怎样协调水力发电与鱼类保护？战略性水坝建设

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引言

水坝常常会阻碍鱼类的迁徙路线，特别是对于需要长距离迁徙的鱼类，如鲑鱼和鲤鱼等。这阻碍了它们完成生命周期中关键的繁殖和觅食活动，对鱼类族群的生存产生了很大的负面影响。以往的经验表明鱼类保护和水坝效益两者的冲突是显而易见的。但是根据最新的研究，在没有环境副作用的情况下，水坝产生相同甚至更多的水力发电是可能的。

图一 濒危物种湄公河鲶鱼，来源：Gifu World Fresh Water Aquarium

今天，对可持续水电的追求体现了平衡全球减缓气候变化的需求与这项能源技术的可持续发展。尽管未来其他能源成本的下降可能会侵蚀许多潜在水电项目的经济基础，但水力发电仍然是未来低碳能源系统的关键。

图源：绿会融媒（图文无关）

然而，水电大坝会影响河流过程和生物多样性。特别是对于鱼类来说，大坝会破坏其重要的洄游路线，并改变水的流动和温度状态和对食物网和生态系统功能产生级联影响。这将会导致鱼类族群数量下降和多样性减少，最终影响到以渔业为生的人，从而在减缓气候变化和能源获取以及生物多样性和粮食安全之间造成冲突。

图二 湄公河下游流域的水坝对鱼类栖息地造成干扰，来源：Strategic restoration-development mitigates tradeoffs betweenhydropower and fish habitat fragmentation in the Mekong

2024年6月12日，莱顿环境科学研究所（Institute of Environmental Sciences-Universiteit Leiden）的瓦莱里·巴巴罗萨（Valerio Barbarossa）和加利福尼亚州斯坦福大学（Stanford University, California）的拉斐尔·施密特（Rafael Schmitt）组成的团队在《同一个地球》（One Earth）期刊上发表了关于如何在保护鱼类种群的同时优化水坝效益的研究（Strategic restoration-development mitigates tradeoffs between hydropower and fish habitat fragmentation in the Mekong）。该团队创建了湄公河流域下游的计算机模型，该模型模拟了在没有水坝的情况下湄公河流域水坝位置的最佳分布。

团队在研究中提出了一种战略性的恢复-发展范式，以打破过去水电开发的不利影响。团队以湄公河下游为研究目标，展示了如何使用710种鱼类的战略性多目标优化和栖息地破碎化建模来设计恢复发展政策。研究结果表明，如果在水电部署开始之前采用战略规划，拆除环境影响力强的大坝、鱼道改造和战略规划相结合，可以打破以往水坝带来的不利的环境影响，并将水路连通性恢复到最初的水平。该模型将为湄公河下游的水坝改造提供了多种方案。

图三 流域水坝的改造前后对比，来源：Strategic restoration-development mitigates tradeoffs betweenhydropower and fish habitat fragmentation in the Mekong

湄公河的水坝带来的环境问题由来已久。在过去的三十年里，由于大型水力发电大坝的建设，湄公河流域的鱼类数量大幅度减少。瓦莱里·巴巴罗萨说：“这些水坝都是临时建设的，没有考虑到对鱼类和许多依赖渔业的人们的后果。”

研究人员根据模型将当前水坝和潜在水坝的不同改造方案进行了比较，并为政策制定者概述了三种改造水平的情景：低、中、高水平。

在最低的改造水平上，所有现有的水坝都会保留下来，只对未来的水坝建设进行战略上的最佳位置设计，以实现水电和鱼类种群的平衡发展。而在中等改造水平的方案中，对鱼类影响最大、高度小于50米的8座大坝进行增强鱼类通道的建设，这可以使部分鱼类重新自由地迁移到上游或下游。从这个出发点，计算机模型提出了其他新的、具有战略意义的、带有鱼道的水坝。最后，在最高改造水平的情景中，十座大坝都将被拆除，取而代之的是经过模型模拟的最佳分布的水坝群，这将使得平均栖息地连通性提高33%。但需要注意的是，这个方案可以为鱼类和水电总收入带来了最大的利益，但是相应的也要付出更多的经济支出、时间和努力。

通过恢复策略（即鱼道改造、大坝拆除）解锁克服过去基础设施遗留问题的机会，进而实现改变未来的最佳决策。如今，研究团队计划同湄公河委员会合作，为湄公河地区平衡水电收益和鱼类保护。“如果要制定这样一个国际流域的淡水生物多样性的政策的话，那么就需要跨区域的多元化合作”。瓦莱里·巴巴罗萨解释说。

【1】 鱼梯

鱼梯（Fish ladder）是一种人工设计的设施，旨在帮助鱼类克服水坝或堤坝等阻碍它们迁徙的障碍物。它通常被安装在河流或溪流的水坝或其他水工建筑物上，以便鱼类能够顺利地通过这些结构，完成它们的产卵迁徙或洄游。

【2】 鱼类洄游

鱼类洄游（fish migration）是指鱼类根据其生命周期和季节性需求，在河流、溪流或海洋中来回迁徙的过程。这种迁徙通常是为了繁殖、寻找适合的生存环境或获取食物资源而进行的。鱼类洄游是生态系统中重要的一部分，它不仅影响到鱼类的种群数量和分布，还对水域生态系统的健康和稳定性具有重要影响。因此，水坝等人工结构对鱼类洄游路径的阻碍可能会对生态系统产生负面影响，因此常常采用鱼梯等措施来帮助鱼类顺利完成迁徙。

（注：本文仅代表资讯，供读者参考，不代表平台观点。）

编译：陈志浩

—— 译者系中国生物多样性保护与绿色发展基金会（CBCGDF）国际部与北京师范大学-香港浸会大学联合国际学院（BNU-HKBU UIC）全球化与发展（GAD）专业联合发起的“可持续发展人才培养计划”的学生

审核：Maggie

编辑：Maggie

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【参考资料】1. Lindhout, R. (2024). Strategic dam placement can balance hydropower and fish preservation. Leiden University. Retrieved from: https://techxplore.com/news/2024-06-strategic-placement-hydropower-fish.html2. Barbarossa, V. and Schmitt, R, J, P. (2024). Strategic restoration-development mitigates tradeoffs between hydropower and fish habitat fragmentation in the Mekong. One earth. DOI: https://doi.org/10.1016/j.oneear.2024.05.0093. Barbarossa, V., Schmitt, R. J. P., Huijbregts, M. A. J., Zarfl, C., King, H., & Schipper, A. M. (2020). Impacts of current and future large dams on the geographic range connectivity of freshwater fish worldwide. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 117, 3648-3655. https://doi.org/10.1073/pnas.1912776117

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