علمي

هل بناء المزيد من السدود هو السبيل لإنقاذ الأنهار؟

في جميع أنحاء العالم ، أصبحت الأنهار إما أكثر وعورة أو ضحلة. في حين أدت فيضانات الأنهار الكارثية في باكستان إلى غرق ثلث البلاد وتشريد عشرات الملايين من الأشخاص ، أدى الجفاف الذي لم يسبق له مثيل منذ 500 عام إلى جفاف الممرات المائية الرئيسية في أوروبا تقريبًا. في الولايات المتحدة ، عانى نهر كنتاكي من فيضانات قاتلة هذا الصيف ، بينما انخفض نهر كولورادو الجاف إلى النقطة التي انقطع فيها توزيع المياه عبر عدة ولايات.

هناك القليل من الخلاف حول ما يجري. حذر العلماء لسنوات من أن تغير مناخنا سيزيد من شدة الأمطار والجفاف ؛ ستصبح الأماكن الرطبة أكثر رطوبة وستصبح الأماكن الجافة أكثر جفافاً ، وستكون آثار تغير المناخ على الأنهار أكثر حدة من أي وقت مضى.

يمكن أن يكون السؤال الآن هو كيفية إدارة هذه الممرات المائية المتغيرة وخاصة الدور الذي يجب أن تلعبه السدود أو لا تلعبه في التخفيف من هذه الأنواع من الحوادث التي شهدناها مؤخرًا.

هذا هو المكان الذي تختلف فيه الآراء. يقول المؤيدون إن سدود التخزين أصبحت أكثر أهمية كحواجز أمام ارتفاع تدفق المياه ، لتخزين المياه أثناء الفيضانات وإطلاقها أثناء فترات الجفاف. يقولون إن السدود يمكن أن تساعد في مكافحة تغير المناخ ، الذي يتم تسريعه من خلال زيادة انبعاثات غازات الاحتباس الحراري ، من خلال توليد الطاقة الكهرومائية المتجددة ، وهي أكثر صحة من الوقود الأحفوري.

يقول “ريتشارد تايلور” ، أخصائي الطاقة المائية ورئيس شركة RMT Renewables البريطانية: “السدود والطاقة الكهرومائية ليست الدواء الشافي ، لكنها أساس الحد من تغير المناخ والتكيف معه”.

من ناحية أخرى ، هناك نقاد يقولون إن ضرر السدود أكثر مما ينفع. لطالما تركزت حججهم حول الآثار السلبية لمعظم السدود على تنوع الأنواع والنظم الإيكولوجية للأنهار ، لكن الأدلة العلمية حول الآثار السلبية للسدود على الفيضانات والجفاف تتزايد يومًا بعد يوم.

يشير النقاد أيضًا إلى الأبحاث التي تظهر أن خزانات السدود غالبًا ما تطلق غازات دفيئة أكثر مما كان يعتقد سابقًا.

تقول إيزابيلا وينكلر ، رئيسة منظمة الأنهار الدولية الأمريكية: “السدود حل مناخي خاطئ. “يتم الإعلان عنها كمصدر للطاقة الخضراء ، في حين أنها ليست سوى أي شيء.”

سويسرا لديها المئات من محطات الطاقة الكهرومائية في جبال الألب. تُظهر هذه الصورة الجوية اثنين منهم: سد فيو إيموسون وسد إيموسون. يقول أنصار السدود إن السدود هي بديل أخضر للوقود الأحفوري. يقول المعارضون إن السدود تنبعث منها غازات دفيئة كبيرة.

الأكثر ضعفا

منذ آلاف السنين ، تم بناء السدود عبر الأنهار والجداول لري الأراضي الزراعية وتوفير مياه الشرب ومنع الفيضانات. أثناء التصنيع في أوروبا في أواخر القرن التاسع عشر ، تم بناء سدود كبيرة لتوليد الكهرباء ، وكان أوائل القرن العشرين ذروة مشاريع الطاقة الكهرومائية في الولايات المتحدة.

