I hela USA, dammar genererar vattenkraft, lagra vatten för dricka och bevattning, kontrollera översvämningar och skapa rekreationsmöjligheter som slakvattenbåtar och vattenskidor.

Men dammar kan också hota allmän säkerhet, särskilt om de är gamla eller dåligt underhållna. Den 21 maj, 2020, invånare i Midland, Michigan evakuerades hastigt när två åldrande vattenkraftsdammar på floden Tittabawassee misslyckades, översvämmar staden.

Jag är ekosystemforskare och har studerat ekologin hos laxströmmar i nordvästra Stilla havet, där dammar och historisk överskörd har drastiskt minskat vildpopulationerna av dessa ikoniska fiskar. Nu övervakar jag hur flodsill reagerar på avlägsnandet av två nedlagda dammar på floden Shawsheen i Andover, Massachusetts.

Det finns ett växande stöd i USA för att ta bort gamla och försämrade dammar, av både ekologiska och säkerhetsskäl. Varje fall är unikt och kräver detaljerad analys för att bedöma om dammens kostnader uppväger dess fördelar. Men när det fallet kan göras, borttagning av dammar kan ge spännande resultat.

För- och nackdelar med dammar

Det är relativt enkelt att kvantifiera de fördelar som dammar ger. De kan mätas i kilowattimmar elproduktion, eller tunnland vatten levererat till gårdar, eller värdet på egendom som dammarna skyddar mot översvämningar.

Vissa dammkostnader är också uppenbara, som konstruktion, drift och underhåll. De inkluderar också värdet av översvämmad mark bakom dammen och betalningar för att flytta människor från dessa områden. Ibland är dammägare tvungna att bygga och driva fiskbroderier för att kompensera när lokala arter kommer att förlora livsmiljöer.

Andra kostnader bärs inte av dammägare eller operatörer, och några har inte historiskt erkänts. Som ett resultat, många togs inte med i tidigare beslut att dämma fritt flödande floder.

Forskning visar att dammar hindrar transport av sediment till haven, vilket förvärrar kusterosion. De släpper också ut metan, en potent växthusgas, som drunknade vegetation under dammreservoarer sönderfaller.

En av dammarnas största kostnader har varit massiva minskningar av antalet och mångfalden av flyttfiskar som rör sig upp och ner i floder, eller mellan floder och havet. Dammar har drivit några populationer till utrotning, som den ikoniska Baiji, eller Yangtze River delfin, och den en gång ekonomiskt viktiga atlantlaxen på större delen av USA:s östkust.

Gamla dammar under stress

När dammar åldras, underhållskostnaderna stiger. Medelåldern för amerikanska dammar är 56 år, och sju av tio kommer att vara över 50 år 2025. American Society of Civil Engineers klassificerar 14% av landets 15, 500 potentiella dammar med hög risk - de vars misslyckande skulle kunna orsaka förlust av människoliv och betydande förstörelse av egendom - som bristande i deras underhållsstatus, som kräver en total investering på 45 miljarder dollar för reparation.

Som de misslyckade Michigan -dammarna, som byggdes 1924, äldre dammar kan utgöra växande risker. Nedströms samhällen kan växa bortom trösklar som bestämde dammarnas ursprungliga säkerhetsstandarder. Och klimatförändringarna ökar storleken och frekvensen av översvämningar i många delar av USA

Dessa faktorer konvergerade under 2017, när intensiv nederbörd stressade Oroville -dammen i norra Kalifornien, landets högsta damm. Även om huvuddammen hölls, två av dess nödutsläpp - strukturer avsedda att släppa ut överflödigt vatten - misslyckades, utlöser evakueringar på nästan 200, 000 personer.

Fördelar med flödande floder

I takt med att dammägare och tillsynsmyndigheter alltmer inser baksidan av dammarna och de uppskjutna underhållskostnaderna stiger, vissa samhällen har valt att demontera dammar med högre kostnader än fördelar.

Det första sådana projektet i USA var Edwards Dam vid Kennebec River i Augusta, Maine. I mitten av 1990-talet när dammen var på väg att återlicensieras, motståndare gav bevis för att byggandet av en fiskstege - ett steg som krävs enligt lag för att hjälpa flyttfiskar att komma förbi dammen - överskred värdet av den el som dammen producerade. Federala tillsynsmyndigheter nekade licensen och beordrade bortdämningen.

Sedan dess, flodens flodsillpopulation har vuxit från mindre än 100, 000 fiskar till mer än 5, 000, 000, och fisken har dragit fiskgjusar och skalliga örnar till floden. Detta projekts framgång katalyserade stöd för att ta bort mer än 1, 000 andra dammar.

Jag har studerat ett sådant projekt - avlägsnande av de nedlagda dammarna Balmoral och Marland Place vid floden Shawsheen i Andover, Massachusetts. Ägaren till Marland Place -dammen, byggdes ursprungligen på 1700 -talet för att driva ett kvarn, stod inför $ 200, 000 räkningar för att återställa den till säkert skick. Balmoral, en prydnadsdamm byggd på 1920 -talet, hade bytt ägare så många gånger att den senaste ägaren-ett företag i en annan stat-inte ens var medveten om att den ägde en hundraårig damm i Massachusetts.

Projektet var ett brett teamarbete. Statliga miljötjänstemän ville hjälpa till att återställa flodens hälsa. De federala tillsynsmyndigheterna stödde borttagandet av dammarna för att öppna historiska livsmiljöer för flyttfisk som flodströmming, Amerikansk skugga och amerikansk ål. Och Andover -ledare ville förbättra rekreationen på floden.

Dammborttagning kräver omfattande tillstånd och mycket förhandlingar. För Shawsheen -projektet, experter från ideella Center for Ecosystem Restoration i Rhode Island guidade de många involverade organisationerna genom processen.

Min roll var att organisera en volontärinsats för att övervaka reaktionen från flodsill som migrerar från havet för att leka i sötvattensystem. Fisken svika inte. Även om den första leksäsongen var mindre än tre månader efter att dammarna togs bort, data som samlats in av lokala volontärmonitorer - som är över 300 - indikerade att den nyöppnade livsmiljön hade rymt cirka 1, 500 flodströmmingsgrytor för första gången på mer än 100 år. Sedan dess, siffrorna har fluktuerat, efter mönstret på floden Merrimack, in i vilken Shawsheen rinner.

Som lax, flodströmming leker mestadels där de kläcktes. Under de tre föregående åren av övervakning, spawners i Shawsheen var alla avviker från någon annanstans i systemet. Men i år förväntade vi oss att se ett stort antal nymogna vuxna från vårt första år av övervakning. Vårt arbete väntar under COVID-19-pandemin, men vi ser fram emot att mäta ökade antal under våren 2021.

Växer ännu

I april 2020, California's State Water Resources Control Board godkände två viktiga tillstånd för att ta bort fyra stora åldrande vattenkraftsdammar på Klamath River i Kalifornien och södra Oregon. Detta skulle vara den största dammborttagningen i USA

Styrelsen agerade baserat på bevis för att borttagning av dammar skulle förbättra dricksvattnets kvalitet genom att minska algblomningar, och skulle återställa livsmiljön för hotad lax och andra organismer som förlitar sig på fritt flödande floder. Projektet behöver fortfarande godkännande från Federal Energy Regulatory Commission. Antar att det går framåt, Jag förväntar mig att en restaurerad Klamath -flod ytterligare kommer att driva på rörelsen för att ta bort dammar vars kostnader nu klart uppväger deras fördelar.

Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.