Het aantal waterkrachtdammen in rivieren is de afgelopen 100 jaar drastisch toegenomen voor energievoorziening, het inperken van klimaatverandering en economische ontwikkeling. Recente studies hebben zicht met name gericht op de negatieve gevolgen van de aanleg van dammen, zoals het vasthouden van voedingsstoffen. Als voedingsstoffen zoals stikstof en fosfaat worden vastgehouden door dammen stroomopwaarts, kan dit de productiviteit van ecosystemen verminderen en daarmee ook de visserijopbrengsten stroomafwaarts.

Mekong rivier

Er is echter geen eenduidige wetenschappelijke onderbouwing dat dammen voedingsstoffen vasthouden, omdat er maar weinig monitoringprogramma’s zijn die gekeken hebben naar het verschil in stikstof- en fosfaatbeschikbaarheid voor en na het aanleggen van een dam.  Een nieuw artikel van het Nanjing Hydraulic Research Institute, China, samen met Prof. Jef Huisman van de Universiteit van Amsterdam en Prof. Stephen C. Maberly van het UK Centre for Ecology & Hydrology, bevat uitgebreide monitoringgegevens voor de Mekong rivier in China. Deze nieuwe data leiden tot enkele verrassende nieuwe inzichten.

Biologisch beschikbare voedingsstoffen

In tegenstelling tot de verwachting, laat de nieuwe studie zien dat waterkrachtreservoirs in de bovenstroom van de Mekong rivier geen stikstof of fosfor vasthouden. Dit komt doordat het water langere tijd in deze stilstaande reservoirs blijft, wat zorgt voor de vorming van lagen in de watermassa. Deze zogenoemde verticale stratificatie resulteert in lage zuurstofconcentraties in de diepere waterlagen en in het sediment, waardoor fosfaat vrijkomt uit het sediment en stikstof wordt omgezet naar ammonium. Dit zorgt voor relatief hoge concentraties biologisch beschikbaar stikstof en fosfor in deze diepere waterlagen, die vervolgens via de dam naar de benedenstroom worden getransporteerd.

Bovendien zorgt het stilstaande water in de reservoirs ervoor dat de fytoplanktonproductie sterk toeneemt, waarbij een verschuiving plaats vindt in de soortensamenstelling. Waar stroomopwaarts met name diatomeeën (eencellige algen) veel voorkomen, komen stroomafwaarts groenalgen meer voor. ‘Diatomeeën hebben voor hun groei silica nodig en silica wordt in tegenstelling tot stikstof en fosfor juist wel vastgehouden door de reservoirs. Dit zorgt ervoor dat stroomafwaarts de diatomeeën worden vervangen door groenalgen en andere fytoplanktonsoorten die profiteren van de hoge concentraties beschikbaar stikstof en fosfor,’ legt professor Jef Huisman van het UvA Instituut voor Biodiversiteit en Ecosysteem Dynamica uit.

Visserij

Waterkrachtdammen in de bovenstroom van de Mekong rivier worden vaak als oorzaak genoemd van het ineenstorten van de primaire productiviteit en visserij in de benedenstroom van de Mekong rivier. Dit heeft geleidt tot spanningen tussen China en de landen die zich stroomafwaarts van de Mekong rivier bevinden. Het nieuwe onderzoek laat zien dat de achteruitgang van de visserij in de benedenloop van de Mekong rivier echter niet kan worden toegeschreven aan het vasthouden van voedingsstoffen door de bovenstroomse dammen. Het kan nog steeds zo zijn dat de dammen invloed hebben op vispopulaties bijvoorbeeld als barrières voor vismigratie of door veranderingen in overstromingspatronen. De achteruitgang in visserij kan ook het gevolg zijn van andere veranderingen stroomafwaarts, zoals overbevissing of achteruitgang van de waterkwaliteit.

Dit nieuwe inzicht benadrukt het belang van goede monitoring van de milieueffecten van waterkrachtdammen op de nutriëntenhuishouding en primaire productie. Huisman: ‘De bevindingen zijn niet alleen van grote betekenis voor de wetenschap, maar ook voor duurzame sociaaleconomische ontwikkeling langs de Mekong rivier en andere grensoverschrijdende rivieren wereldwijd. '

Publicatiegegevens

Qiuwen Chen, Wenqing Shi, Jef Huisman, Stephen C. Maberly, Jianyun Zhang, Juhua Yu, Yuchen Chen, Daniele Tonina, Qitao Yi: ‘Hydropower reservoirs on the upper Mekong River modify nutrient bioavailability downstream,’ in National Science Review 7: 1449-1457 (2020). Link: https://doi.org/10.1093/nsr/nwaa026

Contactpersoon