Når dæmninger forårsager flere problemer, end de løser, at fjerne dem kan betale sig for mennesker og natur

På tværs af USA, dæmninger genererer vandkraft, opbevare vand til drikkevand og kunstvanding, kontrollere oversvømmelser og skabe rekreative muligheder såsom sejlads i slapt vand og vandski.

Men dæmninger kan også true den offentlige sikkerhed, især hvis de er gamle eller dårligt vedligeholdt. Den 21. maj 2020, indbyggere i Midland, Michigan blev hastigt evakueret, da to aldrende vandkraftdæmninger ved Tittabawassee-floden svigtede, oversvømmer byen.

Jeg er en økosystemforsker og har studeret økologien af ​​laksestrømme i det nordvestlige Stillehav, hvor dæmninger og historisk overhøst har drastisk reduceret vilde bestande af disse ikoniske fisk. Nu overvåger jeg, hvordan flodsild reagerer på fjernelse af to forladte dæmninger ved Shawsheen-floden i Andover, Massachusetts.

Der er voksende støtte i hele USA til at fjerne gamle og nedbrudte dæmninger, af både økologiske og sikkerhedsmæssige årsager. Hvert tilfælde er unikt og kræver en detaljeret analyse for at vurdere, om en dæmnings omkostninger opvejer fordelene. Men når den sag kan rejses, Fjernelse af dæmninger kan give spændende resultater.

Fordele og ulemper ved dæmninger

Det er relativt nemt at kvantificere de fordele, som dæmninger giver. De kan måles i kilowatt-timers elproduktion, eller acre-feet vand leveret til gårde, eller værdien af ​​ejendom, som dæmningerne skærmer mod oversvømmelser.

Nogle dæmningsomkostninger er også indlysende, såsom byggeri, drift og vedligeholdelse. De inkluderer også værdien af ​​oversvømmet land bag dæmningen og betalinger for at flytte folk fra disse områder. Nogle gange er dæmningsejere forpligtet til at bygge og drive fiskeklækkerier for at kompensere, når lokale arter mister levesteder.

Andre omkostninger afholdes ikke af dæmningsejere eller operatører, og nogle er ikke historisk blevet anerkendt. Som resultat, mange blev ikke indregnet i tidligere beslutninger om at opdæmme fritflydende floder.

Forskning viser, at dæmninger hindrer transport af sediment til havene, hvilket forværrer kysterosion. De frigiver også metan, en potent drivhusgas, som druknet vegetation under dæmningsmagasiner nedbrydes.

En af dæmningernes største omkostninger har været massive reduktioner i antal og mangfoldighed af vandrende fisk, der bevæger sig op og ned af floder, eller mellem floder og havet. Dæmninger har drevet nogle befolkninger til udryddelse, såsom den ikoniske Baiji, eller Yangtze River delfin, og den engang økonomisk vigtige atlanterhavslaks på det meste af den amerikanske østkyst.

Gamle dæmninger under stress

Efterhånden som dæmningerne bliver ældre, vedligeholdelsesomkostningerne stiger. Gennemsnitsalderen for amerikanske dæmninger er 56 år, og syv ud af 10 vil være over 50 i 2025. American Society of Civil Engineers klassificerer 14 % af landets 15, 500 dæmninger med høj risikopotentiale – dem, hvis svigt ville forårsage tab af menneskeliv og betydelig ødelæggelse af ejendom – som mangelfulde i deres vedligeholdelsesstatus, kræver en samlet investering på US$45 milliarder at reparere.

Ligesom de mislykkede Michigan-dæmninger, som blev bygget i 1924, ældre dæmninger kan udgøre voksende risici. Nedstrøms samfund kan vokse ud over de tærskler, der bestemte dæmningernes oprindelige sikkerhedsstandarder. Og klimaændringer øger størrelsen og hyppigheden af ​​oversvømmelser i mange dele af USA.

Disse faktorer konvergerede i 2017, da intens nedbør stressede Oroville-dæmningen i det nordlige Californien, nationens højeste dæmning. Selvom hoveddæmningen holdt, to af dets nødudløb - strukturer designet til at frigive overskydende vand - mislykkedes, udløste evakueringer af næsten 200, 000 mennesker.

