美国靠修建水坝扼杀河流而繁荣起来。现在是时候消除这种损害了。

这条鱼长近三英尺，当它从下花岗岩水坝的观景窗旁悠闲地游过时，特蕾莎·威尔逊放下手里的针织品，抬头看了一眼。“奇努克鲑”，她说道，敲了一下电脑键盘，记录下它游动的过程。这条鲑鱼停了下来，仿佛在接受人们的欣赏。它逆着蛇河的水流游动，斑驳的鳞片闪闪发光。然后它飞快地游走，逆流而上，回到了它的出生地。

鲑鱼和鳟鱼是溯河洄游动物：它们在河里孵化，在海里度过一生，然后回到出生地繁殖并死亡。在华盛顿州东部的斯内克河上，这意味着要穿越四座水力发电站，这是一项艰巨的任务，很少有人能完成。

下花岗岩是这种大马哈鱼和其产卵地之间的最后一道屏障。它是美国联邦政府列为受威胁或濒危的太平洋西北部 13 种鲑鱼和鳟鱼之一。挡在它前面的混凝土和钢结构高 151 英尺，横跨峡谷，涡轮机将泡沫搅向下游。要越过这堵墙，游泳者需要爬上一个螺旋结构，即鱼梯，到达休息池，那里有一个观察门，威尔逊可以通过它跟踪它们，以便华盛顿大学的生物学家和其他监测大坝对鱼类种群影响的人了解情况。

据传说，1805 年探险家刘易斯和克拉克抵达蛇河时，蛇河里鱼群繁多，人们可以背着它们从河岸走到河岸。如今，这些动物已经很少经过，威尔逊不得不把八小时轮班的大部分时间都用来做袜子。

就在 20 世纪中叶，一年内就有近 13 万只成年大鳞大麻哈鱼返回这片水域。2017 年，约有 1 万只大鳞大麻哈鱼返回，这一数量下降威胁到了这条河及其所有生物的健康。从提顿山脉的熊到太平洋的虎鲸，超过 130 种昆虫、鸟类、鱼类和哺乳动物都以大鳞大麻哈鱼为食。甚至植物和树木也从中受益，从它们的排泄物和残骸中汲取养分。

全国各地都在重复这一场景。大西洋鲟鱼曾是东海岸的标志性物种，如今只能到达其历史产卵地的一半左右。美国约 800 种淡水鱼中约有 40% 和三分之二以上的本土贻贝都是稀有或濒危物种，部分原因是人为的屏障改变了它们的生态系统。水库扰乱了水流，改变了水流速度和温度。这会损害水质并干扰水生生物的繁殖周期。堵住河道会阻止沉积物的分布和木桩的形成，而这两项对于创造健康的栖息地至关重要。它还会消除洪泛区和自然曲流，这两者都可以防止河岸泛滥。

美国是由河流塑造的——总共有 250,000 多条河流——自殖民时代以来，我们就一直按照自己的意愿操纵着它们。负责监管联邦政府拥有的水坝的陆军工程兵团在其国家清单中列出了 90,000 多座水坝。还有数万座水坝尚未登记。“想想这个数字，”当时的内政部长布鲁斯·巴比特在 1998 年美国生态学会会议上说。“这意味着，自《独立宣言》以来，我们平均每天都在建造一座大坝。”其中最好的水坝可以发电、方便航行，还可以满足我们的用水需求。但许多水坝，也许是大多数，已经不再必不可少了。

可再生能源成本的下降和制造业的持续衰退使得许多此类建筑变得毫无必要。其他则需要昂贵的维护。美国土木工程师学会称，其中七成已超过 50 年历史，许多都处于失修状态。该学会估计，升级 17% 的“高危”水坝（意味着一旦发生故障，下游的人员可能会丧命）的成本为 450 亿美元。其余水坝的整修成本将是这个数字的数倍。对此，越来越多的科学家和环保主义者呼吁拆除过时或可有可无的水坝，让更多的河流——大自然的原始基础设施——再次自由流淌。