تم بناء عدد قليل من السدود الكبيرة في أمريكا الشمالية أو أوروبا في العقود الأخيرة ، حيث تفيض الأنهار بالسدود. في أجزاء أخرى من العالم ، تسارعت تنمية الطاقة الكهرومائية وبلغت ذروتها في عام 2013 مع بناء سدود عملاقة في الصين والبرازيل. اليوم ، توفر الطاقة الكهرومائية 17٪ من إنتاج الكهرباء في العالم وتعتبر ثالث أكبر مصدر بعد الفحم والغاز الطبيعي.

تعتمد بلدان متنوعة مثل باراغواي ونيبال والنرويج وجمهورية الكونغو الديمقراطية على الطاقة الكهرومائية لتوليد كل ما لديها تقريبًا من الكهرباء. في بلدان أخرى ، مثل هولندا ، والتي تقع في الغالب عند مستوى سطح البحر أو تحته ، تعد هياكل التحكم في الفيضانات ، بما في ذلك السدود ، ضرورية.

اهده لب  لأول مرة ، أصدرت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية ترخيصًا للحوم المختبرية

في الجنوب الغربي الأمريكي ، تعتمد الزراعة و 40 مليون شخص على المياه المأخوذة من نهر كولورادو. يقول أبمانو لال ، مدير مركز المياه بجامعة كولومبيا في نيويورك: “الغرب [آمریکا] “كان الأمر مختلفًا تمامًا عما هو عليه اليوم ، لو لم تكن هذه السدود موجودة”.

يقول الخبراء إن العديد من الأنهار الأكثر تهديدًا بسبب تغير المناخ تتدفق في البلدان التي تفتقر إلى البنية التحتية الحيوية والوسائل المالية والمعرفة للتعامل مع الأحداث المناخية. يشير البعض إلى باكستان كدولة ضعيفة للغاية. يقع البلد في منطقة من المتوقع أن تعاني بشكل غير متناسب من كثرة هطول الأمطار والجفاف أثناء عملية تغير المناخ.

كانت الفيضانات المدمرة هذا العام ، والتي أودت بحياة ما لا يقل عن 1500 شخص ، نتيجة الأمطار الموسمية الغزيرة التي كانت أثقل أربع مرات من المتوسط ​​طويل الأجل وتبعها موجة حر قوية غير معتادة في الربيع.

تتدفق المياه عبر قناة تصب في سد ساو في فيلانوفا بإسبانيا. وسط حرارة قياسية في أنحاء أوروبا هذا الصيف ، جفت سدود القارة. (أنجيل غارسيا / بلومبيرج ، جيتي إيماجيس)

لم تستثمر باكستان بكثافة في أنظمة التحكم في الفيضانات بعد الفيضانات الشديدة في عام 2010 ، لكن من غير الواضح ما إذا كان المزيد من السدود على نهر السد ، الممر المائي الرئيسي في البلاد ، سيقلل من شدة كارثة هذا العام. يقول معتصم أشفق ، عالم المناخ الحسابي في مختبر أوكريدج الوطني في ولاية تينيسي الأمريكية: “بعض الفيضانات في جنوب باكستان نتجت عن هطول أمطار غزيرة في منطقة واحدة ، لذلك لم تساعد السدود كثيرًا”.

لكن أشفق يقول إن أضرار الفيضانات الناجمة عن الأمطار الغزيرة في مناطق المنبع لحوض نهر السند يمكن السيطرة عليها من خلال بناء خزانات صغيرة للتحكم في الفيضانات على بعض فروع النهر. ويقول: “يمكن أن تكون هذه الخزانات الصغيرة فعالة للغاية في السيطرة على الفيضانات المفاجئة”.

يذكر أشفق أيضًا وقت التدفقات الواردة من الفروع. يمكن لنظام التحكم البشري تنظيم التدفقات إلى النهر الرئيسي بطريقة تقلل من سرعتها ولا تفيض مياه النهر.

