Hundratals byggda och föreslagna vattenkraftsdammar kan avsevärt skada livet i och runt Amazonas genom att fånga flödet av rika näringsämnen och ändra klimatet från Centralamerika till Mexikanska golfen. Dessa fynd, publicerad i Natur , komma ur ett tvärvetenskapligt, internationellt samarbete mellan forskare från 10 universitet, ledd av forskare vid University of Texas i Austin.

För att möta energibehov, ekonomiska utvecklare i Sydamerika har föreslagit 428 vattenkraftsdammar, med 140 för närvarande byggda eller under uppbyggnad, i Amazonas avrinningsområde – det största och mest komplexa nätverket av flodkanaler i världen, som upprätthåller den högsta biologiska mångfalden på jorden. Floderna och de omgivande skogarna är källan till 20 procent av planetens sötvatten och värdefulla ingredienser som används i modern medicin.

Även om dessa vattenkraftsdammar har motiverats för att tillhandahålla förnybar energi och undvika koldioxidutsläpp, lite uppmärksamhet har ägnats åt de stora störningarna dammar som finns i Amazonas översvämningsslätter, regnskogar, Sydamerikas nordöstra kust och det regionala klimatet, sa forskarna.

Floder i Amazonas avrinningsområde rör sig som en dans, utbyte av sediment över kontinentala avstånd för att leverera näringsämnen till "en mosaik av våtmarker, sa Edgardo Latrubesse, UT Austin geografi och miljö professor och huvudförfattare till studien. Sediment som transporteras av floder ger näringsämnen som upprätthåller vilda djur, bidra till den regionala livsmedelsförsörjningen och modulera floddynamiken som resulterar i hög habitat och biotisk mångfald för både vattenlevande och icke-akvatiska organismer.

"Folk säger 'åh en annan damm, en annan flod.' Det är inte. Det är Amazonas, sa Latrubesse, som är en fakultetsfilial till Teresa Lozano Long Institute of Latin American Studies. "Vi måste lägga riskerna på bordet och ändra hur människor ser på problemet. Vi förstör massivt våra naturresurser, och tiden uppmanar oss att hitta några rationella alternativ för bevarande och hållbar utveckling."

I studien, Latrubesse och medarbetare introducerade Dam Environmental Vulnerability Index (DEVI), som utvecklades för att bestämma den nuvarande och potentiella påverkan av dammar på floder och deras ekosystem i Amazonas. DEVI-värden kvantifierar på en skala från 0 till 100 ett områdes sårbarhet för potentiell markanvändningsförändring, erosion, föroreningar av avrinning, fångade sediment och övergripande förändringar i flodsystem på grund av dammar.

"Att inte ha ett integrerat tillvägagångssätt är att förneka hur naturen fungerar i Amazonas, sa Victor Baker, University of Arizona Regents professor i hydrologi och atmosfäriska vetenskaper och medförfattare till studien." Vår roll är att visa hur naturen fungerar och att naturen är integrerad."

Forskare fann att många av de befintliga dammarna är belägna i områden med hög sedimentavkastning, såsom Andinska Cordillera, vilket ger mer än 90 procent av det detritala sedimentet till hela systemet.

Floderna Marañon och Ucayali är de mest sårbara i detta område (DEVI av 72 och 61, respektive), med 104 och 47 dammar planerade eller byggda dammar vid varje flod, respektive. Forskarna uppskattade att 68 till 80 procent av området uppströms den lägsta planerade dammen i dessa floder kommer att förbli oskyddad från dammpåverkan, modifiera flodernas dynamik, förändra skapandet av oxbow sjöar och grenar, minskande översvämningar och lagring av översvämningssediment, och sätta tusentals fågelarter, fiskar och träd i riskzonen.

Madeirafloden, som står för ungefär hälften av Amazonas flodsystems totala sediment som transporteras från Bolivia och Peru och är hem för den mest varierande fiskpopulationen i Amazonas, har de högsta DEVI-värdena (större än 80) och står inför extrema risker för potentiell förändring av markanvändningen, erosion, föroreningar av avrinning och instängt sediment. Här, två enorma dammar byggdes nyligen, Santo Antônio och Jiaru dammarna, vilket ledde till en minskning med 20 procent av den genomsnittliga sedimentkoncentrationen på Madeira trots ovanligt höga översvämningsutsläpp Naturen 2014 och 2015. Forskarna förväntar sig att en större mängd av det näringsrika sedimentet snart kommer att fångas upp av den extra fångsteffekten av 25 dammar som planeras ytterligare uppströms.

Andra stora floder i det centrala höglandet i Brasilien påverkas också, sa forskarna. Undersökning av Tapajósfloden – där huvudflodstammen ännu inte har störts direkt, men 28 dammar byggdes nyligen i dess stora bifloder – visade att floden och alla dess stora bifloder kommer att beslagtas om utvecklarna går vidare med 90 föreslagna dammar och avskogningen fortsätter i nuvarande takt.

"Tänk på att lägga dammar i Mississippi som förbinder konstgjorda sjöar från Memphis till New Orleans, " sa Latrubesse. "Det skulle vara en skandal eftersom det inte skulle vara hållbart. Men detta är vad som föreslås för floden Tapajós."

Baker betonade att Amazonas är "den viktigaste flodbassängen på planeten. Det är ett mikrokosmos av våra problem idag som involverar miljö, planetens energi och hälsa."

Amazonas sediment ger näring till den största bevarade mangroveregionen i Sydamerika, längs kusten i nordöstra Brasilien och de tre Guyanas, och tidigare forskning har visat att sedimenten påverkar nederbörds- och stormmönster från Amazonasbassängen till Mexikanska golfen, sa Latrubesse.

"Dimensionen av effekterna kan inte bara vara regionala, men också på en interhemisfärisk skala, " sa Latrubesse. "Om alla planerade dammar i bassängen byggs, deras kumulativa effekt kommer att utlösa en förändring i sediment som strömmar ut i Atlanten som kan hindra det regionala klimatet."