Wij gebruiken stuwdammen om de waterstroom langs een rivier te belemmeren of te stoppen. Hoewel deze technische structuur wordt meestal geassocieerd met de productie van hydro-elektrische energie, gebruiken we ze ook voor een verscheidenheid van verschillende doeleinden. Wanneer een rivier wordt afgedamd, ontstaat er een kunstmatig meer dat kan worden gebruikt voor drinkwater, recreatiedoeleinden en irrigatie.
De eerste dammen die de mens creëerde werden beschouwd als zwaartekrachtdammen. Ze waren gemaakt van metselwerk of beton dat door hun gewicht de waterbelasting kon weerstaan. De oude Egyptenaren zouden de eerste hebben gebouwd, en deze werd Sadd el-Kafara genoemd. Die naam betekent in het Arabisch “Dam van de heidenen”. Archeologen denken dat het bouwwerk op het hoogste punt 3 meter hoog en bijna 3 meter breed was. Meer dan 100.000 ton steen en grind werd gebruikt om het bouwwerk te bouwen, maar het faalde na een paar jaar door overstromingen.
Er zijn verschillende voor- en nadelen van dammen die de moeite waard zijn om te bekijken wanneer we kijken naar de onmiddellijke en lange-termijn gevolgen van deze technologie.
Lijst van de voordelen van dammen
1. Stuwdammen verschaffen ons een bron van schone energie.
Waterkracht is verantwoordelijk voor 19% van de energievoorziening in de wereld en levert meer dan 3000 terawatt per jaar. Wij kunnen stroom opwekken uit dammen vanwege de kinetische energie van de waterbewegingen, die turbines doet draaien. Dat stelt ons in staat om schone en hernieuwbare elektriciteit op te wekken. Zodra de dam volledig is gebouwd, zijn we niet langer afhankelijk van fossiele brandstoffen voor de energie die we nodig hebben om een moderne levensstijl te handhaven.
De Verenigde Staten zijn vandaag de dag een van de grootste producenten van hydro-elektriciteit in de wereld, zelfs met de vermindering van operationele faciliteiten. Amerikanen genereren meer dan 103.000 megawatt duurzame elektriciteit met deze bron, met alleen Canada momenteel meer stroom te creëren op deze manier.
2. Dammen helpen ons om onze watervoorziening te behouden.
Wanneer we van de gelegenheid gebruik maken om een rivier af te dammen, dan zal het water zich bundelen om een reservoir achter de structuur te vormen. Hierdoor kunnen de bevolkingscentra in die regio tijdens perioden van hevige neerslag vers water opvangen voor gebruik tijdens een droge periode of droogte. We gebruiken dit technisch wonder ook om overstromingen te beheersen of om een vaste hoeveelheid vloeistof aan de omliggende gebieden te leveren voor irrigatie van de landbouw.
Dat betekent dat een dam een buffer kan vormen voor een hele regio tegen extreme weersomstandigheden of onregelmatige neerslagpatronen.
3. Deze technologie biedt ons kritieke recreatiemogelijkheden.
Dammen kunnen ons een breed scala aan economische, ecologische en sociale voordelen bieden. Talloze stuwmeren in de Verenigde Staten bieden mogelijkheden om te kamperen, te varen en te waterskiën. Het geeft regio’s die normaal gesproken geen toegang tot water zouden hebben een plek om een boot te lanceren die commerciële visserijactiviteiten ondersteunt. Deze bestemmingen kunnen de perfecte plek zijn om te picknicken, te wandelen en tijd met het gezin door te brengen.
4. Een goed geconstrueerde dam biedt verschillende voordelen op het gebied van overstromingsbeheersing.
Dammen helpen verlies van eigendommen te voorkomen en verminderen tegelijkertijd het risico voor mensenlevens als gevolg van jaarlijkse overstromingen. Deze constructies kunnen het overstromingswater vasthouden in het reservoir achter de dam, zodat we het onder controle kunnen vrijlaten of kunnen opslaan voor toekomstig gebruik. We kunnen overtollige neerslag afleiden naar gemeenten voor vers drinkwater, meer irrigatiemogelijkheden creëren en voorzien in een verscheidenheid aan energiegerelateerde behoeften.
De rivier de Nijl staat bekend om zijn onvoorspelbare jaarlijkse debiet door de geschiedenis heen. Naarmate de klimaatverandering voortschrijdt, zullen de patronen van El Nino en La Nina in de Stille Oceaan blijven toenemen. Dat betekent dat we meer cycli van overvloedige neerslag en droogte zullen hebben, en dammen kunnen ons helpen om deze kwestie te reguleren.
5. Ongeveer 10% van het akkerland in de Verenigde Staten wordt momenteel geïrrigeerd met water dat is opgeslagen in reservoirs achter een dam. Tienduizenden banen zijn rechtstreeks verbonden met de productie van gewassen en andere landbouwactiviteiten die dankzij dit voordeel plaatsvinden. Onze voedseldistributienetwerken blijven actief en consistent vanwege dit voordeel, en het stelt ons in staat om meer te doen met onze teeltinspanningen dan wanneer we alleen op seizoensgebonden neerslagpatronen zouden vertrouwen.