تيارات نفاثة ضعيفة

يحذر العلماء من أن العديد من السدود القائمة ، والتي تم بناؤها بوعد بتخفيف آثار الفيضانات ، تستخدم قواعد قديمة لاستخدام الأراضي تستند إلى افتراضات مناخية عفا عليها الزمن. على سبيل المثال ، ربما تم بناء بعض السدود بدون مجاري تصريف كافية للتعامل مع الفيضانات الشديدة. يتفق الخبراء على أنه يجب بناء سدود جديدة مع الأخذ في الاعتبار الزيادة في مستويات هطول الأمطار في المستقبل.

يقول أوروب جانجولي ، أستاذ الهندسة المدنية والبيئية في جامعة نورث إيسترن في بوسطن: “علينا أن نخطط للأسوأ”.

لكن عدم القدرة على التنبؤ بتغير المناخ يجعل من الصعب معرفة بالضبط ما ستكون عليه الأحداث الأسوأ.

تسببت حرارة الصيف الشديدة وقلة الأمطار في خسائر فادحة في مستوى المياه في نهر اليانغتسي. يتدفق أطول نهر في آسيا لنحو 6276 كيلومترًا في قلب الصين ويروي المزارع التي توفر الغذاء لنصف سكان البلاد. يغذي هذا النهر آلاف السدود ، بما في ذلك سد Sahadara – أكبر محطة توليد كهرباء في العالم. (بلومبيرج)

وجدت دراسة هذا العام في مجلة Nature Communications أن السدود يمكن أن تزيد من مخاطر الفيضانات في بعض الحالات عن طريق تغيير تكوين وهيكل قاع النهر في اتجاه مجرى النهر.

في حين أنه من الشائع أن المياه المنبعثة من السدود تفتح مجاري الفيضانات في اتجاه مجرى النهر ، وبالتالي تقلل من مخاطر الفيضانات ، يقول هذا البحث أن السدود تزيل الجسيمات الدقيقة من المياه وتخفف قاع النهر ، مما قد يمنع الفيضانات. وتسريع تدفق النهر و جعل الفيضان أسوأ.

اهده لب  المادة التي صنعها العلماء توقف فيروس كورونا

قال هونغبو ما ، أستاذ الهندسة الهيدروليكية في جامعة تسينغهوا في بكين والمؤلف الرئيسي للورقة: “في حين أن السدود يمكن أن تخمد ذروة الفيضان ، فإن قناة المصب لم تعد قادرة على تحمل هذا الحجم”.

كما يبدو أن الجفاف الذي طال أمده في أوروبا ، والذي تسبب في انخفاض مستويات نهر اللوار في فرنسا ونهر الراين في ألمانيا ونهر بو في إيطاليا ، مع عواقب اقتصادية كبيرة على الشحن والأنشطة الصناعية الأخرى ، قد كشف عن قيود السدود في التعامل مع نقص المياه. باعتبار أن أوروبا لديها أعلى كثافة من السدود بين قارات العالم.

مع ضعف التيارات النفاثة التي تجلب الرطوبة من المحيط الأطلسي إلى أوروبا بسبب تغير المناخ ، يتوقع الخبراء أن يصبح الجفاف أكثر شيوعًا في القارة. قد تكون فترات أواخر الصيف صعبة بشكل خاص في وسط أوروبا ، كما يقولون ، لأن الجريان السطحي في جبال الألب الذي يملأ الأنهار هناك في الربيع من المحتمل أن يحدث في وقت مبكر حيث يذوب الجليد أو يتم استبداله بالمطر في وقت أقرب مع ارتفاع درجات الحرارة.

استجابة للظروف المتغيرة ، فإن بعض الدول الأوروبية ، بما في ذلك المملكة المتحدة ، لديها خطط لبناء خزانات كبيرة إضافية لجمع المياه على مدار العام لدعم الاستهلاك البشري والصناعة في فترات الجفاف من خلال إطلاق المياه. لكن الأبحاث أظهرت أن هذا النهج يمكن أن يتسبب في دوامة العرض والطلب المتصاعدة حيث تؤدي زيادة إمدادات المياه إلى زيادة الطلب على المياه ، وهو ما يمكن أن يبطل بسرعة الفوائد الأولية للاحتياطيات.

