In het noordwesten van de Stille Oceaan, het gesprek over hydro-elektrische dammen is ingewikkeld:dammen belemmeren de natuurlijke migratie van zalm, toch zijn ze een belangrijke bron van goedkope, hernieuwbare energie voor de regio.

In andere delen van de wereld, grijze gebieden bestaan ​​nog steeds, maar het gesprek over dammen is heel anders, veroorzaakt door een kritieke behoefte aan betrouwbare voedsel- en energiebronnen. In tropische riviersystemen zoals de Amazone, Kongo en de Mekong, De visserij op rivieren en meren zorgt voor voedselzekerheid in enkele van de armste regio's ter wereld en zou negatief worden beïnvloed door een aanval van nieuwe dammen. Tegelijkertijd, bestaande en toekomstige dammen die op deze rivieren zijn gepland, houden de belofte in van hernieuwbare energie op plaatsen die dit aantoonbaar het meest nodig hebben.

Daar, het debat is voorbij wanneer en hoe - niet of - dammen zullen worden gebouwd en geëxploiteerd.

In Zuidoost-Azië, de Mekong-rivier en zijn zijrivieren ondersteunen wat waarschijnlijk de grootste binnenvisserij ter wereld is, met een waarde van meer dan $ 2 miljard per jaar, waar meer dan 60 miljoen mensen van afhankelijk zijn voor dagelijks voedsel en levensonderhoud. Bijna 100 waterkrachtdammen zijn gepland voor de bouw langs de zijrivieren en hoofdstam van de 2, stuk van 700 mijl.

In een studie gepubliceerd op 8 december in Wetenschap , onderzoekers van de Universiteit van Washington, Arizona State University en andere instellingen hebben een oplossing voorgesteld waarmee dambeheerders stroom kunnen opwekken op manieren die ook de voedselvoorziening en bedrijven in het stroomgebied van de Mekong beschermen en mogelijk verbeteren. De voorgestelde oplossing, de eerste in zijn soort, kan worden toegepast op andere grote riviersystemen over de hele wereld die met vergelijkbare compromissen te maken hebben.

"Een van de uitdagingen bij het omgaan met deze systemen en veranderingen in het milieu is dat het gesprek grotendeels vastzit in, 'bouw geen dammen, ' of 'ja, dammen bouwen, '" zei Gordon Holtgrieve, een UW-assistent-professor aquatische en visserijwetenschappen. "Wat dit zegt is, laten we proberen manieren te vinden waarop we kunnen samenwerken. Dit lost niet alle problemen op, maar laten we werken aan oplossingen."

De paper is een eerste stap in een groot, meerjarig project met onderzoekers van de UW- en ASU-campussen. Gefinancierd door de National Science Foundation's Innovations bij de Nexus of Food, Programma Energie en Watersystemen, het project zal de bevindingen in het stroomgebied van de Mekong gebruiken als een voorbeeld van hoe drie cruciale kwesties:mensen voeden, het opwekken van energie en het in stand houden van functionerende ecosystemen - kan in ontwikkelingslanden doordacht en geleidelijk worden aangepakt.

Elke zomer in het stroomgebied van de Mekong, moessonregens overspoelen de rivier en de delta, met zes keer het overstroomde gebied van het Tonle Sap-meer in Cambodja, het grootste meer van Zuidoost-Azië en vaak het "hart" van de Mekong genoemd. De opkomst en uiteindelijke ondergang van het water zorgt voor de migratie van tientallen vissoorten, die bij laag water in de bovenste zijrivieren paaien. Vislarven keren bij de volgende vloed terug naar het meer om te groeien en te rijpen in het zeer productieve water. Dit jaarlijkse patroon vormt een essentiële bron van dierlijke eiwitten, en een economie, voor de bevolking van Cambodja en andere landen langs de Neder-Mekong.

Maar nu er binnenkort nieuwe dammen online komen, er is geen bekkenbrede inspanning om te coördineren hoe het vrijkomen van water van elke dam de hydrologie van het bekken of de vissen zal beïnvloeden, zei Faisal Hossain, een UW-hoogleraar civiele en milieutechniek en een medewerker aan het project.

Het doel van het project, waarbij onderzoekers uit de visserij betrokken zijn, bosbouw, Engineering, volksgezondheid en het Zoetwaterinitiatief van UW, is om informatie te verzamelen over hoe de waterstroom van de dam interageert met vissen, rijstproductie en voeding in deze regio en de meest bruikbare informatie te verstrekken aan individuele landen, zodat ze kunnen beslissen hoe ze hun waterkrachtdammen het beste kunnen exploiteren, hij legde uit.

