Yhdysvalloissa padot tuottavat vesivoimaa, varastoivat vettä juoma- ja kasteluvedeksi, säätelevät tulvia ja luovat vapaa-ajanviettomahdollisuuksia, kuten veneilyä ja vesihiihtoa.
Mutta padot voivat myös uhata yleistä turvallisuutta, varsinkin jos ne ovat vanhoja tai huonosti hoidettuja. Toukokuun 21. päivänä 2020 Michiganin Midlandin asukkaat evakuoitiin hätäisesti, kun Tittabawassee-joen kaksi ikääntyvää vesivoimapatoa murtuivat ja tulvivat kaupunkiin.
Olen ekosysteemitutkija ja olen tutkinut lohipurojen ekologiaa Tyynenmeren luoteisosassa, jossa padot ja historiallinen liikakalastus ovat vähentäneet näiden ikonisten kalojen luonnonvaraisia kantoja rajusti. Nyt seuraan, miten jokisilli reagoi kahden hylätyn padon poistamiseen Shawsheen-joella Andoverissa, Massachusettsissa.
Vanhojen ja huonokuntoisten patojen poistaminen saa yhä enemmän kannatusta eri puolilla Yhdysvaltoja sekä ekologisista että turvallisuussyistä. Jokainen tapaus on ainutlaatuinen ja vaatii yksityiskohtaista analyysia sen arvioimiseksi, ovatko padon kustannukset suuremmat kuin sen hyödyt. Mutta kun asia voidaan ratkaista, patojen poistaminen voi tuottaa jännittäviä tuloksia.
Patojen hyvät ja huonot puolet
Patojen tarjoamat hyödyt on suhteellisen helppo kvantifioida. Ne voidaan mitata sähköntuotannon kilowattitunteina tai maatiloille toimitetun veden hehtaarijuoksuina tai sen omaisuuden arvona, jota padot suojaavat tulvilta.
Joitakin patokustannuksia on myös ilmiselviä, kuten rakennus-, käyttö- ja ylläpitokustannukset. Niihin kuuluvat myös padon takana olevien tulvittujen maa-alueiden arvo ja maksut ihmisten siirtämisestä näiltä alueilta. Joskus patojen omistajia vaaditaan rakentamaan ja käyttämään kalankasvatuslaitoksia korvaukseksi siitä, että paikalliset lajit menettävät elinympäristönsä.
Muista kustannuksista eivät vastaa patojen omistajat tai ylläpitäjät, ja joitakin niistä ei ole historiallisesti tunnustettu. Tämän vuoksi monia niistä ei ole otettu huomioon aiemmissa päätöksissä padottaa vapaasti virtaavia jokia.
Tutkimukset osoittavat, että padot estävät sedimentin kulkeutumista valtameriin, mikä pahentaa rannikkoeroosiota. Ne myös vapauttavat metaania, joka on voimakas kasvihuonekaasu, kun patoaltaiden alle hukkunut kasvillisuus hajoaa.
Yksi patojen suurimmista kustannuksista on ollut jokia ylös ja alas tai jokien ja valtamerten välillä liikkuvien vaelluskalojen määrän ja monimuotoisuuden massiivinen väheneminen. Padot ovat ajaneet joitakin populaatioita sukupuuttoon, kuten ikonisen Baiji- eli Jangtse-joen delfiinin ja aikoinaan taloudellisesti tärkeän Atlantin lohen suurimmalla osalla Yhdysvaltain itärannikkoa.
Vanhat padot stressin alla
Kun padot vanhenevat, kunnossapitokustannukset nousevat. Yhdysvaltain patojen keski-ikä on 56 vuotta, ja seitsemän kymmenestä on yli 50-vuotiaita vuoteen 2025 mennessä. American Society of Civil Engineers luokittelee 14 prosenttia maan 15 500:sta suuren vaaran padosta – patoja, joiden murtuminen aiheuttaisi ihmishenkien menetyksiä ja merkittävää omaisuuden tuhoutumista – puutteelliseksi kunnossapitotilanteeltaan, ja niiden korjaaminen vaatii yhteensä 45 miljardin Yhdysvaltain dollarin investoinnit.
Vanhemmat padot voivat aiheuttaa kasvavia riskejä, kuten Michiganin vuonna 1924 rakennetut, epäonnistuneet padot. Alajuoksulla olevat yhteisöt voivat kasvaa yli kynnysarvojen, jotka määrittelivät patojen alkuperäiset turvallisuusstandardit. Ja ilmastonmuutos lisää tulvien kokoa ja esiintymistiheyttä monissa osissa Yhdysvaltoja.
Nämä tekijät yhdistyivät vuonna 2017, kun voimakkaat sateet rasittivat Pohjois-Kaliforniassa sijaitsevaa Oroville-patoa, maan korkeinta patoa. Vaikka pääpato kesti, kaksi sen hätäylivuotopatoa – rakenteet, jotka on suunniteltu päästämään ylimääräinen vesi pois – pettivät, mikä johti lähes 200 000 ihmisen evakuointiin.
