Три года назад, когда строители начали демонтировать ряд дамб на реке Хиитоланьоки в Финляндии, они были удивлены, заметив стаю лосося. Она была частью последней дикой популяции, не имевшей выхода к морю, и теперь, после многих лет, рыба возвращалась к реке.
Для Паулины Лоухи это стало знаком того, что началось восстановление экосистемы.
“Это были не только взрослые особи – было много молодого лосося”, – с восхищением рассказывает Лоухи, экология Финского института природных ресурсов.
“Они уже нерестились в нижней части реки. Когда я увидела, как это место выглядело после демонтажа дамбы, у меня слезы обратились на глаза”, – добавляет она.
Ранее эта река была ключевым путем миграции пресноводного лосося, находящегося под угрозой исчезновения из Ладожского озера, расположенного в соседней России, в Финляндию.
Но строительство в 1911-1925 годах трех плотин, поставлявших гидроэлектроэнергию, оградило лосось от мест его нереста. Лосось и другая рыба, например форель, попали в ловушку на финской стороне реки, и такая ситуация продолжалась в течение 100 лет.
Однако сегодня, когда дамбы убрали, вода снова свободно течет построенными порогами, окруженными высокими деревьями.
Каждый раз, когда демонтировали дамбу, лосось заселял новую часть реки, говорит Ханна Олликайнен, исполнительный директор Фонда рекреационной зоны Южной Карелии, общественной организации, отвечающей за экологическое и туристическое развитие региона.
В 2021 году, после демонтажа первой дамбы, зафиксировали пять мест нереста рыбы. Через год, осенью 2022 года, молодняк лосося достиг рекордного количества – 200 рыб на акр (0,4 га).
Когда в декабре 2023 года убрали самую высокую плотину Ритакоски, рыба получила свободный проход к верховьям реки и ее приток.
Демонтаж трех плотин стал результатом десятилетий работы, учитывавшей не только состояние реки, но и экономический контекст, говорит Олликайнен.
Оценки показали, что производство электроэнергии стало невыгодным для владельцев электростанций – особенно если учесть затраты на техническое обслуживание и обязательную защиту окружающей среды, в частности, строительство рыбопропускных сооружений, говорит Олликайнен. Поэтому плотины продали и демонтировали.
По теме: Будущее Каховского водохранилища. Восстановить, улучшить, оставить как есть?
Вывод из эксплуатации трех финских плотин – не единичный случай. По всей Европе многие эти сооружения либо приближаются к концу своего эксплуатационного срока, либо затраты на их содержание преобладают преимущества, которые они предоставляют.
Подобным образом в Соединенных Штатах многие также должны получить новую лицензию, и это вызвало дискуссии о том, плотности ли до сих пор пригодны к использованию.
И речь идет не только о больших плотинах: миллионы маленьких барьеров блокируют европейские реки.
До недавнего времени комплексная оценка масштабов фрагментации рек в Европе отсутствовала. Но сейчас она существует – и усиливает аргументы для демонтажа плотин.
Большая проблема
Реки в высокоиндустриализированных регионах, таких как Европа и США, на протяжении веков претерпели существенные изменения благодаря строительству дорог, добыче воды для сельского хозяйства и возведению искусственных барьеров – водопропускных сооружений, водяных мельниц и гидроэлектростанций. Согласно оценкам исследователей, лишь немногим более трети мировых рек протяженностью более 1000 км до сих пор свободно текут по всей своей протяженности.
Такие барьеры создали ряд проблем. Они не только приводят к потере биоразнообразия, влияя на рыбу и микроорганизмы, но и препятствуют движению питательных веществ и осадку вниз по течению, что вредит рыболовству и общинам, которые от него зависят.
Поскольку плотины блокируют осадок, вода вниз по течению обладает высокой эрозионной способностью. Кроме того, барьеры изменяют уровень воды в реке, что влияет на пополнение водоносного слоя, содержащего подземную воду.
Потеря сопряженности реки, которая позволяет воде, организмам и осадочным отложениям перемещаться через водораздел, изменяет динамику течения и температурный режим, объясняет Мелисса Фоли, научный директор программы устойчивых ландшафтов в Estuary Institute в Сан-Франциско. Это изменяет динамику питательных веществ.
Плотины создают препятствия для видов, которые мигрируют для размножения, что особенно влияет на популяции рыб. Обновленный Красный список находящихся под угрозой видов Международного союза охраны природы на климатической конференции ООН COP28 показал, что 25% видов пресноводных рыб в мире находятся под угрозой исчезновения – и что на 45% этих видов негативно повлияли плотины и добыча воды.
Речные препятствия, такие как дамбы, создают особые проблемы для проходных рыб.
Это касается не только так называемых проходных рыб: общее влияние барьеров, даже небольшого размера, ограничивает движение многих других вещей.
