Создание более безопасных плотин для рыб во всем мире
Рыбы, проходящие через турбулентные воды у плотин, могут испытывать резкие перепады давления, аналогичные быстрому подъему с уровня моря на вершину Эвереста. Это явление, известное как баротравма, может привести к гибели или серьезным повреждениям рыб.
В статье в мартовском номере журнала Fisheries экологи из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) Министерства энергетики США и их коллеги со всего мира исследуют способы защиты рыб. Ключевой вывод: модификация турбин для минимизации резких перепадов давления — важный способ обеспечить безопасность рыб.
Исследователи PNNL сотрудничают со специалистами из Лаоса, Бразилии и Австралии — регионов, где активно развивается гидроэнергетика, — чтобы применить опыт, полученный на северо-западе США (где на спасение лосося с 1950-х потрачены миллиарды долларов).
"Гидроэнергетика — огромный ресурс, часто доступный вдали от других источников энергии. Мы хотим помочь минимизировать риск для рыб, давая возможность обеспечивать электричеством школы, больницы и нуждающиеся регионы", — говорит Ричард Браун, ведущий автор статьи.
Новые плотины планируются:
- В бассейне Амазонки (Бразилия) — в регионе с более чем 5000 видов рыб.
- В бассейне Муррей-Дарлинг (Австралия).
- В бассейне Нижнего Меконга (Юго-Восточная Азия) — сотни сооружений.
Механизм баротравмы
У многих рыб есть плавательный пузырь, регулирующий плавучесть. При резком падении давления он может мгновенно расшириться в 4–8 раз, как подушка безопасности, что приводит к внутренним травмам.
Факторы риска включают путь рыбы через плотину, расход воды, конструкцию турбины, глубину обитания рыбы и ее физиологию.
"Чтобы создать безопасную для рыб ГЭС, нужно понимать виды в данной реке, их физиологию, глубину обитания и силы, которым они подвергаются", — отмечает Браун.
Ученые PNNL установили, что ключ к предотвращению баротравмы — поддержание более высокого минимального давления во всех зонах возле турбины, что снижает перепад давления. Это также защищает саму турбину от повреждений.
Пример: Бассейн Нижнего Меконга
В бассейне Меконга (более 2700 миль, 6 стран) обитает, по оценкам, более 1200 видов рыб. Рыба составляет почти 50% белкового рациона в Лаосе и около 80% в Камбодже, 4 из 5 домохозяйств сильно зависят от рыболовства.
"Можно ли снизить влияние плотин на рыб, создать устойчивую гидроэнергетику и обеспечить продовольственную безопасность? Именно для этого мы проводим исследования", — говорит Чжицюнь (Дэниел) Дэн, соавтор статьи.
Работа команды также освещена в Journal of Renewable and Sustainable Energy, где обсуждается потенциал гидроэнергетики региона (30 ГВт), миграции рыб и необходимость дальнейших исследований.