science >> Wetenschap >  >> Natuur

Als dammen meer problemen veroorzaken dan ze oplossen, het verwijderen ervan kan lonend zijn voor mens en natuur

De Penobscot-rivier in Maine stroomt vrijelijk waar ooit de Veazie-dam stond. Door het verwijderen van dammen is de rivier weer opengesteld voor 12 inheemse vissoorten. Credit:Gregory Rec/Portland Portland Press Herald via Getty Images

Over de hele Verenigde Staten, dammen wekken waterkracht op, water opslaan voor drinkwater en irrigatie, het beheersen van overstromingen en het creëren van recreatiemogelijkheden zoals varen op slap water en waterskiën.

Maar dammen kunnen ook een bedreiging vormen voor de openbare veiligheid, vooral als ze oud of slecht onderhouden zijn. Op 21 mei, 2020, inwoners van Middelland, Michigan werd haastig geëvacueerd toen twee verouderde waterkrachtdammen in de Tittabawassee-rivier faalden, de stad overstromen.

Ik ben een ecosysteemwetenschapper en heb de ecologie van zalmstromen in de Pacific Northwest bestudeerd, waar dammen en historische over-oogst de wilde populaties van deze iconische vissen drastisch hebben verminderd. Nu volg ik hoe rivierharing reageert op de verwijdering van twee vervallen dammen op de Shawsheen-rivier in Andover, Massachusetts.

Er is groeiende steun in de VS voor het verwijderen van oude en aangetaste dammen, zowel om ecologische als om veiligheidsredenen. Elk geval is uniek en vereist een gedetailleerde analyse om te beoordelen of de kosten van een dam opwegen tegen de voordelen. Maar wanneer die zaak kan worden gemaakt, damverwijderingen kunnen opwindende resultaten opleveren.

Voor- en nadelen van dammen

Het is relatief eenvoudig om de voordelen van dammen te kwantificeren. Ze kunnen worden gemeten in kilowattuur elektriciteitsopwekking, of acre-voet water geleverd aan boerderijen, of de waarde van eigendommen die de dammen beschermen tegen overstromingen.

Sommige damkosten zijn ook duidelijk, zoals constructie, bediening en onderhoud. Ze omvatten ook de waarde van het ondergelopen land achter de dam en betalingen om mensen uit die gebieden te verhuizen. Soms moeten eigenaren van dammen viskwekerijen bouwen en exploiteren om te compenseren wanneer lokale soorten hun leefgebied verliezen.

Tussen 1850 en 2016, 63 damstoringen met dodelijke afloop vonden plaats in de VS, naar schatting 3 doden, 432 tot 3, 736 mensen. Krediet:Nationaal Performance of Dams-programma, Stanford universiteit, CC BY-ND

Andere kosten worden niet gedragen door eigenaren of beheerders van dammen, en sommige zijn historisch niet erkend. Als resultaat, velen werden niet meegenomen in eerdere beslissingen om vrijstromende rivieren af ​​te dammen.

Onderzoek toont aan dat dammen het transport van sediment naar de oceanen belemmeren, wat de kusterosie verergert. Ze stoten ook methaan uit, een krachtig broeikasgas, terwijl verdronken vegetatie onder damreservoirs uiteenvalt.

Een van de grootste kosten van dammen is de enorme vermindering van het aantal en de diversiteit van trekvissen die op en neer rivieren bewegen, of tussen rivieren en de oceaan. Dammen hebben sommige populaties tot uitsterven gedreven, zoals de iconische Baiji, of Yangtze-rivierdolfijn, en de ooit economisch belangrijke Atlantische zalm aan het grootste deel van de Amerikaanse oostkust.

Oude dammen onder stress

Naarmate dammen ouder worden, onderhoudskosten stijgen. De gemiddelde leeftijd van Amerikaanse moederdieren is 56 jaar, en zeven op de tien zullen in 2025 meer dan 50 zijn. De American Society of Civil Engineers classificeert 14% van de 15 van de natie, 500 potentieel gevaarlijke dammen - die waarvan het falen zou leiden tot verlies van mensenlevens en aanzienlijke vernietiging van eigendommen - als gebrekkig in hun onderhoudsstatus, een totale investering van US $ 45 miljard nodig om te repareren.

Zoals de mislukte dammen in Michigan, die in 1924 werden gebouwd, oudere dammen kunnen toenemende risico's opleveren. Stroomafwaartse gemeenschappen kunnen verder groeien dan de drempels die de oorspronkelijke veiligheidsnormen van de dammen bepaalden. En klimaatverandering verhoogt de omvang en frequentie van overstromingen in veel delen van de VS.

Deze factoren kwamen in 2017 samen, toen hevige regenval de Oroville Dam in Noord-Californië benadrukte, de hoogste dam van het land. Hoewel de hoofddam hield, twee van zijn noodoverlaten - constructies die zijn ontworpen om overtollig water af te voeren - faalden, leidde tot evacuaties van bijna 200, 000 mensen.

