Décisions de construire, supprimer ou modifier des barrages implique des compromis complexes qui s'accompagnent souvent de conflits sociaux et politiques. Un groupe de chercheurs en sciences naturelles et sociales, ingénierie, arts et sciences humaines a uni ses forces pour montrer comment, où et quand il peut être possible d'atteindre un équilibre plus efficace entre ces compromis. Leur travail est présenté dans un article publié dans le Actes de l'Académie nationale des sciences ( PNAS ).

C'est quoi le problème du barrage ?

Dans certaines parties du monde, il y a des propositions pour construire des milliers de nouveaux barrages massifs pour l'hydroélectricité, lutte contre les inondations et l'irrigation. Dans d'autres régions, comme les États-Unis, il y a un mouvement croissant pour restaurer les rivières en supprimant les barrages obsolètes, présentent des risques pour la sécurité ou ont des impacts négatifs importants sur les écosystèmes. Dans les deux cas, les compromis difficiles et les préférences divergentes des parties prenantes peuvent grandement compliquer les processus de prise de décision.

Par exemple, les groupes de conservation et les agences de ressources cherchant à restaurer les poissons anadromes favorisent souvent la suppression des barrages qui empêchent ces espèces d'atteindre leurs frayères. Mais d'autres parties prenantes peuvent apprécier les divers services que les barrages peuvent fournir, y compris l'approvisionnement en eau, l'hydroélectricité et les loisirs liés aux réservoirs.

"C'est exactement le genre de problème où vous avez besoin d'une équipe interdisciplinaire avec le bon mélange d'expertise pour aider à quantifier les compromis et à identifier des solutions prometteuses à partir de plusieurs perspectives, " dit Sam Roy, auteur principal de l'Université du Maine.

Maximiser les avantages économiques et écologiques

L'équipe de recherche a collecté une base de données de plus de 7 500 barrages en Nouvelle-Angleterre en tant que « système modèle » pour rechercher des décisions qui fournissent des résultats efficaces pour de multiples critères évalués par les parties prenantes. Ces critères comprennent la disponibilité de l'habitat pour les poissons migrateurs, production d'énergie hydroélectrique, Réserve d'eau, approvisionnement en eau potable, la qualité d'eau, utilisation récréative, risques de rupture de barrage, impacts sur les propriétés riveraines et coûts de décision.

En utilisant un concept économique connu sous le nom de frontière des possibilités de production, combinée à une technique de classement de scénarios, les chercheurs ont identifié des décisions potentielles de barrage qui maximisent les avantages écologiques et économiques combinés, pour les bassins hydrographiques individuels ainsi que pour toute la région de la Nouvelle-Angleterre. Compte tenu de la grande taille de la base de données (la plus grande du genre au monde), avec le nombre énorme de solutions potentielles, une approche d'apprentissage automatique a été utilisée pour simuler les nombreux compromis et trouver des solutions qui maximisent les avantages totaux.

L'approche de l'équipe peut être utilisée pour identifier de nombreux types de décisions qui aboutissent à des résultats efficaces compte tenu des contraintes de ressources et technologiques, y compris ceux qui suppriment ou modifient des barrages spécifiques pour produire la plus grande augmentation de l'habitat du poisson pour une petite réduction de l'hydroélectricité, ou la plus grande amélioration de la sécurité de rupture de barrage pour une petite réduction de l'approvisionnement en eau potable.

"Nous constatons également qu'il est possible d'améliorer les compromis entre certains critères en coordonnant plusieurs décisions de barrage à des échelles spatiales plus grandes, " dit Roy. " Cela signifie qu'il existe de nombreuses opportunités pour trouver des solutions gagnant-gagnant qui peuvent simultanément améliorer l'infrastructure des barrages, les écosystèmes d'eau douce et les coûts de décision en supprimant sélectivement, modifier ou même construire des barrages spécifiques dans un bassin fluvial."

Une recherche interdisciplinaire qui relie les points

Roy, un boursier postdoctoral au Sénateur George J. Mitchell de l'UMaine Centre for Sustainability Solutions, travaillé avec des collègues de l'Université du New Hampshire, l'Université de Rhode Island et la Rhode Island School of Design.

« L'une des forces de notre approche interdisciplinaire est que nous pouvons examiner de nombreux compromis différents à l'aide d'un système intégré, cadre quantitatif, " dit la co-auteur Emi Uchida, économiste de l'environnement à l'Université de Rhode Island. L'équipe collabore également avec diverses parties prenantes (p. communautés tribales, organismes gouvernementaux, organisations de conservation) pour renforcer la base scientifique de la prise de décision.

Les auteurs citent le projet multipartite de restauration de la rivière Penobscot comme un exemple très réussi où la coordination de l'enlèvement et de la modification de barrages grâce à un large engagement des parties prenantes a considérablement réduit les conflits, des ressources allouées efficacement, et aligné sur les contraintes préexistantes de la propriété et de la réglementation des barrages.

dit Roy, « Notre modèle peut aider à identifier des décisions spécifiques qui obtiennent le soutien d'un public plus large de parties prenantes en fournissant des compromis souhaitables en matière d'infrastructure et d'écosystème. Cela peut encourager les bailleurs de fonds et les praticiens à faire de ces décisions une réalité. Sur la base de nos recherches, il pourrait y avoir beaucoup d'autres décisions futures qui répéteront le succès du projet de restauration de la rivière Penobscot. »