ковых рыб вдоль водотока, а исследования показывают, что фрагментация рек является одной из пяти основных причин потери биоразнообразия.
Но благодаря сторонникам демонтажа плотин и большему количеству данных о губительных последствиях и масштабах фрагментации рек, ситуация начинает меняться.
Движение в направлении демонтажа
Исследования показывают, что сейчас по крайней мере 1,2 миллиона препятствий – примерно 68% из которых имеют высоту менее 2 метров – блокируют течение рек в 36 европейских странах.
“Даже такие малые барьеры, как 20 см, могут влиять или задерживать движение некоторых организмов”, – говорит Карлос Гарсиа де Леанис, профессор водных бионаук в Университете Свонси и координатор проекта Amber, создавший первый атлас европейских речных барьеров.
С 2016 года, когда начался проект Amber, команда под руководством Гарсиа де Леаниса прошла 2000 км по рекам по всей Европе, чтобы составить карту их фрагментации. Они фиксировали не только плотины, но и водопропускные постройки и другие небольшие барьеры.
Когда речь идет о демонтаже дамбы или барьера, немаловажно несколько факторов – от лицензирования и законов государства до финансирования инженерных работ и технико-экономической целесообразности.
Однако около 150 000 европейских речных барьеров, таких как дамбы, сейчас считают устаревшими, по данным Dam Removal Europe. Старые дамбы нуждаются в большем обслуживании и более подвержены разрушению. Кроме того, усиление экстремальных явлений погоды, таких как сильные осадки, также может поставить безопасность плотин под угрозу.
Таким образом, в Европе есть много примеров устаревших дамб с истекшим сроком службы, затраты на техническое обслуживание которых теперь превышают преимущества производства энергии, поясняет Пао Фернандес Гарридо, руководитель проекта Dam Removal Europe, основанного в 2016 году как коалиция семи партнеров.
В 2022 году Европейское движение за ликвидацию дамб достигло 325 демонтажей, что на 36% больше, чем в прошлом году.
Однако признание того, что плотины оказывают губительное влияние на экосистемы, не отрицает наличие преимуществ гидроэнергетики в снабжении энергией.
“Никто не предлагает взорвать или уничтожить используемые барьеры, – уточняет Гарсиа де Леанис, – мы направляем свои усилия на устаревшие барьеры, которые больше не оказывают никаких услуг обществу, которые заиленные и создают опасность”.
Демонтажу плотин также может способствовать соответствующее законодательство, хотя оно отличается от страны к стране. Испания, где реки общедоступны, находится в авангарде демонтажа дамб в Европе – в 2022 году там демонтировали 133 водных барьера. За ней следуют Швеция и Франция.
Сочетание рек также является центральной темой закона Европейской комиссии о восстановлении природы: в ноябре 2023 года европейские государства достигли предварительного соглашения, включающего обязательства устранить созданные человеком барьеры для достижения цели в 25 000 км свободных течений рек до 2030 года. Европейский парламент принял закон 27 февраля. Сторонники демонтажа плотин надеются, что это будет способствовать более активным действиям.
Эта тенденция есть не только в Европе – она черпала вдохновение в работах по демонтажу, которые уже проводятся в США, говорит Фернандес Гарридо. В США почти 92 000 плотин со средним возрастом 62 года.
Первым крупным демонтажом дамбы в США стало уничтожение дамбы Эдвардса на реке Кеннебек в 1999 году. Ее построили в 1837 году, и когда срок действия лицензии ее владельца истек в 1997 году, Федеральная комиссия по регулированию энергетики ее не продлила – впервые приоритетом стали экологические преимущества свободного течения. На сегодняшний день в США демонтировали почти 2000 дамб, 76% из них убрали уже после демонтажа дамбы Эдвардса.
Как убрать дамбу?
Как правило, плотины не разрушают взрывы, за которыми идет внезапный прорыв воды – как это произошло с Каховской плотиной в Украине, что повлекло за собой катастрофические последствия.
Их демонтаж – это тщательно спланированная инженерная работа. На реке Хиитоланьоки бульдозеры постепенно раскапывали бетонные стены, что позволило воде медленно вытекать.
“Понимание того, что расположено за дамбой – это часть процесса, – говорит Фоли. – Куда попадает осадок? Изменяет ли это также режим подтопления? Нужно ли удалить весь этот осадок? Каковы стратегии смягчения последствий?”
Иногда, когда дамбу невозможно демонтировать, ее оборудуют рыбопропускными сооружениями. Однако они подходят не всем видам рыб, а также не помогают динамике реки и потоку осадков.
Поскольку демонтаж дамб может быть дорогим, исследователи предлагают сосредоточиться на небольших барьерах и отдавать предпочтение тому демонтажу, который может привести к улучшению сопряженности рек.
