Patojen poistaminen ja jokien palauttaminen
Elwhan pato
Syyskuussa. 17. syyskuuta 2011 alkaa Washingtonin osavaltiossa sijaitsevan Elwha-joen kahden suuren vesivoimapadon poistaminen, jotka ovat estäneet vaeltavia lohia pääsemästä kutualueilleen lähes sadan vuoden ajan. Vaikka kyseessä on Yhdysvaltain historian suurin padonpoistohanke, se on vain yksi monista tänä vuonna suunnitelluista suurista patojen poistoista, jotka ovat esimerkki kasvavasta jokien kunnostamisliikkeestä.
Pääosa 45 mailin pituisesta Elwha-joesta, joka virtaa Juan de Fucan salmeen, sijaitsee Washingtonin Olympic-kansallispuistossa Olympicin niemimaalla. Joessa elävät kaikki viisi Tyynenmeren lohilajia, kuten kirjolohi, Coho, Chum, Sockeye ja Pink, sekä kolme taimenlajia. Ennen patojen rakentamista 400 000 lohta palasi jokeen kutemaan joka vuosi, mutta nyt alle 3 000 lohta palaa ensimmäisen padon alapuolella sijaitsevaan viiden mailin pituiseen elinympäristöön – 90 prosenttia lohien alkuperäisestä elinympäristöstä on saavuttamattomissa. Vaikka patoihin olisi lisätty kalliita kalateitä, jotka auttaisivat lohia vaeltamaan ylävirtaan, patojen muut ympäristövaikutukset olisivat silti estäneet lohilajien elpymisen. Alkuperäiskansa Lower Elwha Klallam -heimo, jonka luomispaikka tulvi patoja rakennettaessa ja joka oli aikoinaan riippuvainen lohista selviytyäkseen, vastusti patoja alusta alkaen.
Vuonna 1913 valmistunut 108 jalkaa korkea Elwha-pato rakennettiin syöttämään sähköä Port Angelesin kaupungille ja sahatavaramyllylle. Kauempana ylävirtaan vuonna 1927 rakennetun, 210 jalkaa korkean Glines Canyonin padon tuottama sähkö tuki lisää talouskasvua Olympic Peninsulassa. Nykyään nämä kaksi patoa tuottavat kuitenkin alle puolet paikallisen paperitehtaan tarvitsemasta energiasta.
Vuonna 1992 Elwha-joen ekosysteemin ja kalastuksen ennallistamista koskeva laki (Elwha River Ecosystem and Fisheries Restoration Act) koski Elwha-joen ennallistamista poistamalla sen kaksi patoa. Hankkeen 325 miljoonan dollarin hintaan sisältyy kahden padon ja vesivoimalaitosten hankkiminen niiden entiseltä omistajalta sekä kahden vedenpuhdistamon, tulvasuojelulaitosten, kalankasvatuslaitoksen ja kasvihuoneen rakentaminen alkuperäiskasvien kasvattamista varten.
Kahden padon poistamiseen käytetään erilaisia tekniikoita. Elwhan padolla, joka on leveä ja suhteellisen lyhyt, altaan vedenpintaa lasketaan ensin nykyisten ylivuotoputkien kautta. Väliaikaisia sulkupatoja rakennetaan veden ohjaamiseksi väliaikaisiin kanaviin, jotta joen alkuperäinen kanava voidaan kaivaa. Kun voimalaitos ja muut rakenteet on poistettu, ohjauskanava täytetään ja joki palautetaan luonnolliseen uomaansa. Korkeamman Glines Canyonin padon purkaminen edellyttää, että padon molemmille puolille rakennetaan tilapäiset ylivuodot padon tyhjentämiseksi, minkä jälkeen padon kerrokset poistetaan, kun vedenpinta laskee. Lopuksi jäljelle jääneet osat räjäytetään pois joen luonnollisen virtauksen palauttamiseksi.
