В анализе, опубликованном исследователями из Университета штата Орегон в журнале PLOS One, были изучены участки двух рек — реки Калапуйя и реки Роуг. Он продемонстрировал, насколько быстро реки могут восстанавливаться как от долгосрочного воздействия плотины, так и от краткосрочного воздействия сброса накопленных наносов при демонтаже плотины.За большинством плотин на протяжении десятилетий накапливались наносы, и основная проблема заключалась в том, может ли внезапный выброс всего этого осадка нанести значительный ущерб экологии реки или инфраструктуре.Однако это исследование пришло к выводу, что продолжающееся присутствие плотины на реке представляет собой более устойчивое и значительное изменение состояния реки, чем пульсация наносов, вызванная удалением плотины.
«Процессы экологического и физического восстановления речных систем после сноса плотин важны, потому что во всем мире сносятся тысячи плотин», — сказала Дезире Таллос, доцент кафедры биологической и экологической инженерии ОГУ.«Плотины являются важным элементом стареющей инфраструктуры нашей страны», — сказала она. «Во многих случаях плотины не обслуживаются должным образом, и они буквально разваливаются. В зависимости от преимуществ, предоставляемых плотиной, их часто дешевле удалить, чем отремонтировать».
По данным Американского общества инженеров-строителей, в США насчитывается 84 000 плотин со средним возрастом 52 года. Почти 2000 сейчас считаются неисправными и «опасными», и на их ремонт потребуется 21 миллиард долларов. Восстановление всех плотин обойдется в 57 миллиардов долларов.
Таким образом, снос старых дамб, приносящих лишь скромные выгоды, происходит все более быстрыми темпами.В этом исследовании ученые исследовали две реки как до, так и после удаления плотины Браунсвилл на реке Калапуйя и плотины Сэвидж Рэпидс на реке Роуг.
Примерно через год после снятия плотины экология реки на обоих участках, по оценке популяций водных насекомых, была аналогична условиям выше по течению, где не было воздействия плотины.Восстановление физической структуры реки заняло немного больше времени. После снятия плотины некоторые речные бассейны ниже по течению стали не такими глубокими, как раньше, некоторые бары стали толще и больше, а размер речных русел изменился. Но, по словам ученых, эти геоморфные изменения быстро уменьшились, поскольку периодические наводнения затопляли речную систему.
В течение примерно двух лет исследования показали, что река возвращается к структуре, существовавшей до сноса, что указывает на то, что воздействие наносов, высвободившихся при удалении плотины, было временным и, по всей видимости, не нанесло какого-либо долгосрочного ущерба.Напротив, именно наличие плотины, по-видимому, оказало наиболее стойкое влияние на биологию и структуру реки — то, что ученые называют «прессовым» возмущением, которое будет оставаться на месте, пока существует плотина.Это давление на плотины может повысить температуру воды, изменить сток наносов и изменить типы рыб, растений и насекомых, обитающих в отдельных частях рек. Но река также быстро оправилась от этих ударов, когда плотина исчезла.
По словам исследователей, вполне вероятно, что быстрое восстановление, обнаруженное на этих участках, будет отражать восстановление на реках с гораздо более крупными плотинами, но необходимы дополнительные исследования.
Например, в настоящее время на реке Эльва в штате Вашингтон происходят крупномасштабные и быстрые изменения после крупнейшего в мире проекта по сносу плотины. Экологическое восстановление там также происходит быстро. В 2014 году чавычу наблюдали в районе, ранее занимавшем одно из водохранилищ, и это был первый лосось, увидевший это место за 102 года.«Беспокойство — это естественный речной процесс», — сказал Таллос. «В конце концов, большинство из этих больших пульсаций отложений не так уж и важны, и часто не нужно паниковать.
Самым удивительным для нас открытием было то, что индикаторы биологического восстановления появлялись быстрее, чем наши индикаторы физическое восстановление ".Тем не менее, скорость восстановления зависит от сайта.
По словам исследователей, реки с более крутым уклоном, более энергичным течением и несвязными отложениями будут восстанавливаться быстрее, чем более пологие реки со связными отложениями.