Vapaasti virtaavista joista saatavat hyödyt
Koska patojen omistajat ja sääntelyviranomaiset tunnustavat yhä useammin patojen varjopuolet ja viivästyneiden kunnossapitokustannusten kasvaessa jotkin yhteisöt ovat päättäneet purkaa patoja, joiden kustannukset ovat suuremmat kuin hyödyt.
Ensimmäinen tällainen hanke Yhdysvalloissa oli Edwardsin pato Kennebec-joella Augustassa, Mainessa. Kun 1990-luvun puolivälissä padolle haettiin uutta lupaa, vastustajat esittivät todisteita siitä, että kalaportaiden rakentaminen – lakisääteinen toimenpide, joka auttaa vaelluskaloja pääsemään padon ohi – ylitti padon tuottaman sähkön arvon. Liittovaltion sääntelyviranomaiset hylkäsivät luvan ja määräsivät padon poistettavaksi.
Sen jälkeen joen silakkakanta on kasvanut alle 100 000 kalasta yli 5 000 000 kalaan, ja kalat ovat houkutelleet joelle kalasääskiä ja kalasääskiä. Tämän hankkeen menestys sai aikaan kannatusta yli 1 000 muun padon poistamiselle.
Olen tutkinut yhtä tällaista hanketta – käytöstä poistettuja Balmoral- ja Marland Place -patoja Shawsheen-joella Andoverissa, Massachusettsissa. Marland Placen padon, joka on alun perin rakennettu 1700-luvulla myllyn voimanlähteenä, omistajalla oli edessään 200 000 dollarin lasku padon saattamiseksi turvalliseen kuntoon. Balmoral, 1920-luvulla rakennettu koristeellinen pato, oli vaihtanut omistajaa niin monta kertaa, että viimeisin omistaja – toisessa osavaltiossa sijaitseva yritys – ei edes tiennyt omistavansa satavuotiaan padon Massachusettsissa.
Hanke oli laaja tiimityö. Osavaltion ympäristöviranomaiset halusivat auttaa joen terveyden palauttamisessa. Liittovaltion sääntelyviranomaiset kannattivat patojen poistamista, jotta historiallinen elinympäristö saataisiin avattua vaelluskaloille, kuten jokisilakalle, amerikansilakalle ja amerikankalalle. Andoverin johtajat halusivat parantaa joen virkistyskäyttöä.
Patojen poistaminen vaatii laajoja lupamenettelyjä ja paljon neuvotteluja. Shawsheen-hankkeessa Rhode Islandilla sijaitsevan voittoa tavoittelemattoman Center for Ecosystem Restoration -järjestön asiantuntijat opastivat monia mukana olleita organisaatioita prosessin aikana.
Minun tehtäväni oli organisoida vapaaehtoistyöntekijöiden ponnisteluja, joilla seurattiin valtamerestä kutemaan makeanveden vesistöihin vaeltavien jokisillien reaktioita. Kalat eivät tuottaneet pettymystä. Vaikka ensimmäinen kutukausi oli alle kolme kuukautta patojen poistamisen jälkeen, paikallisten vapaaehtoisten tarkkailijoiden – joita on yli 300 – keräämät tiedot osoittivat, että vastikään avattu elinympäristö oli isännöinyt noin 1 500 jokisilakan kutukalaa ensimmäistä kertaa yli 100 vuoteen. Sen jälkeen määrät ovat vaihdelleet Merrimack-joen, johon Shawsheen-virta laskee, tavoin.
Jokisilakat kutevat lohien tavoin enimmäkseen siellä, missä ne kuoriutuvat. Kolmen edellisen seurantavuoden aikana Shawsheen-joen kutukalat olivat kaikki muualta vesistöstä tulleita harhailijoita. Tänä vuonna odotimme kuitenkin näkevämme suuren määrän vasta aikuistuneita kutukaloja ensimmäisen seurantavuoden aikana. Työmme on tauolla COVID-19-pandemian aikana, mutta odotamme innolla, että voimme mitata lisääntyneitä määriä keväällä 2021.
Kasvu jatkuu
Huhtikuussa 2020 Kalifornian osavaltion vesivarojen valvontalautakunta (State Water Resources Control Board) hyväksyi kaksi keskeistä lupaa, jotka koskevat neljän suuren vanhenevan vesivoimapadon poistamista Klamath-joella Kaliforniassa ja eteläisessä Oregonissa. Kyseessä olisi suurin patojen poisto Yhdysvalloissa
Lautakunta toimi perustuen näyttöön siitä, että patojen poistaminen parantaisi juomaveden laatua vähentämällä leväkukintoja ja palauttaisi elinympäristön uhanalaisille lohille ja muille vapaana virtaavista joista riippuvaisille eliöille. Hanke tarvitsee vielä Federal Energy Regulatory Commissionin hyväksynnän. Jos hanke etenee, odotan, että kunnostettu Klamath-joki lisää entisestään liikettä patojen poistamiseksi, joiden kustannukset ovat nyt selvästi suuremmat kuin niiden hyödyt.