6. Een dam kan zorgen voor een stabiel systeem van navigatie.
We kunnen dammen op rivieren gebruiken om te zorgen voor een stabiel systeem van vervoer over binnenwateren. De bevaarbare waterwegen van de Verenigde Staten, zoals die van de Mississippi, kunnen voor sommige boten moeilijk te gebruiken zijn vanwege de wisselende waterstanden. Het installeren van een systeem van sluizen met deze technologie creëert een veilige plaats voor ons om goederen te vervoeren en een verscheidenheid van bijkomende voordelen.
In sommige situaties kunnen dammen zelfs zorgen voor een betere bescherming van het milieu. Deze technologie kan gevaarlijke stoffen tegenhouden of de invloed van sedimentatie op kwetsbare rivieren verminderen.
7. Reservoirs kunnen dienen als bron van drinkwater.
Omdat het water dat achter een dam in een reservoir is opgeslagen zoet is, kunnen we het gebruiken als bron van drinkwater voor nabijgelegen steden en gemeenten. Het is niet ongebruikelijk dat gemeenschappen in de Verenigde Staten hun gehele voorraad betrekken uit beken of rivieren die dichtbij liggen. We kunnen grote kanalen, pijpen en andere transportmethoden gebruiken om ervoor te zorgen dat elk huis toegang heeft tot veilig en schoon drinkwater.
Lijst van de nadelen van dammen
1. Dammen kunnen een aanzienlijk aantal mensen op de vlucht drijven.
Naar schatting 500 miljoen mensen zijn in de afgelopen twee eeuwen door dammen op de vlucht gedreven vanwege de stuwmeren die zich achter elk bouwwerk vormen. Doordat de omliggende droge gebieden onder water komen te staan, kunnen we land dat vroeger voor allerlei doeleinden toegankelijk was, niet meer gebruiken. Dat betekent dat de plaatselijke landbouwactiviteiten een ontwrichtingsproces doormaken, ook al maakt de uiteindelijke toename van beschikbaar water meer irrigatie mogelijk.
2. Reservoirs achter een dam kunnen leiden tot een hogere uitstoot van broeikasgassen.
Wanneer vegetatie door water wordt overspoeld, zullen de planten uiteindelijk afsterven. Als dit gebeurt, komt uit het dode organische materiaal methaan vrij dat uiteindelijk in de atmosfeer terechtkomt. De toename van de productie van broeikasgassen is aanzienlijk, omdat methaan tot 20 keer krachtiger is als reflector dan kooldioxide.
Het gebruik van een dam in bepaalde gebieden kan ook bijdragen tot het verlies van bossen. Wanneer we tegelijkertijd een aanzienlijk aantal bomen verliezen, dan is er een overeenkomstige opname van kooldioxide die plaatsvindt omdat er minder fotosyntheseprocessen per dag plaatsvinden.
3. Deze technologie verstoort lokale ecosystemen.
Dammen creëren een overstromingsprobleem achter de structuur als een manier om een reservoir te vormen. Niet alleen verstoort dit menselijke activiteiten, maar het vernietigt ook de bestaande leefgebieden van wilde dieren. Dit probleem kan hele ecosystemen verstoren, wat een nadelig effect kan hebben op een heel regionaal biome. Het mariene leven dat afhankelijk is van een onbelemmerde doorstroming van een rivier, zoals trekvissen, kan nadelige gevolgen ondervinden van het besluit om het water af te dammen.
4. Een deel van het riviersediment is heilzaam.
Dammen kunnen een diepgaande invloed hebben op het algehele aquatische ecosysteem van een regio. De transformatie stroomopwaarts creëert een gebrek aan bezinking dat zich naar beneden verplaatst in de waterweg om de gehele mariene habitat te ondersteunen. Het kan ook leiden tot veranderingen in temperatuur, chemische samenstelling en oeverstabiliteit. Veel stuwmeren herbergen ook invasieve soorten, zoals algen of slakken, die de natuurlijke gemeenschappen van de planten en dieren die voordien op de rivier leefden, ondermijnen.
De rivierbeddingen die stroomafwaarts van een dam liggen, kunnen binnen de eerste tien jaar van de exploitatie met verschillende meters eroderen. Deze schade kan zich daarna nog honderden kilometers stroomafwaarts uitstrekken.
5. Als een dam het begeeft, bestaat het gevaar dat hij overstroomt.
Wij gebruiken dammen als een soort waterkering, maar als die het begeeft, kan dat verwoestende gevolgen hebben voor de stroomafwaarts gelegen gemeenschappen. De Vajontdam stortte in 1963 in, slechts 4 jaar nadat de bouw ervan was voltooid, net buiten Venetië, Italië. Een aardverschuiving tijdens het vullen veroorzaakte een tsunami in het stuwmeer, die meer dan 50.000.000 kubieke meter overstromingswater veroorzaakte en steden en dorpen in de buurt trof. Volgens sommige rapporten was de golf meer dan 820 voet hoog.