يقول جوليانو دي بالداسار ، أستاذ هيدرولوجيا المياه السطحية والتحليل البيئي في جامعة أوبسالا في السويد: “يتفق معظم العلماء على أن دورات العرض والطلب ، أو ما نسميه تأثيرات التغذية المرتدة ، يمكن أن تسبب أضرارًا للجفاف ونقصًا في المياه”.

المطالبات الخضراء

تشكل مشاريع الطاقة الكهرومائية أيضًا تهديدًا للبيئة. وجدت دراسة أجراها الصندوق العالمي لحرائق الغابات (WWF) هذا العام أن ما يقرب من اثنين من كل ثلاثة سدود كهرومائية مخطط لها في العالم تقع في أحواض معرضة بشدة أو شديدة لخطر الجفاف أو الفيضانات أو كليهما بحلول عام 2050.

تظهر هذه الصورة الجوية التي التقطت قبل شهرين من باكستان مناطق سكنية غمرت بالفيضانات بعد أن جرفت الأمطار الموسمية الغزيرة في إقليم بلوشستان المنازل والمتاجر والطرق والجسور. ما يقرب من ثلث باكستان تحت الفيضانات بعد شهور من الأمطار الموسمية التي حطمت الأرقام القياسية. وقتل ما لا يقل عن 1500 شخص. (فيدا حسين ، وكالة فرانس برس ، جيتي إيماجيس)

حتى اليوم ، انخفض إنتاج الطاقة الكهرومائية في أجزاء كثيرة من العالم بشكل كبير بسبب انخفاض منسوب المياه في الأنهار. بالنسبة لبعض البلدان ، مثل زامبيا ، التي تزودها بمعظم احتياجاتها من الكهرباء من محطات الطاقة الكهرومائية ، يمكن أن يؤدي تقليل كمية الكهرباء المنتجة من المياه إلى اضطرابات اقتصادية كبيرة ؛ ما حدث نتيجة عقد من الجفاف وانخفاض بنسبة 40٪ في إنتاج الكهرباء في هذا البلد.

قال جيف أوبرمان ، كبير علماء المياه العذبة العالمي في الصندوق العالمي للحياة البرية والمؤلف الرئيسي لتقرير الصندوق العالمي للطبيعة: “التغييرات المحتملة في التكاليف والفوائد المقدرة ستجعل بالتأكيد منافس السدود ضعيفًا كخيارات لتوليد الكهرباء أو استثمارات أكثر خطورة في المناطق ذات مستويات المياه. إنهم يحولونها إلى خطر متزايد “.

نظرًا لأن تقنيات الطاقة الشمسية وطاقة الرياح أصبحت أرخص كخيارات طاقة بديلة ، سينخفض ​​نمو الطاقة الكهرومائية بأكثر من 20 في المائة في جميع أنحاء العالم بحلول عام 2030. ولكن في العديد من الأماكن ، مثل جنوب شرق آسيا ، لا تزال الطاقة الكهرومائية تتطور بسرعة.

اهده لب  يزيد الجلوس ومشاهدة التلفاز من خطر الإصابة بالخرف

ومع ذلك ، فإن العديد من المشاريع العامة والخاصة في هذه المناطق لا تستند إلى افتراضات اقتصادية سليمة ، وغالبًا ما يتم تجاهل التكاليف البيئية ، مثل فقدان مصايد الأسماك ، وفقًا لبعض الشهود.

