Vandkraftdæmninger køler floder i Mekong-flodens bassin, viser satellitter

Vandkraftdæmninger, som bruger strømmende vand til at dreje en række turbiner for at generere elektricitet, give en energikilde, der ikke er afhængig af fossile brændstoffer. Men de forstyrrer også strømmen af ​​floder, og påvirke de fisk og mennesker, der lever der.

Forskere har overvåget mange miljøeffekter af dæmninger, herunder hvordan de påvirker en flods temperatur - og potentielt kan true fiskene nedstrøms.

Forskere ved University of Washington var interesserede i at studere, hvordan flere vandkraftdæmninger påvirkede temperaturen i tre store floder i Sydøstasiens Mekong-flodbassin. Siden 2001 har hver flod har set opførelsen af ​​mindst én større dæmning, med mere planlagt. De tre floder løber sammen i Mekong-floden, som folk er afhængige af til fisk og kunstvanding til ris og andre afgrøder.

Ved at bruge 30 års satellitdata, holdet opdagede, at inden for et år efter åbningen af ​​en større dæmning, nedstrøms flodtemperaturer i den tørre sæson faldt med op til 3,6 grader F (2 grader C). Afkølingen fortsatte, hvor floderne møder Mekong-floden, som viste, højst, en 1,4 F (0,8 C) afkøling. Forskerne offentliggjorde deres resultater 13. februar i tidsskriftet Miljøforskningsbreve . Holdet taler også om relateret forskning 15. februar ved American Association for the Advancement of Sciences årlige møde i Seattle.

"Folk har modelleret, hvor langt de kunne se en kølende effekt, efter at en vandkraftdæmning går ind. I USA at afkøling har en tendens til at være lokaliseret omkring dæmningen. Men hvad vi ser i Mekong er ligesom, "Wow!" sagde seniorforfatter Faisal Hossain, en civil- og miljøingeniør professor ved UW. "Alt er sket meget dramatisk i de sidste 20 år. Masser og masser af dæmninger kom lige pludselig, venstre og højre. Og nu kan vi se denne køleeffekt, der ikke længere er lokaliseret, men fortsætter ind i flodsystemet. Vi har aldrig set noget lignende, så vidt vi ved."

Forskerne brugte Landsat-satellitter til at spore ændringer i overfladevandstemperaturen for Sekong, Sesan og Srepok floder. Satellitterne fanger varmen, eller infrarød stråling, fra floderne.

"Med disse data, vi ser på temperaturemissionerne fra floderne. Det er ligesom nattesyn:Varmere ting afgiver flere emissioner, koldere ting afgiver mindre, " sagde hovedforfatter Matthew Bonnema, en postdoc forsker ved NASAs Jet Propulsion Laboratory, som afsluttede denne forskning som UW-doktorand i civil- og miljøteknik. "Disse satellitter er overvejende blevet brugt over land, ikke vand, fordi du skal se på et stort nok område. Men der er næsten 40 års Landsat-data, der fungerer godt for store floder, som folk først for nylig er begyndt at udnytte."

Brug af satellitdata til at overvåge flodtemperaturen har en advarsel:skyer blokerer satellitternes udsyn til Jorden. Så holdet kunne kun overvåge ændringer i regionens tørre sæson. Stadig, forskerne var i stand til at opdage fald i flodtemperaturen inden for et år efter, at store dæmninger på alle tre floder kom online.

I den tørre sæson i 2001, Sesan-floden havde et temperaturfald på 1,8 F (1 C), hvilket svarede til færdiggørelsen af ​​Yali-dæmningen. Derefter, mellem 2008 og 2009, temperaturen faldt med yderligere 3,6 F (2 C) efter yderligere to dæmninger - Sesan 4 og Plei Krong - var færdiggjort.

Tilsvarende i 2009, Srepok-floden blev afkølet med 2,5 F (1,4 C) i den tørre sæson, efter at et netværk af fire dæmninger kom online.

Og i 2015, Sekong-flodens temperatur faldt 1,3 F (0,7 C) året efter Xe Kaman-dæmningen blev færdiggjort ved Xe Kaman-floden, en biflod til Sekong.

Disse floder havde også sensorer, der overvågede flodtemperaturen året rundt mellem 2004 og 2011. Før 2009, alle tre floder havde et lignende temperaturmønster:Vandet begyndte at varme op i begyndelsen af ​​den tørre sæson, omkring november eller oktober, og derefter kølet af, når den våde sæson startede i april eller maj.

Men efter 2009 Sesan og Srepok-floderne, som fik bygget store dæmninger i den tid, holdt sig køligt året rundt.

"I begyndelsen af ​​den våde sæson, dæmningerne begynder at have mere vand end de kan opbevare, så de lader det gå på en kontrolleret måde, " sagde Bonnema. "Når den våde årstid fortsætter, er de ligesom, 'OKAY, lad os fylde reservoiret og holde på vandet. Så når den tørre sæson kommer, de har denne store vandforsyning, som de lukker ud i løbet af den tørre sæson.

"Hvis du ser på flodens strømninger, efter at en dæmning går ind, du ender med mere vand i den tørre sæson og mindre vand i den våde sæson end tidligere. Tørsæsonens vand er tilfældigvis også koldere, fordi det er trukket dybt inde i reservoiret. Det bringer flodens temperatur ned tættere på, hvad den er i den våde årstid."

Holdet undersøgte, om noget andet kunne forårsage disse temperaturfald, såsom lufttemperatur, nedbør eller arealanvendelse i den omkringliggende region. Nedbøren forblev stort set den samme over den 30-årige periode. Lufttemperaturen viste en svag opvarmningstendens. Landet omkring floderne var blevet ryddet af skov i den periode, men forskere sagde, at det ofte er forbundet med vandopvarmning, ikke køling. Det peger på dæmningernes rolle.

Sekong, Sesan og Srepok floder kombineres til én flod, som til sidst løber ind i Mekong-floden, et centralt træk ved det sydøstasiatiske økosystem. Holdet fandt ud af, at denne infusion engang opvarmede Mekong, så floden var, højst, 0,72 F (0,4 C) varmere nedstrøms for sammenløbet, end det var opstrøms. Men efter 2001 tendensen vendte, med floderne, der nu afkøler Mekong-floden en smule. Floden er nu op til 1,4 F (0,8 C) køligere - ikke varmere - nedstrøms for sammenløbet.

Det køligere vand kan have en effekt på de fisk, der lever nedstrøms, sagde forskerne.

"De vil blive ved med at bygge disse dæmninger, " sagde Bonnema. "Hvis du ser på, hvor der er planlagt nye dæmninger i 3S-bassinet, de bygger tættere og tættere på Mekong. Det er også store dæmninger, hvilket betyder, at virkningerne på Mekong sandsynligvis vil være mere betydelige - disse temperaturændringer vil blive mere dramatiske. Så spørgsmålet er, hvordan vi arbejder med disse dæmninger for at minimere deres effekt? Min anbefaling er, at vi sætter farten ned og tænker tingene igennem."