Enorme regens veroorzaakt door vroege smeltende sneeuw leidden tot erosie en het risico van een catastrofale storing bij de Oroville Dam in Californië in 2017.

Voordelen van vrij stromende rivieren

Nu dameigenaren en toezichthouders steeds meer de nadelen van dammen erkennen en de uitgestelde onderhoudskosten toenemen, sommige gemeenschappen hebben ervoor gekozen om dammen te ontmantelen met meer kosten dan voordelen.

Het eerste dergelijke project in de VS was de Edwards Dam in de Kennebec River in Augusta, Maine. Halverwege de jaren negentig, toen de dam opnieuw in licentie moest worden gegeven, tegenstanders leverden bewijs dat het bouwen van een vistrap - een stap die wettelijk verplicht is om trekvissen voorbij de dam te helpen - de waarde van de elektriciteit die de dam produceerde, overschreed. Federale toezichthouders weigerden de vergunning en bevalen de dam te verwijderen.

Vanaf dat moment, de rivierharingpopulatie van de rivier is gegroeid van minder dan 100, 000 vissen tot meer dan 5, 000, 000, en de vissen hebben visarenden en Amerikaanse zeearenden naar de rivier getrokken. Het succes van dit project zorgde voor steun voor het verwijderen van meer dan 1 000 andere dammen.

Ik heb zo'n project bestudeerd:het verwijderen van de vervallen dammen Balmoral en Marland Place aan de Shawsheen-rivier in Andover, Massachusetts. De eigenaar van de Marland Place-dam, oorspronkelijk gebouwd in de 18e eeuw om een ​​molen aan te drijven, geconfronteerd met een $200, 000 rekening om het in veilige staat te herstellen. de Balmoral, een sierdam gebouwd in de jaren 1920, was zo vaak van eigenaar veranderd dat de laatste eigenaar - een bedrijf in een andere staat - niet eens wist dat het een eeuwenoude dam in Massachusetts bezat.

Het project was een brede teamprestatie. Staatsmilieufunctionarissen wilden helpen de gezondheid van de rivier te herstellen. Federale regelgevers steunden het verwijderen van de dammen om historische habitats open te stellen voor trekvissen zoals rivierharing, Amerikaanse elft en Amerikaanse paling. En de leiders van Andover wilden de recreatie op de rivier verbeteren.

Damverhuizingen vereisen uitgebreide vergunningen en veel onderhandeling. Voor het Shawsheen-project, experts van het non-profit Center for Ecosystem Restoration in Rhode Island hebben de vele betrokken organisaties door het proces geleid.

Het doorbreken van de Edwards Dam op de Kennebec-rivier in Maine, die in 1837 werd gebouwd.

Mijn rol was het organiseren van een vrijwilligersinspanning om de reactie te volgen van rivierharing die vanuit de oceaan migreert om in zoetwatersystemen te paaien. De vis stelde niet teleur. Hoewel het eerste paaiseizoen minder dan drie maanden na het verwijderen van de dammen plaatsvond, gegevens verzameld door lokale vrijwilligersmonitors - waarvan er meer dan 300 zijn - gaven aan dat de nieuw geopende habitat ongeveer 1, 500 rivierharing paait voor het eerst in meer dan 100 jaar. Vanaf dat moment, cijfers schommelen, volgens het patroon op de Merrimack River, waarin de Shawsheen stroomt.

zoals zalm, rivierharing paait meestal waar ze uitkwamen. Tijdens de voorgaande drie jaar van monitoring, spawners in de Shawsheen waren allemaal zwerfdieren van elders in het systeem. Maar dit jaar verwachtten we een groot aantal pasgerijpte volwassenen uit ons eerste jaar van monitoring. Ons werk ligt stil tijdens de COVID-19 pandemie, maar we kijken ernaar uit om in het voorjaar van 2021 grotere aantallen te meten.

Nog steeds aan het groeien

In april 2020, De California State Water Resources Control Board keurde twee belangrijke vergunningen goed voor het verwijderen van vier grote verouderde waterkrachtdammen in de Klamath-rivier in Californië en het zuiden van Oregon. Dit zou de grootste damverwijdering in de VS zijn.

Het bestuur handelde op basis van bewijs dat het verwijderen van dammen de drinkwaterkwaliteit zou verbeteren door de algenbloei te verminderen, en zou het leefgebied herstellen voor bedreigde zalm en andere organismen die afhankelijk zijn van vrij stromende rivieren. Het project moet nog worden goedgekeurd door de Federal Energy Regulatory Commission. Ervan uitgaande dat het vooruit gaat, Ik verwacht dat een herstelde Klamath-rivier de beweging om dammen te verwijderen, waarvan de kosten nu duidelijk opwegen tegen de voordelen, verder zal voeden.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.