Bijna 2.000 mensen stierven bij deze ramp, en dat allemaal omdat de dam in een geologisch onstabiel gebied was gelegen. Toen de Banqiao Reservoir Dam in 1975 in China het begaf, veroorzaakte dat naar schatting 171.000 doden.
6. Stuwdammen kunnen een negatief effect hebben op het grondwaterpeil.
Wanneer rivierbeddingen dieper worden, dan zorgt dit probleem voor een lager grondwaterpeil langs de rivier. Dat betekent dat het voor plantenwortels moeilijker is om te bereiken wat nodig is om te overleven. Huiseigenaren in de omgeving moeten ook diepere putten graven om water te putten voor hun huishouden. Deze kwestie kan zelfs het mineraalgehalte en de zouten in de vloeistof veranderen, waardoor schade aan de bodemstructuren ontstaat.
7. De bouw van een dam is een kostbare investering.
Een grote dam wordt gedefinieerd als een structuur die hoger is dan 15 meter. Deze definitie betekent dat er meer dan 57.000 constructies over de hele wereld zijn. Grote dammen zijn hoger dan 150 meter, en er zijn er meer dan 300 van. China heeft de meeste, met meer dan 23.000 operationele installaties. De Verenigde Staten komen op de tweede plaats, maar liggen ver achter met 9.200. De kosten van een grote dam kunnen vandaag de dag oplopen tot meer dan 20 miljard dollar, en het kan 7 tot 10 jaar duren om de bouw ervan te voltooien. Dat zijn middelen die veel gemeenschappen beter kunnen gebruiken.
8. Dammen kunnen de doorvoer van water naar verschillende staten, provincies en landen blokkeren.
Wanneer een dam wordt gebouwd op of nabij een grens tussen twee staten, provincies of landen, dan kan deze ook de doorvoer van water in een van die gebieden blokkeren. Dat betekent dat de toevoer van dezelfde rivier in het buurland niet langer onder hun directe controle staat. Dit nadeel kan leiden tot ernstige problemen tussen buren, waardoor een constante bron van conflicten ontstaat die soms zelfs tot oorlog kan leiden.
9. Het water kan te ondiep worden voor de scheepvaart.
Dammen proberen milieueffecten te voorkomen door water stroomafwaarts te laten stromen en kanalen voor het zeeleven aan te leggen die stroomopwaarts verkeer mogelijk maken. Hoewel deze aanpak onvolmaakt is, hebben de aanpassingen van dit engineeringproces enkele voordelen gehad. Wat door dit proces niet wordt opgelost, is de diepte van het water dat stroomafwaarts beschikbaar zou kunnen zijn. De Coloradorivier is een uitstekend voorbeeld van dit probleem, omdat de waterweg de meeste jaren niet tot aan de monding komt vanwege alle afdammingsactiviteiten die er plaatsvinden.
Als het water te ondiep is om in een rivier te gebruiken, dan is er geen manier om het te gebruiken voor transportvoordelen. Deze kwestie verandert ook het vestigingsprofiel, zodat moerassen en wetlands niet langer de gezonde steun van de rivier krijgen die zij nodig hebben.
10. Reservoirs kunnen een uitdaging zijn om te onderhouden.
Wanneer droogte een belangrijke kwestie is voor een gemeenschap, dan kan een reservoir dat zich achter een dam bevindt een vitale hulpbron zijn. Het onderhoud van dit nieuwe waterlichaam brengt een aantal eigen uitdagingen met zich mee, omdat er in droge tijden verdamping kan optreden, wat kan leiden tot een toename van milieuproblemen. Dit nadeel heeft ook de neiging tot een aanzienlijke opeenhoping van organisch materiaal in het sediment, wat resulteert in potentieel kankerverwekkende trihalomethanen wanneer het water wordt gechloreerd voor drinkdoeleinden.
Conclusie
De Klamath River werkt al bijna 60 jaar onder de invloed van vier dammen. Die constructies wekken jaarlijks gemiddeld 82 megawatt stroom op. Die energie mag dan hernieuwbaar zijn, ze is niet vrij van milieugevolgen. Deze structuren hebben een dynamisch ecosysteem vervangen door een miserabele bedrieger van zichzelf. Zelfs de eigenaar van de dammen besloot dat de kosten van het onderhoud van de structuren het niet langer waard waren, en dus worden ze afgebroken.
De Reventazon-dam in Costa Rica vertelt een heel ander verhaal. Ingenieurs hebben de afgelopen 6 jaar de rivier gestaag ingedamd, zodat de installatie jaarlijks 305 megawatt elektriciteit kan opwekken. Dit project is het grootste in zijn soort in Midden-Amerika, en het garandeert bijna dat het elektriciteitsnet van het land voor bijna 100% uit duurzame energie zal bestaan.
Wanneer we de voor- en nadelen van dammen onderzoeken, is het van essentieel belang te onthouden dat beide perspectieven legitieme beweringen doen dat zij doen wat het beste is voor het milieu. Deze constructies worden misschien in de Verenigde Staten gebouwd, maar ze worden overal ter wereld gebouwd. Dat betekent dat deze technologie voor sommige bevolkingen tot het verleden zal behoren, maar ook de toekomst zal zijn voor anderen.