Плотины подают большие надежды в создании устойчивых продовольственных систем, но действовать следует осторожно

Положительные стороны, возможно, все же не перевесят негативные последствия.

Хотя плотины являются чудом инженерной мысли, вырабатывающим энергию для миллионов людей по всему миру, некоторые из них имеют негативные экологические последствия, от усиления инбридинга у животных из-за разделения их популяций до нарушения потока наносов в реках, что лишает водно-болотные угодья ресурсов.

На северо-западе Тихоокеанского побережья река Снейк, крупнейший приток могучей реки Колумбия, является местом расположения четырех спорных плотин, известных как плотины Нижней Снейкской реки . На протяжении десятилетий защитники окружающей среды призывали к их демонтажу, в значительной степени из-за их воздействия на популяцию лосося в регионе. Хотя плотины включают в себя лестницы и другие рыбопропускные сооружения, они все равно затрудняют рыбам доступ в Тихий океан. Три вида лосося, обитающих в реке, находятся под угрозой исчезновения, а популяция косаток в этом районе испытывает нехватку лосося для пропитания. В отчете NOAA за 2022 год говорится , что восстановление популяции лосося в этом районе потребует масштабных действий, включая снос плотин.

Хотя каждая плотина и связанный с ней водосборный бассейн уникальны, некоторые существующие плотины могут стать частью более устойчивого будущего, если вода из их водохранилищ будет использоваться для орошения сельскохозяйственных культур, согласно исследованию, опубликованному сегодня в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). В исследовании изучается, какой объем воды потребуется для максимального орошения сельскохозяйственных культур без истощения водных запасов или посягательства на природу, и сколько людей можно будет прокормить с помощью этого метода орошения. Было установлено, что водохранилища, образованные плотинами, могут использоваться для хранения более 50 процентов воды, необходимой для такого орошения.

Исследователи проанализировали естественный гидрологический цикл (или круговорот воды ), чтобы определить, сколько пресной воды в поверхностных и подземных водоемах образуется и обновляется в результате этого естественного процесса, и как это соотносится с потребностями в воде современных сельскохозяйственных угодий. На основе своего анализа они подсчитали, что использование всего потенциала орошения с помощью водохранилищ может помочь вырастить достаточно продовольствия, чтобы прокормить около 1,15 миллиарда человек во всем мире.

Авторы также обнаружили, что если бы все 3700 потенциальных мест для строительства плотин , которые ранее были намечены для выработки гидроэлектроэнергии по всему миру, были построены и частично использованы для орошения сельскохозяйственных культур, они могли бы обеспечить достаточное количество воды для орошения посевов примерно 641 миллиона человек.

Хотя плотины обладают потенциалом, авторы предостерегают от того, чтобы полагаться на них как на основное устойчивое решение, из-за их социально-экологических последствий . В некоторых случаях плотины приводили к фрагментации рек и перемещению населения . Кроме того, они обходятся дороже, вызывают сильное испарение воды и приводят к экологическим последствиям.

«Среди всех вариантов повышения продовольственной и водной безопасности, как со стороны предложения, так и со стороны спроса, строительство новых плотин должно быть крайней мерой», — говорится в совместном заявлении исследователей .

Кроме того, авторы подчеркивают, что даже если будут построены крупные водохранилища, они все равно будут представлять собой лишь часть решения проблемы. Они рекомендуют провести серьезную оценку альтернативных вариантов вместо строительства новых плотин.

По мнению исследователей, к альтернативным, более экологичным решениям для хранения воды для орошения относятся использование небольших плотин для сбора воды, пополнение запасов грунтовых вод водой, образующейся во время зимних бурь или таяния снега весной, а также более эффективное управление влажностью почвы на полях. Команда подчеркивает, что более совершенные методы орошения или выращивание культур, более соответствующих доступности воды, могут снизить потребность в хранимой воде.

«Существует острая необходимость в изучении альтернативных решений для хранения воды, но мы должны признать, что многие плотины уже построены», — заявил ведущий автор исследования Рафаэль Шмитт, инженер-исследователь из Стэнфордского проекта по природному капиталу . «Наше исследование освещает их решающую роль в обеспечении продовольственной безопасности в будущем».

Улучшение методов хранения воды с использованием водохранилищ в виде плотин помогло бы построить более устойчивое сельскохозяйственное будущее. Сельскохозяйственная практика во многих частях мира загрязняет и истощает водные ресурсы, может наносить ущерб природным ландшафтам и генерирует около одной трети глобальных выбросов парниковых газов . Примерно две трети пахотных земель в мире зависят от осадков, и во время засухи дефицит компенсируется за счет невозобновляемых водных ресурсов, таких как невозобновляемые подземные воды или препятствующие экологическому стоку .

«Обеспечение продовольственной безопасности является ключевой задачей устойчивого развития человечества», — заявила в своем заявлении Гретхен Дейли, старший автор исследования, соучредитель и руководитель Стэнфордского проекта по природному капиталу . «Наше исследование подчеркивает острую необходимость и возможности для инвестиций, оказывающих положительное воздействие на природу, в ирригацию и управление водными ресурсами, чтобы уменьшить вредное воздействие сельского хозяйства, одновременно поддерживая другие жизненно важные преимущества сельскохозяйственных угодий и пресноводных экосистем».

Эрик Эдвардс, доцент кафедры сельскохозяйственной и ресурсной экономики Университета штата Северная Каролина, не принимавший участия в исследовании, рассказал PopSci , что в этой работе рассматривается важная проблема производства продуктов питания: «Вопрос ирригации имеет ключевое значение, поскольку изменение климата сделает характер выпадения осадков более изменчивым, что может повлиять на безопасность мирового продовольственного снабжения».

Однако Эдвардс предупреждает, что это исследование не является анализом затрат и выгод, и что проблемы с водой носят локальный характер, поэтому более масштабные и глобальные решения не столь эффективны. «Отдельные проекты строительства плотин все еще могут вызывать серьезные экологические проблемы или быть чрезмерно дорогостоящими по сравнению с получаемой от них финансовой выгодой», — сказал он. «Плотины и связанная с ними инфраструктура распределения ирригационной воды очень дороги. Часто такие проекты не оправдываются с точки зрения улучшения сельскохозяйственного производства и вместо этого лучше всего объясняются как государственные субсидии сельскохозяйственным предприятиям».

По словам Эдвардса, эта статья также может помочь другим исследователям и политикам провести дальнейшие исследования по более эффективному использованию водного бассейна.

Laura Baisas “Dams show promise for sustainable food systems, but we should tread lightly”

Перевод статьи «Dams show promise for sustainable food systems, but we should tread lightly» автора Laura Baisas, оригинал доступен по ссылке. Лицензия: CC BY. Изменения: переведено на русский язык