Во Франции на реке Селюн в Нормандии реализовали один из крупнейших на сегодняшний день проект по восстановлению рек. Демонтаж двух крупных дамб в 2019-2023 годах открыл 60 км реки. Две плотины, работавшие с 1920-х годов, в течение столетия полностью блокировали миграцию атлантического лосося, миноги и европейского угря.
Поскольку водохранилища медленно осушали с помощью сложных инженерных работ, осадок, накопленный за дамбой, использовали для восстановления берегов.
“Растительность начинала расти быстро, осадок был богат питательными веществами”, – говорит Лора Суассонс, координатор научной программы реки Селюн в научно-исследовательском институте INRAE, которая следит за проектом.
“Растительность помогла стабилизировать берега и создать тень и убежище для многих видов”, – добавляет она.
Кроме того, необходимо тщательно следить не только за физическими элементами удаления дамбы. Проект на реке Селюн свидетельствует, что ключом к успеху есть объяснение причин демонтажа, поскольку местное население может эмоционально привязываться к ландшафтам, созданным дамбами.
“Показать людям, как выглядит свободная река, может быть сложно, когда эти барьеры стояли так долго”, – говорит Фоли.
Для работ по демонтажу плотины на реке Селюн местные жители активно использовали озера, возникшие за плотинами – в частности для катания на лодках и рыбалки. Но водоемы изобиловали ядовитыми цианобактериями.
“В конце концов, все эти активности медленно отмирали, потому что там нельзя было купаться. Вода была слишком токсичной”, – говорит Жан-Марк Руссель, руководитель научной программы Селюн в INRAE.
Когда экофизиологиня Ким Бирни-Говин из Технического университета Дании вместе с другими учеными, специализирующимися на демонтаже плотин, отправилась на реку Селюн, их встретили расстроенные местные жители.
Однако во время разговора с исследователями у одного мужчины был “момент эврики”, вспоминает Бирни-Говен.
“Он понял, что его дед, вероятно, также был зол, когда построили дамбу, и его ландшафт также изменился”, – говорит она.
Результаты демонтажа дамб могут поразить.
В случае реки Селюн вернулась не только растительность, но и рыба – в недоступные для нее раньше части водосборного бассейна. После удаления второй дамбы часть лосося приплыла в верхнюю часть реки, а над старыми дамбами после зимнего цикла нереста 2022-2023 годов заметили молодого лосося. Подобным образом, бассейн реки сейчас заново заселяют европейские угри, а морские миноги используют ее для нереста.
Демонтаж дамбы также оказывает влияние и на людей. Помимо устранения токсичности восстановленные реки создают новые туристические возможности. Река Хиитоланьоки, которая уже стала туристическим местом, ожидают роста посетителей, говорит Олликайнен.
Подобным образом в США демонтаж плотин часто приводил к возвращению людей в реки. Исследования показывают, что пять лет спустя после демонтажа на реке Пенобскот в штате Мэн наблюдали повышение качества воды, а также увеличение таких видов деятельности, как плавание, гребли и наблюдение за дикой природой.
Более того, восстановление статуса свободного течения реки имело культурное значение, а одной из главных заинтересованных сторон в сносе дамбы был индейский народ пенобскот.
В начале план демонтажа вызвал скептицизм, объясняет Джошуа Ройте, ландшафтный эколог и старший научный сотрудник Nature Conservancy, неправительственной организации, являющейся партнером проекта по демонтажу дамбы на реке Пенобскот.
Некоторые местные жители волновались из-за потери дамбы, которую некоторые дети называли “бабушкиным водопадом”, отмечает он. Но с момента демонтажа пороги стали площадкой для лодочников, проводили соревнования на байдарках и учебные мероприятия.
“Люди теперь любят реку еще больше”, – говорит Ройте.
Против течения
Несмотря на то, что Европа и США демонстрируют, как устранение барьеров может помочь возобновлению соединений рек, предстоит еще долгий путь. Исследователи озабочены перспективой строительства новых дамб вдоль крупных рек, таких как Амазонка, Конго и Меконгский бассейн. Подобные беспокойства также вызывают Балканы, где планируют построить многочисленные малые гидроэлектростанции, которые по исследованиям будут производить меньше электроэнергии, чем большие аналоги.
Устранение барьеров в Европе не будет иметь смысла, если небольшие, минимально эффективные гидроэлектростанции будут строить где-нибудь в мире, говорит Гарсиа де Леанис.
“Нам нужно смотреть на общую картину: [малые дамбы] не будут производить много электроэнергии, и они все равно нанесут большой вред”, – говорит он.
“Мы должны избавиться от устаревших барьеров: речь идет не об устранении всех барьеров, а об устранении барьеров, которые наносят больше вреда, чем пользы”, – добавляет исследователь.
Спасибо!
Теперь редакторы в курсе.