Żegluga i energetyka

Jak wygląda rzeka o naturalnym charakterze?

Rzeki należą do wód powierzchniowych. W swoim naturalnym stanie przecinają krajobraz niczym wypełnione wodą żyły. Ich woda o niskiej zawartości soli stanowi podstawę wszelkiego życia: rośliny wykorzystują ją do wzrostu, zwierzęta lądowe gaszą w niej pragnienie, a ryby znajdują w niej swoje siedliska.

Rzeka zazwyczaj bierze początek w źródle, zbiera wody dopływów i ostatecznie uchodzi do morza. Na swojej drodze woda przemieszcza się zgodnie ze spadkiem terenu – od najwyższego do najniższego punktu krajobrazu. Płynąca woda posiada dużą siłę, dzięki której może transportować nawet piasek i kamienie, wcinając się w otaczający teren. W ten sposób koryto rzeki tworzy silnie powykręcane, kręte odcinki, zwane meandrami. Ponieważ rzeka nieustannie przemieszcza osady, jej koryto stale się zmienia i – w zależności od stanu wody – może osiągać szerokość od kilkuset metrów do nawet kilku kilometrów.

Do rzeki należy jednak znacznie więcej niż tylko szybko płynący nurt. Wyspy zalewowe, żwirowe łachy oraz tereny zalewowe (łęgi) stanowią schronienie dla wielu organizmów. Doliny rzeczne charakteryzujące się okresowymi wezbraniami i niżówkami pełnią ważne funkcje w ekosystemie rzecznym: w stanie naturalnym mogą gromadzić duże ilości wody, ograniczając skutki powodzi, a jednocześnie działają jako magazyny węgla.

Dlaczego większość rzek jest dziś uregulowana?

Rzeki od wieków pełnią ważną funkcję transportową, ponieważ przez długi czas statki były jedynymi środkami transportu wykorzystywanymi do przewozu towarów regionalnie oraz jako połączenie między morzami. Również dzisiaj żegluga w niektórych miejscach ma duże znaczenie przy transporcie surowców, takich jak węgiel, ropa naftowa oraz produkty z przemysłu elektrotechnicznego i rolnictwa.

Jednak wiele naturalnych, krętych rzek, których poziom wody stale się zmienia, stwarza problemy dla żeglugi: duże statki towarowe nie mogą poruszać się po takich wodach, ponieważ utknęłyby w wąskich zakolach i płytkich odcinkach. Dlatego człowiek pogłębiał i prostował rzeki. W tym celu przebijano kręte odcinki rzeki, aby usunąć łuki i zakola, a dopływy boczne były odcinane. Interwencje te powodują zwiększenie głębokości wody, dzięki czemu statki mogą być bardziej załadowane. Jednocześnie wzrasta prędkość przepływu rzek, które nie są już hamowane przez zakola. Dlatego buduje się falochrony i umacnia brzegi, aby zapobiec wypływaniu wody z koryta rzeki.

Aby uczynić rzeki bardziej żeglownymi, buduje się również zapory i jazy, które umożliwiają regulację poziomu wody w rzece w zależności od potrzeb. Takie budowle służą także produkcji energii – na stopniach wodnych woda kierowana jest przez turbiny lub koła wodne, wprawiając je w ruch. Już w przeszłości w ten sposób napędzano młyny do mielenia zboża, a dziś produkuje się w ten sposób energię elektryczną.

Rozwój żeglugi i energetyki wodnej sprawił, że w ostatnim stuleciu prace budowlane na rzekach były prowadzone coraz częściej. W efekcie w Niemczech nie istnieją już rzeki o całkowicie naturalnym charakterze. Zastąpił je tzw. „rzeki kulturowe”, które mają łączyć różne formy użytkowania – żeglugę i wytwarzanie energii. Prostowanie Odry rozpoczęto już około 300 lat temu – współczesna Odra jest dziś niemal o jedną trzecią krótsza niż pierwotnie.

Jakie wady ma zabudowana rzeka?

Odcinanie bocznych ramion rzek i przekopywanie koryt prowadzi do ich wysychania, w wyniku czego rzeka traci część swojej objętości wody oraz liczne siedliska, takie jak tereny zalewowe i meandry. Dodatkowo prostowanie rzek skraca czas trwania naturalnych wezbrań. W efekcie zanikają siedliska ryb, które składają ikrę lub dorastają w strefach okresowych zalewów.

Ponieważ w prostowanych rzekach woda nie jest wyhamowywana na zakolach, prędkość przepływu wzrasta. Gatunki preferujące wody stojące tracą w ten sposób swoje siedliska. W szybko płynących rzekach nasila się także erozja – oznacza to, że żwir jest porywany przez nurt lub przykrywany piaskiem. Wiele gatunków ryb, takich jak jesiotr, wykorzystuje żwirowe odcinki rzek jako tarliska, które w uregulowanych rzekach zanikają.

Prostowanie rzek powoduje problemy nie tylko dla organizmów wodnych, lecz także dla ludzi – wzrasta bowiem zagrożenie powodziowe. Wynika ono ze współdziałania podnoszącego się poziomu wody, większej prędkości nurtu oraz utraty terenów zalewowych. W rzekach o swobodnym przepływie doliny zalewowe mogłyby przechwytywać nadmiar wody. Ich utrata sprawia jednak, że krajobraz traci zdolność retencjonowania wody. Nadmiar opadów jest szybko odprowadzany do rzek, gromadzi się w miejscach ich połączeń i prowadzi do powstawania powodzi.

Aby zapobiegać corocznym zalaniom, buduje się wały przeciwpowodziowe i jazy. Również te rozwiązania niosą jednak problemy. Wały ograniczają przestrzeń rzeki i prowadzą do dalszej utraty terenów zalewowych. Jazy, które mają regulować poziom wody i jednocześnie służyć produkcji energii, oferują jedynie ograniczone bezpieczeństwo – nie mają bowiem nieograniczonej pojemności retencyjnej. Zamiast tego wywierają poważne negatywne skutki dla wielu organizmów rzecznych. Szczególnie wędrówki ryb są przez jazy silnie utrudnione. Ponadto ryby wędrowne muszą podczas swojej podróży stale przystosowywać się do zmieniających się prędkości przepływu: w swobodnie płynących, wyprostowanych odcinkach nurt jest bardzo silny, natomiast w strefach spiętrzenia przy jazach gwałtownie słabnie. Wyzwania te dodatkowo utrudniają i tak wyczerpującą wędrówkę ryb wędrownych.