Beslissingen over het al dan niet bouwen, het verwijderen of wijzigen van dammen gaat gepaard met complexe afwegingen die vaak gepaard gaan met sociale en politieke conflicten. Een groep onderzoekers uit de natuur- en sociale wetenschappen, Engineering, kunsten en geesteswetenschappen hebben de handen ineen geslagen om te laten zien hoe, waar en wanneer het mogelijk is om een ​​efficiënter evenwicht tussen deze afwegingen te bereiken. Hun werk is te zien in een paper gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences ( PNAS ).

Wat is het damprobleem?

In sommige delen van de wereld, er zijn voorstellen om duizenden enorme nieuwe dammen te bouwen voor hydro-elektriciteit, overstromingsbeheer en irrigatie. In andere regio's, zoals de VS, er is een groeiende beweging om rivieren te herstellen door verouderde dammen te verwijderen, veiligheidsrisico's opleveren of grote negatieve effecten hebben op ecosystemen. In beide gevallen, moeilijke afwegingen en uiteenlopende voorkeuren van belanghebbenden kunnen besluitvormingsprocessen aanzienlijk bemoeilijken.

Bijvoorbeeld, natuurbeschermingsgroepen en hulpverleningsinstanties die vissen uit de zee willen herstellen, zijn vaak voorstander van het verwijderen van dammen die voorkomen dat deze soorten hun paaigronden bereiken. Maar andere belanghebbenden kunnen de diverse diensten waarderen die dammen kunnen bieden, inclusief watervoorziening, waterkracht en reservoirgerelateerde recreatie.

"Dit is precies het soort probleem waarbij je een interdisciplinair team nodig hebt met de juiste mix van expertise om afwegingen te helpen kwantificeren en veelbelovende oplossingen te identificeren vanuit meerdere perspectieven, " zegt Sam Roy, hoofdauteur van de Universiteit van Maine.

Maximale economische en ecologische voordelen

Het onderzoeksteam verzamelde een database van meer dan 7, 500 dammen in New England als een "modelsysteem" om te zoeken naar beslissingen die efficiënte resultaten opleveren voor meerdere criteria die door belanghebbenden worden gewaardeerd. Deze criteria omvatten de beschikbaarheid van leefgebieden voor trekvissen, productie van waterkracht, water opslag, drinkwatervoorziening, waterkwaliteit, recreatief gebruik, dambreuk risico's, effecten van eigendommen aan het water en beslissingskosten.

Met behulp van een economisch concept dat bekend staat als de productiemogelijkheidsgrens, gecombineerd met een techniek voor het rangschikken van scenario's, de onderzoekers identificeerden mogelijke dambeslissingen die de gecombineerde ecologische en economische voordelen maximaliseren, voor individuele stroomgebieden en voor de hele regio van New England. Gezien de grote omvang van de database (de grootste in zijn soort ter wereld), samen met het enorme aantal mogelijke oplossingen, een machine-learning-benadering werd gebruikt om de vele compromissen te simuleren en oplossingen te vinden die de totale voordelen maximaliseren.

De benadering van het team kan worden gebruikt om veel verschillende soorten beslissingen te identificeren die resulteren in efficiënte resultaten gezien de middelen en technologische beperkingen, waaronder dammen die specifieke dammen verwijderen of wijzigen om de grootste toename van de vishabitat te produceren voor een kleine vermindering van waterkracht, of de grootste verbetering van de veiligheid van dambreuken voor een kleine vermindering van de drinkwatervoorziening.

"We vinden ook dat het mogelijk is om de afwegingen tussen bepaalde criteria te verbeteren door meerdere dambeslissingen op grotere ruimtelijke schalen te coördineren, ", zegt Roy. "Dit betekent dat er veel mogelijkheden zijn om win-winoplossingen te vinden die tegelijkertijd de daminfrastructuur kunnen verbeteren, zoetwaterecosystemen en beslissingskosten door selectief te verwijderen, het aanpassen of zelfs bouwen van specifieke dammen in een stroomgebied."

Interdisciplinair onderzoek dat de punten verbindt

Roy, een postdoctoraal onderzoeker bij UMaine's senator George J. Mitchell Center for Sustainability Solutions, werkte samen met collega's van de Universiteit van New Hampshire, de Universiteit van Rhode Island en de Rhode Island School of Design.

"Een van de sterke punten van onze interdisciplinaire aanpak is dat we veel verschillende compromissen kunnen onderzoeken met behulp van een geïntegreerde, kwantitatief kader, " zegt co-auteur Emi Uchida, een milieu-econoom aan de Universiteit van Rhode Island. Het team werkt ook samen met diverse belanghebbenden (bijv. tribale gemeenschappen, overheidsinstellingen, natuurbeschermingsorganisaties) om de wetenschappelijke basis van besluitvorming te versterken.

De auteurs noemen het Penobscot River Restoration Project met meerdere belanghebbenden als een zeer succesvol voorbeeld waarbij de coördinatie van de verwijdering en wijziging van dammen door middel van een brede betrokkenheid van belanghebbenden conflicten drastisch verminderde, efficiënt toegewezen middelen, en afgestemd op reeds bestaande beperkingen van dameigendom en regelgeving.

zegt Roy, "Ons model kan helpen bij het identificeren van specifieke beslissingen die de steun krijgen van een breder publiek van belanghebbenden door wenselijke compromissen op het gebied van infrastructuur en ecosystemen te bieden. Dit kan financiers en praktijkmensen aanmoedigen om deze beslissingen te realiseren. Op basis van ons onderzoek, er kunnen nog veel meer toekomstige beslissingen zijn die het succes van het Penobscot River Restoration Project herhalen."