Nyder godt af fritflydende floder

Efterhånden som dæmningsejere og regulatorer i stigende grad erkender ulemperne ved dæmninger og udskudte vedligeholdelsesomkostninger stiger, nogle samfund har valgt at demontere dæmninger med større omkostninger end fordele.

Det første sådanne projekt i USA var Edwards Dam ved Kennebec-floden i Augusta, Maine. I midten af ​​1990'erne, da dæmningen var til genlicensering, modstandere fremlagde bevis for, at bygningen af ​​en fisketrappe - et skridt, der kræves ved lov for at hjælpe vandrende fisk med at komme forbi dæmningen - oversteg værdien af ​​den elektricitet, som dæmningen producerede. Føderale tilsynsmyndigheder nægtede licensen og beordrede dæmningen fjernet.

Siden da, flodens sildebestand er vokset fra mindre end 100, 000 fisk til mere end 5, 000, 000, og fiskene har trukket fiskeørne og hvidhovedet ørne til floden. Dette projekts succes katalyserede støtte til at fjerne mere end 1, 000 andre dæmninger.

Jeg har studeret et sådant projekt – fjernelse af de forladte Balmoral- og Marland Place-dæmninger ved Shawsheen-floden i Andover, Massachusetts. Ejeren af ​​Marland Place-dæmningen, oprindeligt bygget i det 18. århundrede for at drive en mølle, stod over for en $200, 000 regning for at genoprette den til sikker stand. The Balmoral, en pryddæmning bygget i 1920'erne, havde skiftet hænder så mange gange, at den seneste ejer - et firma i en anden stat - ikke engang var klar over, at det ejede en århundrede gammel dæmning i Massachusetts.

Projektet var en bred teamindsats. Statens miljøembedsmænd ønskede at hjælpe med at genoprette flodens sundhed. Føderale tilsynsmyndigheder støttede fjernelse af dæmningerne for at åbne historiske levesteder for vandrende fisk som flodsild, Amerikansk shad og amerikanske ål. Og Andovers ledere ønskede at forbedre rekreationen på floden.

Dæmningsfjernelser kræver omfattende tilladelser og en del forhandling. Til Shawsheen-projektet, eksperter fra nonprofitcentret Center for Ecosystem Restoration i Rhode Island guidede de mange involverede organisationer gennem processen.

Min rolle var at organisere en frivillig indsats for at overvåge reaktionen fra flodsild, der migrerer fra havet for at gyde i ferskvandssystemer. Fisken skuffede ikke. Selvom den første gydesæson var mindre end tre måneder efter, at dæmningerne blev fjernet, data indsamlet af lokale frivillige monitorer - som tæller over 300 - indikerede, at det nyåbnede habitat havde været vært for ca. 500 sildegydere for første gang i mere end 100 år. Siden da, tallene har svinget, efter mønsteret på Merrimack-floden, som Shawsheen flyder ind i.

Ligesom laks, flodsild gyder for det meste, hvor de er klækket. I løbet af de foregående tre års overvågning, gyderne i Shawsheen var alle omstrejfende fra andre steder i systemet. Men i år forventede vi at se et stort antal nymodnede voksne fra vores første år med overvågning. Vores arbejde er sat i bero under COVID-19-pandemien, men vi ser frem til at måle øgede tal i foråret 2021.

Vokser stadig

I april 2020, Californiens State Water Resources Control Board godkendte to vigtige tilladelser til at fjerne fire store aldrende vandkraftdæmninger ved Klamath-floden i Californien og det sydlige Oregon. Dette ville være den største dæmningsfjernelse i USA.

Bestyrelsen handlede baseret på beviser for, at fjernelse af dæmninger ville forbedre drikkevandskvaliteten ved at reducere algeopblomstring, og ville genoprette levesteder for truede laks og andre organismer, der er afhængige af fritflydende floder. Projektet kræver stadig godkendelse fra Federal Energy Regulatory Commission. Forudsat at det går fremad, Jeg forventer, at en genoprettet Klamath-flod yderligere vil sætte skub i bevægelsen for at fjerne dæmninger, hvis omkostninger nu klart opvejer deres fordele.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.