Padonpoistoprosessi kestää 2 ½-3 vuotta, koska patojen taakse on kertynyt 15 miljoonaa kuutiometriä sedimenttiä; sedimentin vapautumista on valvottava tarkoin, jotta voidaan suojella alajuoksulla sijaitsevaa kalankasvatuslaitosta, Ala-Elwhan suojelualuetta ja Port Angelesin juomavedenjakelua. Kun ravinteikas sedimentti kuitenkin virtaa alavirtaan, se auttaa palauttamaan jokisuiston, lohien elinympäristöt ja rannat.
Ylä-Elwha
Lohien paluu, joka välittää ravinteita merestä ja toimii ravinnon lähteenä niiden kuollessa, tukee myös sataa muuta villieläintä ja vesilajia. Alue istutetaan uudelleen eroosion estämiseksi ja alkuperäisten ekosysteemien palauttamiseksi. Ja Lower Elwha Klallam -heimo saa vihdoin takaisin pyhät paikkansa ja lohen, joka on heidän kulttuurinsa perusta.
Yhdysvalloissa on 2 miljoonaa erikokoista patoa. Entinen sisäministeri Bruce Babbitt huomautti: ”Olemme rakentaneet keskimäärin yhden padon joka päivä itsenäisyysjulistuksen allekirjoittamisen jälkeen.” U.S. Army Corps of Engineers on inventoinut 75 000 yli kaksimetristä patoa ja kymmeniä tuhansia pienempiä patoja.
Patoja on rakennettu virkistyskäyttöä, tulvasuojelua, palontorjuntaa, kastelua, vesihuoltoa tai vesivoimaa varten. Suurin osa on rakennettu virkistyskäyttöä ja tulvasuojelua varten, ja vain 2 210 patoa tuottaa vesivoimaa. Nykyään monet yhdysvaltalaiset padot ovat kuitenkin menettäneet alkuperäisen käyttötarkoituksensa, ja yli 4 000 patoa on katsottu vaarallisiksi. Vuoteen 2020 mennessä 85 prosenttia yhdysvaltalaisista padoista on yli 50 vuotta vanhoja, mikä on patojen keskimääräinen käyttöikä.
Ajan myötä joidenkin patojen taloudellinen kannattavuus heikkenee. Kun padon taakse kertyy sedimenttiä, patoaltaaseen ei mahdu niin paljon vettä; sedimentti voi tukkia turbiiniin menevän veden tai haitata tulvasuojelupadon kykyä ottaa tulvavedet tehokkaasti talteen. Säännöllisen kunnossapidon kustannukset, koneiden päivittäminen viranomaisvaatimusten täyttämiseksi tai vastuuriski eivät välttämättä ole taloudellisesti järkeviä. Lopulta padon poistaminen on usein edullisempaa kuin yrittää ylläpitää tai korjata vanhaa patoa. Päätöksen padon poistamisesta tekee yleensä sen omistaja; monet padot ovat yksityisomistuksessa, ja loput ovat liittovaltion, paikallis- tai osavaltiohallinnon tai yleishyödyllisten laitosten omistuksessa. Padon poistamisen maksavat padon omistajat, liittovaltion, osavaltion tai paikallishallinto tai useat sidosryhmät.