"We proberen een goede plek te vinden voor de vele belanghebbenden, die vaak strijden om middelen, die de algehele voordelen kunnen maximaliseren op een manier die niet al te veel schade toebrengt aan het milieu, vis en levensonderhoud van de regio, ' zei Hossein.

Een veelbelovende optie is om hydro-elektrische dammen te gebruiken om de vloed van water na te bootsen van moessonregens die elke lente vissen naar het meer brengen. Het algoritme van het team, beschreven in de Science-paper, beveelt lang aan, perioden met laag debiet afgewisseld met snelle overstromingen, waardoor dambeheerders hun prioriteiten voor elektriciteitsopwekking kunnen beheren en tegelijkertijd de visserij-economieën stroomafwaarts kunnen beschermen.

De onderzoekers ontdekten dat seizoensgebonden perioden van droogte vóór de jaarlijkse overstroming cruciaal zijn voor het produceren van overvloedige visserij in het meer en de omliggende beken. Als de grond droog is, bomen en planten groeien, organisch materiaal wordt geproduceerd en de bodem wordt gevuld met voedingsstoffen. Als het water binnenstroomt, die voedingsstoffen worden in het water gesuspendeerd en vissen kunnen ze exploiteren - meer vissen naar het feest trekken, wat op zijn beurt de vissers ten goede komt.

Holtgrieve, samen met enkele UW-collega's, zal de overstromingscyclus bestuderen in verband met de voedingswaarde van vis en rijst, beide nietjes in Zuidoost-Aziatische diëten, om prioriteit te geven aan bepaalde soorten en timing voor het oogsten van het meest voedzame voedsel. specifiek, hij zal weefselmonsters analyseren van 50 verschillende vissoorten die een reeks habitats in de Mekong bestrijken, meten voor heilzame vetzuren, vitamines en mineralen, evenals voor schadelijke elementen zoals kwik.

"Wij als samenleving beschouwen vis over het algemeen als goed voor je, Holtgrieve zei. "Dit project erkent dat niet alle vissen hetzelfde zijn in termen van hun voedingswaarde."

Met de kennis welke vissen het gezondst zijn om te eten, de onderzoekers kunnen achteruit werken door uit te zoeken wat die vissen graag eten, en welk regime van overstromingen en droogte zal dan waarschijnlijk die planten en organismen produceren - gecontroleerd door dammen die water afgeven - die meer vissen met een hoge voedingswaarde produceren.

evenzo, UW-hoogleraren Rebecca Neumann (civiele en milieutechniek) en Soo-Hyung Kim (milieu- en boswetenschappen) zullen kijken naar nuttige voedingsstoffen, zoals zink, en schadelijke verontreinigingen, zoals arseen, in rijst om te meten of de tijd dat rijstvelden onder water staan ​​een verschil maakt in de aanwezigheid van deze elementen in het gewas. Opnieuw, Het vrijkomen van water uit waterkrachtdammen zou kunnen worden geprogrammeerd om te optimaliseren voor rijst met een hoog gehalte aan zink en een laag arseengehalte.

Hossain heeft satellieten gebruikt om de blauwdruk van damoperaties op ongeveer 20 dammen in de Mekong-regio te reverse-engineeren, en zijn laboratorium zal die bevindingen toepassen op tientallen van de geplande dammen om te proberen hun waarschijnlijke waterafgifte en -opslag te voorspellen, en hoe ze het omringende landschap kunnen beïnvloeden.

"Satellieten zijn immuun voor politieke grenzen op de grond, " zei hij. "Informatie is de sleutel, en ik denk dat het een fundamenteel recht zou moeten zijn voor iedereen om te weten wat er met het water om hen heen gebeurt, maar dat is hier niet het geval helaas."

In andere aspecten van het project, Bart Nijssen (civiele en milieutechniek) zal toekomstige overstromingen helpen voorspellen onder waterkracht- en klimaatveranderingsscenario's, terwijl Adam Drewnowski (volksgezondheid) de voedingsgegevens van vissen en rijst zal integreren met informatie over de voedingsbehoeften van de lokale bevolking.

Het project duurt drie jaar, en de onderzoekers zijn van plan om onderweg resultaten te delen.