondary waste water on wildlife in other parts of the world where shale-gas exploration is being undertaken, careful attention must be given to preventing access to such produced water by an estimated 60 to 141 species of birds that make use of the water in the Karoo.

Vulnérabilité des oiseaux aux sources d’eau contaminées dans la région de Karoo en Afrique du Sud

Le Karoo est une région unique en Afrique du Sud en termes de processus écologiques et d’espèces endémiques. De grandes zones sont nécessaires pour maintenir des populations viables d’oiseaux nomades qui suivent des précipitations irrégulières et la nourriture qui s’en suit et des ressources de nidification, ainsi que des eaux stagnantes éphémères. Alors que de nombreuses espèces sont adaptées aux conditions arides, notre analyse basée sur les traits a révélé qu’un pourcentage exceptionnellement élevé (près de 45%) de 315 espèces d’oiseaux dans les zones semi-arides de la région de Karoo dépend de l’eau dans une certaine mesure. En effet, certains oiseaux peuvent avoir bénéficié d’activités humaines à ce jour notamment lors de l’approvisionnement en eau pour abreuver le bétail. Cependant, cette dépendance à l’eau rend les oiseaux vulnérables aux changements dans la qualité de l’eau en provenance de divers développements industriels. Étant donné les vastes zones du Karoo faisant l’objet de concessions, le plus remarquable d’entre elles est la fracturation hydraulique du gaz de schiste, ce qui ramène une grande quantité d’eaux usées («eau de production») contenant une grande variété de produits chimiques, y compris des sous-produits du pétrole. Compte tenu des impacts négatifs des eaux usées secondaires sur la faune sauvage dans d’autres parties du monde où l’exploration du gaz de schiste est en cours, il faut veiller à empêcher tout accès à ces eaux produites de cette façon pour environ 60 à 141 espèces d’oiseaux qui utilisent l’eau du Karoo.

Keywords: avifauna, biodiversity, endemic species, granivores, fracking, hydraulic fracturing, semi-arid biomes, water quality