Если разрушить 10 наиболее опасных для окружающей среды плотин в бассейне Нижнего Меконга, а оставшиеся оборудовать эффективными рыбоходами, то связность среды обитания речных рыб можно повысить с 54 до 87 процентов. Впрочем, такой сценарий приведет к падению суммарной выработки электроэнергии почти на четверть, говорится в исследовании, опубликованном в журнале One Earth.
Развитие гидроэнергетики сопровождалось возведением плотин на крупных природных водотоках, что стало главной причиной падения численности пресноводных рыб во всем мире. Были изменены режимы речного стока и температуры, и, как следствие, нарушены миграционные маршруты рыб, ограничено их расселение и снижено биоразнообразие. Несмотря на эти проблемы, для стран с еще не полностью реализованным гидроэнергетическим потенциалом ГЭС остаются ключевым путем перехода на низкоуглеродную энергию.
Валерио Барбаросса (Valerio Barbarossa) из Лейденского университета вместе с коллегами исследовали возможности восстановления популяций рыб, пострадавших от использования каскада плотин на крупной ГЭС. Для этого они создали модель, которая позволила оценить влияние плотин на 710 видов речных рыб в бассейне Нижнего Меконга, и рассмотрели несколько сценариев модернизации и планирования гидроэнергетики в регионе. В качестве показателя, завязанного на воздействии плотин, авторы выбрали связность среды обитания — то есть возможность рыб свободно перемещаться между разными частями среды обитания для нереста и поиска пищи. Она измеряется в процентах и сейчас в Нижнем Меконге оценивается в 54 процента.
Моделирование показало, что если бы при проектировании действующих плотин, которые обеспечивают электроэнергию мощностью 10,3 гигаватта в год, была учтена потребность рыб в миграции, то связность среды обитания могла бы составлять 84 процента. Согласно прогнозам ученых, сейчас развитие гидроэнергетики в Нижнем Меконге с учетом допущенных ошибок может пойти по трем путям. Первый не улучшит связность среды, но и практически не снизит ее, при этом выработка энергии увеличится до 17,7 гигаватта. Чтобы реализовать такой сценарий, необходимо возвести несколько новых плотин, но при проектировании выбрать для них участки с учетом миграции рыб, а также быть готовыми адаптировать управление ГЭС под жизненный цикл рыбы и договариваться об этом с соседними государствами, использующими воды Нижнего Меконга для нужд гидроэнергетики.
Второй путь потенциально способен повысить связность среды до 59 процентов и сохранить выработку электроэнергии на прежнем уровне. Он подразумевает не только улучшенное проектирование и управление, но и модернизацию восьми наиболее проблемных плотин — замену на более эффективные, оснащение их рыбоходами и системами пропуска речных осадков (из-за работы ГЭС экосистемы ниже по течению недополучают важный для них ил). Третий путь может улучшить связность среды до еще более высокого уровня, чем тот, который был достижим при изначальном проектировании каскада плотин — до 87 процентов, однако выработка электроэнергии при его внедрении снизится почти на четверть (на 2,5 гигаватта). Для этого придется не только улучшать управление и модернизировать плотины, но и разрушить 10 наиболее проблемных из них как в русле самого Меконга, так и на его притоках. Авторы отметили, что сочетание стратегического планирования и модернизации плотин может стать эффективным способом повысить устойчивость гидроэнергетики во всем мире.
Хотя гидроэнергетика относится к возобновлямой, она не может считаться безуглеродной. Многим ГЭС для работы нужны водохранилища — застойные водоемы, в которых гниет органика и происходят выбросы метана. Ученые подсчитали, что в будущем почти половину такие выбросов можно будет компенсировать, если на поверхности воды размещать плавучие фотоэлектростанции.