Determinare quando e quanta acqua versare per aiutare i pesci a passare in sicurezza attraverso le dighe soddisfacendo al contempo le esigenze di affidabilità della rete sono questioni di fondamentale importanza.

La ricerca condotta presso il Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) evidenzia le complesse dinamiche legate allo sversamento e al passaggio dei pesci attraverso le dighe e rileva che lo sversamento non è sempre il fattore principale per il successo del passaggio dei pesci. La ricerca è pubblicata sul Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences .

"Abbiamo scoperto che l'attività dei pesci, la capacità di nuotare e l'ora del giorno svolgono tutti un ruolo nel passaggio dei pesci, spesso più dei soli livelli di fuoriuscita", ha spiegato lo scienziato della Terra del PNNL Ryan Harnish.

"I nostri dati mostrano che quando i giovani salmoni e le trote iridee sono meno attivi in ​​primavera, ad esempio di notte o con temperature dell'acqua più fresche, versare più acqua può fare una grande differenza nell'aiutare più pesci a evitare di passare attraverso la centrale elettrica. Ma in altre condizioni, i livelli più alti sono più alti. i livelli di fuoriuscita hanno scarso effetto."

Si tratta di informazioni preziose per i decisori che hanno il compito di bilanciare il fabbisogno idrico con la salute ambientale e la domanda energetica. Sapere quando livelli elevati di fuoriuscite favoriscono al meglio il passaggio dei pesci, e quando no, offre opzioni per bilanciare i compromessi associati alla produzione di energia idroelettrica e gli impatti ambientali.

Tracciare i pesci attraverso una diga in 3D

L’acqua che fuoriesce può aiutare i pesci a nuotare con successo sopra una diga invece che direttamente attraverso la centrale elettrica, la parte della diga che include la turbina. Ma i tempi e la quantità di acqua versata influiscono sia sul passaggio dei pesci che sulla produzione di energia. Per dare un'occhiata più da vicino al modo in cui il livello della fuoriuscita influisce sul passaggio dei pesci, i ricercatori avevano bisogno di informazioni di monitoraggio dettagliate che mostrassero quando e come i pesci attraversavano una diga.

Il metodo di tracciamento standard nel bacino del fiume Columbia consiste nell'etichettare i singoli pesci con tag transponder integrati passivi (PIT) sopra la diga, che vengono rilevati mentre i pesci attraversano una parte specifica della diga chiamata sistema di bypass giovanile.

Sebbene molto affidabile, questo approccio non fornisce informazioni sui vari altri percorsi che i pesci possono percorrere attraverso una diga, informazioni necessarie per determinare in che modo il livello di fuoriuscita influisce sul passaggio dei pesci. Per ottenere queste informazioni, tra il 2008 e il 2018 sono stati condotti numerosi studi utilizzando un metodo diverso:la telemetria acustica.

Il team del PNNL ha analizzato 10 anni di dati di telemetria acustica, comprese informazioni 3D sul comportamento dei pesci, provenienti da più dighe lungo i fiumi Snake e Columbia. Ciò ha permesso loro di identificare il percorso seguito dai pesci attraverso la diga e l'ora precisa del loro passaggio. Combinandoli con le informazioni sul comportamento e sulla sopravvivenza dei pesci insieme alle operazioni delle dighe, hanno valutato quali fattori avevano maggiori probabilità di influenzare il passaggio dei pesci attraverso percorsi e condizioni diversi.

Hanno esaminato in particolare i salmoni primaverili e gli smolt iridea – giovani pesci che migrano verso l’oceano – per vedere come i livelli di fuoriuscita influivano sul numero di smolt che passavano direttamente attraverso la centrale elettrica. Si è scoperto che il numero di giovani cuccioli che attraversavano la centrale elettrica era correlato al loro livello di attività e alla capacità di nuotare, non solo alla fuoriuscita di liquidi.

"Elevati livelli di fuoriuscite che hanno lo scopo di ridurre il numero di pesci che passano attraverso la centrale elettrica in primavera sono probabilmente più efficaci quando i pesci sono meno attivi o hanno capacità natatorie ridotte, come di notte, durante le piene dei fiumi o in condizioni più fresche". temperature dell'acqua", ha spiegato Harnish. "I livelli elevati di fuoriuscite non erano il singolo fattore più importante nel passaggio degli giovani esemplari su tutta la linea."

Questi risultati sottolineano la necessità di ulteriori studi come questo in grado di fornire informazioni complete su esattamente quando e come i pesci attraversano le dighe. Tali informazioni possono aiutare i decisori a determinare come supportare al meglio il passaggio dei pesci e soddisfare il fabbisogno energetico in futuro.

In una dichiarazione fornita al PNNL, la Bonneville Power Administration (BPA), che commercializza l'energia proveniente da 31 dighe federali nel Pacifico nordoccidentale, ha affermato:"Questa pubblicazione è un altro pezzo del puzzle per comprendere il passaggio dei pesci attraverso il sistema idroelettrico federale. Dovrebbe fornire agli scienziati e ai manager della regione ulteriori informazioni da considerare quando si valutano le operazioni che soddisfano i molteplici scopi del Columbia River System."

Bilanciamento delle esigenze

L’energia idroelettrica genera oltre la metà dell’elettricità nell’Oregon e nello Washington ed è una parte fondamentale di una rete elettrica affidabile. Il passaggio dei pesci è necessario per sostenere le popolazioni ittiche regionali, in particolare il salmone, che rivestono un’importanza ambientale, economica e culturale significativa. Sapere quando e quanto versare (o meno) è fondamentale per bilanciare queste esigenze.

Ad esempio, quando i livelli dell’acqua del fiume sono bassi, i livelli massimi di fuoriuscita sono relativamente alti. Questo livello elevato di fuoriuscite si traduce in una grande diminuzione della produzione di energia, equivalente ad alimentare mezzo milione di case in meno.

Questo studio prevede che in queste condizioni fluviali, i livelli massimi di fuoriuscita favorirebbero il passaggio dei pesci attraverso la centrale elettrica durante la notte, ma farebbero poca differenza durante il giorno quando la domanda di energia è generalmente più elevata. Queste informazioni dettagliate offrono informazioni cruciali per i decisori e gli operatori delle dighe che cercano modi per soddisfare le priorità sia energetiche che ambientali.

"Valutare i compromessi energetici e ambientali è una sfida che richiede i migliori dati disponibili per orientare le decisioni", ha affermato Alison Colotelo, responsabile del programma idroelettrico del PNNL. "Una migliore comprensione di ciò che influenza il passaggio dei pesci attraverso le dighe e il ruolo delle fuoriuscite sono fondamentali per sostenere le popolazioni ittiche e la produzione di energia."