Briggsvillen padon poistaminen 2010. Photo credit: Green Massachusetts
Usein pato poistetaan, jotta sen moninaiset haitalliset vaikutukset ympäristöön ja luonnon monimuotoisuuteen voidaan kumota. Padot ohjaavat jokien vettä pois energiantuotantoa varten, mikä vähentää alajuoksulla sijaitsevien ekosysteemien terveenä pitämiseen käytettävissä olevaa vesivarantoa. Padot estävät kalojen ja villieläinten vaelluksia; esimerkiksi U.S. Fish and Wildlife Service arvioi, että padot estävät 91 prosenttia vaelluskalojen elinympäristöstä Pohjois-Uuden Englannin alueella. Padot estävät myös ravinteikkaiden sedimenttien ja elinympäristöjen tarvitsemien puujätteiden virtaamisen alavirtaan. Padot hidastavat jokien virtausta, jolloin sedimentti kerääntyy joen pohjalle ja hautaa kutualueita. Hidastunut virtaus häiritsee myös kalalajeja, joiden elinkaari on kehittynyt hyödyntämään joen virtauksen nopeutta ja luonnollisia kausivaihteluita. Padon takana olevan altaan veden lämpimämpi lämpötila voi estää viileän veden kalalajeja pääsemästä yläjuoksulla sijaitsevaan kutualueeseensa. Altaan pohjasta vapautuva vesi on paljon kylmempää ja sisältää vähemmän happea kuin jokivesi, mikä voi vaikuttaa joidenkin kalalajien lisääntymisprosesseihin; ja kun altaan pohjasta vapautuu vettä, jonka happipitoisuus on vähentynyt, se voi tappaa alajuoksulla eläviä kaloja. Lisäksi tekojärvien perustaminen suosii lajeja, jotka soveltuvat paremmin järvimäisiin olosuhteisiin, mikä usein vahingoittaa alkuperäisiä kalalajeja. Patojen vangitsemaan sedimenttiin ja lietteeseen voi kertyä raskasmetalleja ja epäpuhtauksia. Ja vesivoimapatojen turbiinit voivat vahingoittaa kaloja.
Kalaportaat John Dayn padolla Columbiajoella
Kalaportaita sisältävillä patoaltailla kalat usein loukkaantuvat tai kuolevat uidessaan portaita pitkin ylös, tai ne uupuvat tai stressaantuvat liikaa lämpimämmästä vedenlämpötilasta, jotta ne eivät pystyisi menestyksekkäästi kuteutumaan perille päästyäänkään.
Patojen poistaminen palauttaa joen luonnollisen virtauksen ja auttaa lisäämään biologista monimuotoisuutta, koska kasvillisuus ja elinympäristöt palautuvat. Kosteikot elvytetään, jolloin syntyy alkovia, jotka toimivat vesieliöiden taimitarhoina, ja tehostetaan kasvien kasvua jokirannoilla, jotka tarjoavat elinympäristöä ja ravintoa uusille villieläinlajeille. Patojen poistaminen korvaa lämpimämpien vesien lajeja alkuperäisillä lajeilla, jotka ovat sopeutuneet kylmempiin vesiin, kuten lohi, taimen, särkikalat, jokisilli jne., ja mahdollistaa kalojen vapaan vaelluksen ylävirtaan ja alavirtaan, mikä parantaa niiden mahdollisuuksia menestyksekkääseen lisääntymiseen.
Patojen poistaminen voi kuitenkin sekoittaa sedimenttejä, kun ne kulkeutuvat vapaassa virrassa kulkevaa jokea pitkin, ja tämä uudelleensuspensioituminen voi vaurioittaa kutualueita ja -ympäristöjä sekä vaikuttaa veden laatuun, erityisesti jos sedimentit sisältävät myrkkyjä ja epäpuhtauksia. Kun Fort Edwardin pato New Yorkin Hudson-joella poistettiin vuonna 1973, padon takana olevia sedimenttejä ei ollut testattu. Tämän seurauksena alajuoksulle huuhtoutui tonneittain sedimenttiä, joka oli täynnä myrkyllisiä PCB-yhdisteitä, jotka General Electric (GE) oli laskenut sinne, mikä vaikutti ihmisten ja villieläinten terveyteen. GE on nyt ruoppaamassa saastuneita sedimenttejä. Useimmissa tapauksissa suspendoitumisongelmat ovat kuitenkin väliaikaisia. Esimerkiksi Idahon Clearwater-joen Grangevillen ja Lewistonin patojen liete ja sedimentti huuhtoutuivat alajuoksulle viikossa sen jälkeen, kun padot poistettiin vuosina 1963 ja 1973; Wisconsinissa sijaitsevan Milwaukee-joen sedimentti laskeutui kuusi kuukautta sen jälkeen, kun Woolen Millsin pato poistettiin vuonna 2007. Resuspensio-ongelmien minimoimiseksi on olemassa strategioita: sedimenttien vapauttamisen ajoittaminen siten, että vältetään keväiset valumat, altaan hidas tyhjentäminen ensin, sedimentin pidättäminen siivilöihin ja sedimenttien ruoppaaminen altaassa.
