Снижение негативных последствий расширения гидроэнергетики в Амазонии для людей и природы

Быстрое расширение строительства гидроэлектростанций в бассейне Амазонки представляет серьезную угрозу для крупнейшей и самой биоразнообразной речной системы Земли. В бассейне реки Амазонки уже насчитывается 158 плотин, и предложено строительство еще 351; эти проекты, как правило, оцениваются по отдельности, без скоординированного планирования. Новое исследование, опубликованное в журнале Science, предлагает первый вычислительный подход для оценки компромиссов между гидроэнергетикой и экосистемными услугами на уровне всего бассейна с целью выбора устойчивых мест для строительства плотин.

Междисциплинарная команда экологов и экспертов по вычислениям разработала фреймворк 'Amazon EcoVistas' для коллективного анализа предлагаемых проектов плотин — как с точки зрения выработки энергии, так и их воздействия на окружающую среду. Были проанализированы пять экологических критериев: речной сток, речная связность, транспорт наносов, биоразнообразие рыб и выбросы парниковых газов. Инструмент использует искусственный интеллект и высокопроизводительные вычисления для выбора портфелей проектов ГЭС, которые достигают целей по производству энергии с наименьшим экологическим ущербом.

Этот инструмент позволяет оценивать коллективное воздействие проектов на природу и людей в масштабе всего водосборного бассейна. Он также может отсеивать особо вредные проекты. Отмечается, что оцениваемые экологические критерии имеют и социальную ценность: плотины блокируют наносы, необходимые для удобрения сельскохозяйственных культур на пойменных землях, деградация рыболовства угрожает важному источнику пищи и дохода, а фрагментация рек нарушает транспортное сообщение.

Запуск алгоритма 'Amazon EcoVistas' на 158 существующих и 351 предлагаемой плотине позволил создать сценарии на основе всех возможных комбинаций этих проектов. Это определяет «Парето-оптимальную границу» — комбинацию гидроэнергетических проектов, которая минимизирует негативные экологические эффекты для любого заданного уровня совокупной выработки гидроэнергии.

Например, плотины в крутых андских долинах создают меньшие водохранилища, затапливают меньше земель и выделяют меньше метана. Однако они задерживают горные наносы, необходимые для питания нижележащих экосистем. Единого решения для минимизации ущерба не существует, но самые разрушительные последствия можно предотвратить, взвесив экологические и социальные издержки разных комбинаций проектов.

Применение метода к существующим плотинам Амазонки показывает, что отсутствие скоординированного планирования привело к совокупно более вредным последствиям, чем если бы были построены стратегически отобранные альтернативные портфели плотин. Планирование через границы принесло бы пользу всем странам региона как с точки зрения энергетических потребностей, так и для улучшения экологических результатов.