Vattenkraftsdammar kan frammana bilder av den massiva Grand Coulee Dam i delstaten Washington eller Three Gorges Dam i Hubei, Kina – världens största elproduktionsanläggning.

Men alla dammar är inte grejen med dokumentärer. Tiotusentals mindre vattenkraftsdammar finns runt om i världen, och allt tyder på att antalet kan öka avsevärt i framtiden. Dessa strukturer är tillräckligt små för att undvika de många regler som stora dammar står inför, och byggs snabbare och i mycket högre densiteter. Som strömmar, floder och vattendelar absorberar fler små dammar, dock, förvånansvärt få vetenskapliga studier har beaktat deras miljöpåverkan, och policyer eller bestämmelser saknas eller är till stor del inkonsekventa.

Forskare från University of Washington har publicerat den första stora bedömningen av små vattenkraftsdammar runt om i världen – inklusive deras potential för tillväxt – och lyfter fram den oerhörda variationen i hur dammar av olika storlekar kategoriseras, regleras och studeras. Deras papper, den första att tillhandahålla en global syntes av vetenskapen och politiken för liten vattenkraft, visas denna månad i journalen Gränser i ekologi och miljö .

"När vi började utforska ämnet om små vattenkraftsutveckling, vi insåg att vi står inför en spridning av den här typen av anläggningar, men vi vet inte exakt hur deras miljöpåverkan skalar upp i en vattendelare, " sa huvudförfattaren Thiago Couto, en UW doktorand vid School of Aquatic and Fishery Sciences.

"Vi har identifierat några viktiga luckor i politik och vetenskap som bör fyllas för att bättre hantera små vattenkraftsdammar och för att ha vetenskap som verkligen informerar politik."

Dammar, stor eller liten, har potential att förändra en flods vattenflöde, temperatur, sediment, och i slutändan mönstren i växt- och djurmångfald. Dessa faktorer har studerats länge för stora dammar, men har till stor del ignorerats för små dammar – särskilt med tanke på de potentiella kumulativa effekterna av många små dammar i ett enda flodsystem.

Deras forskning rapporterar att nästan 83, 000 små vattenkraftverk är i drift eller är under uppbyggnad i 150 länder. För varje stor vattenkraftsdamm, 10 små dammar finns. Om all vattenkraftskapacitet skulle utvecklas, studien uppskattar att detta antal kan mer än tredubblas.

Små vattenkrafter kan ta sig många olika former. Vissa små dammar är byggda för att lagra vatten i reservoarer och sedan släppa ut vatten nedströms, medan andra avleder vatten bort från floder till kraftverk; i alla fall används vatten för att vända turbiner och skapa elektricitet.

En av utmaningarna som forskarna ställdes inför vid sammanställningen av dessa siffror är att länder definierar "små" vattenkraftverk olika. Som sådan, det finns ingen internationell standard att kategorisera och jämföra dammar med. Dessutom, medan modifieraren "liten" antas likställa med få miljöpåverkan, detta är en i stort sett oprövad uppfattning.

Dessutom, länder som klassificerar små vattenkraftsdammar gör det endast baserat på sin energikapacitet och ignorerar följaktligen andra faktorer under tillståndsbeslutet som kan bidra till miljöpåverkan. I Brasilien, till exempel, det finns fall av små vattenkraftsdammar som producerar samma mängd kraft, men varierar mycket i storleken på reservoarerna bakom dem. Den här typen av diskrepans uppstår eftersom de flesta klassificeringar ignorerar mätningar av en damms fysiska fotavtryck, höjd eller om den har en reservoar bakom sig.

"Det var förvånansvärt svårt att hitta vetenskapliga artiklar som noggrant har kvantifierat de individuella och kumulativa effekterna av liten vattenkraft. Detta är en kritisk forskningsfront för framtiden, sade Julian Olden, senior författare och UW professor i vatten- och fiskevetenskap.

"Individuellt, stora vattenkraftsdammar kommer alltid att orsaka större miljöpåverkan, men med snabb tillväxt av den lilla vattenkraftsektorn, våra floder kanske bara lider av många små skärningar."

Det var inte så länge sedan som världen övergick till att utveckla små vattenkraftverk. Trenden mot små dammar började i Europa i mitten av 1980-talet och har vuxit snabbt under de senaste decennierna. Små dammar är idealiska för landsbygden eftersom de inte behöver anslutas till elnätet för att driva bostäder och företag. Som ett resultat, många privata markägare och företag kan utnyttja lättare miljötillstånd för att bygga små vattenkraftsdammar för en bråkdel av tiden och kostnaden för stora dammar.

Forskarna säger att mer forskning behövs för att förstå de kumulativa effekterna av många små dammar på landskapet, särskilt med tanke på den snabba utvecklingen. Men under tiden, de förespråkar en standarddefinition av "små" dammar som inkluderar mer än bara produktionskapacitet så att regleringar och policyer kan tillämpas mer rigoröst.

"Jag tror att ett av de viktigaste resultaten av detta dokument är att visa att utvecklingen av den lilla vattenkraftsektorn faktiskt sker i många regioner i världen, " Couto sa. "Det finns en spridning av små dammar och inte mycket känt om hur flera dammar påverkar vattendelar som helhet, så det är där vetenskapen har en nyckelroll att spela."

Forskarna kommer att bidra till det arbetet i vår när de börjar studera de ekologiska effekterna av flera små vattenkraftsdammar i södra Brasilien.