Kansallisen valtameri- ja ilmakehähallinnon (NOAA) vuonna 2005 yhteistyössä American Riversin ja muiden tahojen kanssa käynnistämä Open Rivers -aloite (Open Rivers -aloite) tarjoaa yhteisöille rahoitusta ja teknistä asiantuntemusta, jotta ne pystyisivät poistamaan patoja ja kunnostamaan jokia ja puroja. Viimeisten 50 vuoden aikana Yhdysvalloissa on poistettu yli 600 patoa. NOAA on itse poistanut 90 patoa ja purojen tukkeutumista ja avannut 1 700 mailia jokien elinympäristöä vaelluskaloille.
Kuoriutuva Coho-lohi. Photo credit: Dan Bennett
Elinympäristön palauttamisen, jokiekosysteemien palauttamisen, kutualueille pääsyn avaamisen ja veden laadun parantamisen lisäksi patojen poistaminen voi tarjota uusia virkistysmahdollisuuksia ja mahdollisesti jopa palauttaa kaupallisen kalastuksen.
American Rivers, joka työskentelee vanhentuneiden patojen poistamiseksi osana Restoring Rivers -ohjelmaansa, kutsuu vuotta 2011 ”jokien teemavuodeksi”, koska useiden merkittävien patojen poistaminen on suunniteltu. Elwha-joen patojen lisäksi Washingtonissa sijaitsevan White Salmon -joen 95 vuotta vanhan Conditin padon poistaminen alkaa lokakuussa. Mainen Penobscot-joen Veazie- ja Great Works -padot puretaan tänä vuonna. Marylandissa Patapsco-joella sijaitsevien Unionin ja Simkinin patojen purkaminen on käynnissä. Rhode Islandissa sijaitsevan Pawtuxet Fallsin padon purkaminen on osavaltion kaikkien aikojen suurin padonpoistohanke. Nämä poistohankkeet avaavat lukemattomia kilometrejä elinympäristöä vaelluskaloille.
Vaikka tänä vuonna suunnitellaan myös monien pienempien patojen poistamista eri puolilla maata, kaikki padot eivät ole hyviä ehdokkaita padonpoistoon – alle 1 %:a USA:n padoista harkitaan poistettavaksi.
Huolimatta kasvavasta painostuksesta vähentää fossiilisten polttoaineiden käyttöä American River väittää, että vesivoiman tuottamiseksi tarvittavien jokien lisääminen patoamalla ei ole oikea ratkaisu. Sen sijaan olisi keskityttävä jo olemassa olevien vesivoimapatojen tehokkuuden maksimointiin, toiminnan parantamiseen ja ympäristövaikutusten vähentämiseen. Tämä voidaan saavuttaa päivittämällä laitteita, lisäämällä vesivoimaa jo olemassa oleviin patoihin ja tunnustamalla, että patojen käyttöikä on rajallinen, ja laatimalla käytöstäpoistosuunnitelma, johon sisältyy jokien kunnostaminen. American Rivers vastustaa uusien patojen rakentamista, koska parhailla jokipaikoilla on jo patoja, koska padot vahingoittavat jokia ja koska tarvitsemme terveitä jokia ja ekosysteemejä luonnolliseksi puolustukseksi ilmastonmuutoksen väistämättä mukanaan tuomia lisääntyviä kuivuuksia, tulvia ja vesitauteja vastaan.