ロボット「センサーフィッシュ」は水力発電ダムからサケを救えるか？
リサ・スティフラー著
世界の再生可能エネルギーの約71%は水力発電に由来しており、ダムの建設も増え続けています。河川から搾り出されるエネルギーは、石炭火力発電所やガス火力発電所のように温室効果ガスを排出して地球温暖化に寄与することはありませんが、それでも環境への負担は依然として存在します。
北西部では、産卵のために川を遡上するサケや、稚魚となって海へ戻るサケへの被害が最大の懸念事項となっています。ダムは、魚道やバイパスを通ったり、タービンを突き抜けたり、異常に高温の貯水池を泳ぎ回ったりするサケを、様々な方法で傷つけ、死に至らしめています。
ワシントン州東部リッチランド市にあるパシフィック・ノースウエスト国立研究所（PNNL）の科学者たちは、水力発電インフラが魚に及ぼす物理的影響を測定する新技術と、サケの移動を追跡するツールの改良によって、この旅が命の危険となる可能性を低減したいと考えている。
米国エネルギー省PNNLは、「センサーフィッシュ」と呼ばれる装置を発明しました。これは長さ約8.7cm、スモルトと呼ばれるサケの稚魚とほぼ同じ大きさです。このセンサーはダムの先端に投下され、ダム内を移動しながら圧力、加速度、回転速度、そして向きに関する情報を収集します。この次世代装置は1秒間に約2,000回の測定を行い、ダムの下流で回収されます。
再利用可能なセンサーは、今春から1個あたり約3,500ドルで販売開始予定です。製造はミネソタ州に拠点を置くAdvanced Telemetry Systems（ATS）社が担当します。
「他に類を見ないものです」とATSの営業マネージャー、ジョー・アレン氏は語った。「これは初めてのことです。」
PNNLはまた、サケの幼魚に挿入して最大3ヶ月間回遊を監視できる、世界初かつおそらく唯一の注射型追跡装置を開発しました。この1分間の音響送信機は、バスマティ米粒の約2倍の大きさです。これもATS社から製造ライセンスを取得しており、価格は250ドルです。使用は1回のみです。
この2つの装置から得られるデータが、ダム技術者や運営者が魚に優しい方法で水力発電所を設計・管理するのに役立つことが期待されている。
「どのようなダム運用が魚の行動に影響を与えているのかを特定したいのです」と、PNNLの研究員でこの研究を主導したダニエル・デング氏は述べた。「2つの技術を組み合わせることで、魚の行動と物理的条件を相関させることができるのです。」
北西部のダムがサケに与える影響をめぐる議論は、長年にわたり絶え間なく続いています。サケとシャチの研究者や保護活動家たちは、絶滅の危機に瀕する海洋生物を救うため、ダムへの放水量を増やすよう求め、場合によってはダムの撤去を求める声も上がっています。
しかし、ワシントン州南東部を流れコロンビア川に注ぐスネーク川下流の4つのダムの決壊をめぐり、争いは激化している。
ピュージェット湾のシャチの個体群は近年、南部定住者と呼ばれ、多数が死亡しており、その個体数は74頭で推移している。これは、数十年前に水族館や水上公園向けの捕獲が終了して以来見られなかった驚くべき数字だ。
彼らの減少の主な原因は、彼らの好物であるキングサーモンの不足であり、その中にはスネーク川やコロンビア川水系で産卵する魚も含まれる。
ワシントン州知事ジェイ・インスリー氏は、2年間の予算案の中で、シャチの回復に11億ドルを費やすことを提案した。これには、スネーク川下流のダム撤去による環境、経済、社会への影響を検討するための利害関係者協議プロセスに75万ドルが含まれている。
サケとシャチを懸念する人々は、今回のケースでは新たな技術革新によるデータは問題の解決にはならないと指摘する。政府は既にこれらのダムが魚類に及ぼす影響を軽減するために巨額の資金を投入しているが、サケの生存は依然として危機に瀕している。
「こうした新しい機器は新たな情報を提供してくれるかもしれないが、それがお金の有効な使い方だとは思えないし、どんな点でもサケの回復に役立つとは思えない」と、ダム撤去を支持する非営利団体「セーブ・アワ・ワイルド・サーモン」事務局長のジョセフ・ボガード氏は語った。
「人々は善意で、水力発電システムを維持し、サケを保護し、回復させる方法を模索しています」と彼は述べた。「しかし、抜本的な改革が必要だと私たちは認識しています。」
データ収集の改善によって恩恵を受けられる可能性のある水力発電プロジェクトは他にも存在します。中国、ブラジル、カナダはそれぞれ、米国の発電量を上回っています。PNNLで開発された技術は、発電施設の設計と運用において、エネルギー生産と野生生物とのより良いバランスを実現するのに役立つ可能性があります。
PNNLの研究者たちは、より優れたデバイスの開発に取り組んでいます。小型センサーフィッシュの開発が進められているほか、より小型で高性能、そして長寿命の音響タグの開発も進められています。
「これが市場に出回っているのを見て、私たちはただ嬉しく思っています」とデン氏は言う。「人々はこれらのツールを使って、これまで収集されていなかった情報を収集できるのです。」
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