يقول برايان إيلر ، مدير برنامج جنوب شرق آسيا في مركز ستيمسون في واشنطن العاصمة ، الذي يشرف على بناء السدود على نهر ميكونغ: “غالبًا ما تكون هذه المشاريع مدفوعة بسياسات النخبة والممارسات الفاسدة”. مع وجود طلب حقيقي ضئيل للغاية عليها. . “

نظرًا لعدم استخدام أي وقود لتشغيل السدود ، فإنها لا تزال تعتبر طريقة نظيفة لتوليد الكهرباء. تعتبر أيضًا خيارًا أقل خطورة من البطاريات لتخزين الطاقة ، والتي تتطلب تعدينًا مدمرًا للمعادن لتصنيعها.

لكن منتقدين يقولون إن مزاعم السدود الخضراء مبالغ فيها. وأشاروا إلى أن الكميات الهائلة من الخرسانة المستخدمة في بناء السدود لا تترك بصمة كربونية كبيرة فحسب ، بل تشير الأدلة المتزايدة إلى أن انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من السدود غالبًا ما تكون أكبر مما كان يُعتقد سابقًا ، وفي بعض المناطق يمكن تعويضها بالحرق. من الوقود الأحفوري وذلك لأن النباتات المغسولة التي تتحلل في عمق الخزانات خلف السد تنتج كميات كبيرة من غاز الميثان ؛ غاز دفيئة يزيد تأثيره في الاحتباس الحراري بمقدار 25 مرة على الأقل عن ثاني أكسيد الكربون.

“الكهرباء الزرقاء والخضراء هي تناقض من حيث المصطلحات وتشتت الانتباه عن الحلول الأكثر عملية لتغير المناخ” ، كما يقول وينكلر من منظمة إنترناشونال ريفرز.

أكبر محطة للطاقة الكهرومائية في جنوب شرق آسيا قيد الإنشاء على نهر كيان في شمال كاليمانتان بإندونيسيا. (أنطون راهارجو ، وكالة الأناضول ، جيتي إيماجيس)

حلول طبيعية

بالنظر إلى التكلفة العالية والأضرار البيئية للأحواض العملاقة ، فمن المحتمل أن يتجه المزيد من مطوري السدود إلى تقنيات “جريان النهر” ، حيث تتدفق مياه النهر باستمرار عبر محطة كهرومائية بدون خزان لتخزينها. تعتبر مثل هذه المشاريع في الغالب صديقة للبيئة ، ولكنها ليست مرنة ؛ لا تسمح بإدارة المياه وفقًا للظروف الجوية.

تقوم مجموعة في ماساتشوستس ، معهد الطاقة الكهرومائية منخفض الكفاءة ، بالترويج لفكرة إضافة محطات الطاقة الكهرومائية إلى السدود الموجودة في الولايات المتحدة. حاليا ، فقط ثلاثة في المئة من السدود تنتج الكهرباء.

تقول شانون أميس ، المديرة التنفيذية للمعهد: “يمكن أن تلعب السدود دورًا رئيسيًا في إنتاج الطاقة وحماية البيئة”. “إضافة مصنع جديد إلى السد الحالي ، عند القيام به على نحو مستدام ، يمكن أن يؤدي في الواقع إلى تحسين ظروف النهر من حوله ، شريطة أن تكون إعادة التفكير في أشياء مثل تدفق المياه وعدم إتلاف الشواطئ جزءًا من العملية.”

هناك أيضًا من يقول إنه يجب علينا تجنب السدود تمامًا والبحث عن طرق قائمة على الطبيعة لتحسين كفاءة المياه. يقول العديد من علماء البيئة إن الحفاظ على الأراضي الرطبة ، على سبيل المثال ، يجب أن يكون أولوية لأن هذه النظم البيئية تعمل بمثابة إسفنج طبيعي لامتصاص مياه الفيضانات داخل حوض النهر.

يقول هيرمان وانينغين ، مؤسس مجموعة Dam Removal Europe: “لقد حولنا أحواض الأنهار إلى آلات اقتصادية تخدم الناس فقط وليس الطبيعة ، وهذا يخلق المزيد من المشاكل مثل الجفاف والفيضانات. وهو يفعل ذلك.”

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى