Decisioni sull'opportunità di costruire, rimuovere o modificare le dighe comporta compromessi complessi che sono spesso accompagnati da conflitti sociali e politici. Un gruppo di ricercatori delle scienze naturali e sociali, ingegneria, arti e discipline umanistiche ha unito le forze per mostrare come, dove e quando può essere possibile raggiungere un equilibrio più efficiente tra questi compromessi. Il loro lavoro è descritto in un articolo pubblicato su Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze ( PNAS ).

Qual è il problema della diga?

In alcune parti del mondo, ci sono proposte per costruire migliaia di nuove enormi dighe per l'energia idroelettrica, controllo delle piene e irrigazione. In altre regioni, come gli Stati Uniti, c'è un crescente movimento per ripristinare i fiumi rimuovendo le dighe obsolete, comportano rischi per la sicurezza o hanno grandi impatti negativi sugli ecosistemi. In entrambi i casi, compromessi difficili e preferenze divergenti delle parti interessate possono complicare notevolmente i processi decisionali.

Per esempio, i gruppi di conservazione e le agenzie per le risorse che cercano di ripristinare i pesci di mare spesso favoriscono la rimozione delle dighe che impediscono a queste specie di raggiungere i luoghi di riproduzione. Ma altre parti interessate possono valutare i diversi servizi che le dighe possono fornire, compreso l'approvvigionamento idrico, l'energia idroelettrica e le attività ricreative legate al bacino idrico.

"Questo è esattamente il tipo di problema in cui è necessario un team interdisciplinare con il giusto mix di competenze per aiutare a quantificare i compromessi e identificare soluzioni promettenti da più prospettive, "dice Sam Roy, autore principale dell'Università del Maine.

Massimizzare i benefici economici ed ecologici

Il team di ricerca ha raccolto un database di oltre 7, 500 dighe nel New England come "sistema modello" per cercare decisioni che forniscano risultati efficienti per molteplici criteri valutati dalle parti interessate. Questi criteri includono la disponibilità di habitat per i pesci migratori, produzione di energia idroelettrica, Deposito d'acqua, fornitura di acqua potabile, qualità dell'acqua, uso ricreativo, rischi di violazione della diga, impatti della proprietà sul lungomare e costi decisionali.

Utilizzando un concetto economico noto come frontiera delle possibilità produttive, combinato con una tecnica di scenario-ranking, i ricercatori hanno identificato potenziali decisioni sulle dighe che massimizzano i benefici ecologici ed economici combinati, per i singoli bacini idrografici e per l'intera regione del New England. Data la grande dimensione del database (il più grande del suo genere al mondo), insieme all'enorme numero di potenziali soluzioni, è stato utilizzato un approccio di apprendimento automatico per simulare i numerosi compromessi e trovare soluzioni che massimizzassero i benefici totali.

L'approccio del team può essere utilizzato per identificare molti diversi tipi di decisioni che si traducono in risultati efficienti dati i vincoli di risorse e tecnologici, compresi quelli che rimuovono o modificano specifiche dighe per produrre il maggior aumento dell'habitat ittico per una piccola riduzione dell'energia idroelettrica, o il più grande miglioramento della sicurezza contro le violazioni delle dighe per una piccola riduzione dell'approvvigionamento di acqua potabile.

"Troviamo anche che è possibile migliorare i compromessi tra determinati criteri coordinando più decisioni sulle dighe su scale spaziali più grandi, " afferma Roy. "Ciò significa che ci sono molte opportunità per trovare soluzioni vantaggiose per tutti che possono migliorare contemporaneamente l'infrastruttura delle dighe, ecosistemi di acqua dolce e costi decisionali rimuovendo selettivamente, modificando o addirittura costruendo dighe specifiche in un bacino fluviale".

Ricerca interdisciplinare che unisce i puntini

Roy, un borsista post-dottorato presso il Senator George J. Mitchell Center for Sustainability Solutions di UMaine, ha lavorato con i colleghi dell'Università del New Hampshire, l'Università del Rhode Island e la Rhode Island School of Design.

"Uno dei punti di forza del nostro approccio interdisciplinare è che possiamo esaminare molti compromessi diversi utilizzando un approccio integrato, quadro quantitativo, " dice la co-autrice Emi Uchida, un economista ambientale presso l'Università del Rhode Island. Il team collabora anche con diverse parti interessate (ad es. comunità tribali, agenzie governative, organizzazioni per la conservazione) per rafforzare la base scientifica del processo decisionale.

Gli autori citano il progetto di ripristino del fiume Penobscot multi-stakeholder come un esempio di grande successo in cui il coordinamento della rimozione e dell'alterazione della diga attraverso un ampio coinvolgimento delle parti interessate ha ridotto drasticamente i conflitti, risorse allocate in modo efficiente, e in linea con i vincoli preesistenti della proprietà e della regolamentazione delle dighe.

Dice Roy, "Il nostro modello può aiutare a identificare decisioni specifiche che ottengono il supporto di un pubblico più ampio di stakeholder fornendo infrastrutture desiderabili e compromessi sull'ecosistema. Ciò può incoraggiare i finanziatori e i professionisti a rendere queste decisioni una realtà. Sulla base della nostra ricerca, potrebbero esserci molte altre decisioni future che ripetono il successo del progetto di ripristino del fiume Penobscot".