Исследователи проанализировали экосистемы нижнего течения четырех рек, двух перекрытых дамбами и двух беспрепятственных, в мексиканских штатах Синалоа и Наярит в Тихом океане. Они обнаружили резкий спад прибрежной полосы в устьях перекрытых рек, в том числе в жизненно важных экосистемах, таких как мангровые леса, которые обеспечивают защиту от штормов, в местах коммерческого рыболовства и подземных хранилищах углерода.
Реки, которые исследователи изучали, протекают примерно параллельно друг другу через одинаково развитую сушу, образуя большие прибрежные лагунные системы. На реках Сантьяго и Фуэрте есть плотины, которые обеспечивают гидроэлектроэнергию для региона, но задерживают 95% стока этих рек. Между тем реки Сан-Педро и Акапонета относительно свободны и не имеют плотин, при этом более 75% рек остаются беспрепятственными.
Ежегодно в плотинах на реках Фуэрте и Сантьяго улавливается более миллиона тонн наносов, что приводит к поразительному спаду прибрежной полосы в устьях рек. Этот осадок обычно попадает в устья рек, где он накапливается вдоль побережья и позволяет расти экосистемам, таким как мангровые заросли.
После строительства плотины реки Сантьяго и Фуэрте ежегодно теряли прибрежные земли на площади до 21 гектара (около 40 полей для американского футбола). В отличие от этого, побережья вокруг устьев рек Сан-Педро и Акапонета не отступали, а были стабильными или даже демонстрировали рост наносов за те же периоды времени.
«Подобные процессы перекрытия рек и управления водными потоками разрушают устья и побережья во многих частях мира», – сказал Экзекьель Эскурра, ведущий автор статьи, профессор Калифорнийского университета в Риверсайде и адъюнкт-профессор Скриппса. "Несмотря на огромные последствия для сохранения экосистемы, процесс деградации прибрежных районов в результате крупных плотин не был хорошо изучен или количественно оценен с использованием строгого сравнительного подхода."
Прибрежная рецессия имеет широкомасштабные экономические последствия для региона, включая потерю мест обитания для рыболовства, снижение защиты прибрежных районов от штормов, снижение биоразнообразия и потерю средств к существованию в устьях рек, а также увеличение выбросов углерода, ранее хранившегося в прибрежных отложениях. Исследователи подсчитали, что экономические последствия этих потерь составляют более 10 миллионов долларов в год, из которых 1 доллар.3 миллиона из них приходится на природный капитал региона только в сфере рыболовства.
«Выгоды от временных рабочих мест, возникающих при строительстве плотины, необходимо сопоставить с долгосрочными затратами, которые плотина нанесет местным средствам к существованию», – говорит Октавио Абурто-Оропеза, соавтор и профессор Скриппс.
Кроме того, ботаники Сула Вандерпланк из Государственного университета Сан-Диего и Лорена Вильянуэва из Калифорнийского университета в Риверсайде, оба соавторы этой статьи, обнаружили, что эта нестабильность напрямую влияет на цветочное биоразнообразие побережья. В устьях песчаных отмелей непотруненных рек Сан-Педро и Акапонета было значительно больше видов, чем в реках Фуэрте и Сантьяго, и многие виды, исчезающие из устьев, перекрытых дамбами, больше нигде не встречаются и имеют высокую природоохранную ценность.
Плотины гидроэлектростанций считаются источниками возобновляемой энергии и альтернативой ископаемому топливу с низким уровнем выбросов.
Однако ущерб, который проект гидроэлектростанции может нанести на побережье и в нижней части тропических бассейнов, с точки зрения потери мангровых лесов и продуктивности эстуариев, может значительно увеличить экологические издержки строительства плотины и редко рассчитывается.
«Это исследование проливает свет на необходимость учитывать экологическое и экономическое воздействие плотин гидроэлектростанций на экосистемы вдоль побережий и бассейнов», – сказал Абурто-Оропеза. "Нам необходимо полностью учесть влияние плотины вверх по реке на весь регион."
Это исследование финансировалось Фондом Дэвида и Люсиль Паккард, Калифорнийским университетом в Мексике и Фондом Леоны М. и Гарри Б. Благотворительный фонд Хелмсли.
Абурто-Оропеза и Эскурра оба являются стипендиатами программы Pew Fellowship.