许多倡导者认为西雅图以西 50 英里的艾尔瓦河是一个典范。在国家公园管理局于 2014 年拆除两座水坝之前，鲑鱼和鳟鱼几乎已经绝迹，而水道和周围的荒野得以恢复，对电力供应几乎没有影响。水利恢复倡导者认为，蛇河也会发生同样的情况，他们在那里与工程兵团、当地政客和农民进行了长达数十年的斗争，后者认为，水力发电仍然必不可少，拆除水利系统可能无法拯救动物。

随着“解放蛇河”的压力越来越大，工程兵团和其他人员正在考虑在全国范围内开展类似的项目，这一趋势可能会重塑杜克大学水文学家马丁·道尔所说的“我们的河流共和国”。

“我们正在改变我们的优先事项，我们只剩下这些不再适用的遗留景观，”他说。“如果遗留基础设施妨碍或造成问题，我们就拆除它们。80% 的水坝的未来非常值得怀疑，或者应该值得怀疑。”

这条蛇河从黄石国家公园的源头蜿蜒 937 英里，穿过爱达荷州（这里仍是西部最未受污染的水生栖息地之一），流入华盛顿州。在那里，它又蜿蜒 141 英里，穿过一个叫做帕卢斯的地区——500 万英亩的超凡沙丘和金色麦田——然后汇入浩瀚的哥伦比亚河。

布莱恩·琼斯在这里长大，这里靠近一个叫达斯蒂的小镇，他的曾祖父一个半世纪前定居于此。他们一家一直种植小麦，现在他们的农场占地 640 英亩。在丰收年，琼斯可以收获 18,000 蒲式耳。华盛顿州是美国第四大小麦产地，我们的小麦主要用于出口。

1961 年至 1975 年间，美国陆军工程兵团在斯内克河下游修建了四座水力发电站，加深和拓宽了河道，以容纳前往俄勒冈州波特兰的驳船。“我认为我们被这种运输谷物的新方式所吸引，我们认为这是一件好事，”琼斯说。多年来，船只提供了比卡车和火车更便宜的替代品。但冰港、下纪念碑、小鹅和下花岗岩水坝的船闸并没有像许多人预期的那样带来好处，随着成本上升，驳船运输量下降。如今，每年顺流而下的驳船数量不足 300 万吨，比 2000 年该行业的鼎盛时期减少了 26%。

琼斯是少数赞成拆除建筑物的农民。他可以从经济角度提出理由——他认为陆路运输更具经济意义——但他的观点的核心是更简单的事情：他怀念童年的风景。“蛇河上下都是沙滩，河岸地区有果园，”他说。“我记得我祖母在院子里有一张桌子，上面摆满了一箱又一箱的桃子。从西红柿到青豆，从甜菜到豆子，应有尽有。还有瓜田、苜蓿田。”他还回忆起丰富的野生动物。他说，现在大部分野生动物都消失了，被大坝之间的水库淹没了。

大多数鱼类也是如此。蛇河中发现的所有四种鲑鱼和虹鳟鱼都被列为受威胁或濒危物种——这一趋势在整个太平洋西北地区都很常见，美国政府在那里管理着 31 座水坝。它们数量的下降促使吉米·卡特总统于 1980 年签署了一项法律，授权爱达荷州、蒙大拿州、俄勒冈州和华盛顿州制定拯救它们的计划。邦纳维尔电力管理局是一家联邦非营利组织，出售水坝产生的电力，自 2007 年以来，该局每年平均花费 2.2 亿美元用于栖息地修复和孵化场。它还每年平均向工程兵团和其他机构提供 7700 万美元，帮助资助工程兵团发言人乔·萨克森所说的“世界上最先进的鱼类通道系统”。泄洪道堰和梯子都类似于水上乐园的滑梯，帮助引导动物越过每个水坝。工人们将被称为幼鱼的幼鱼从收集池中抽出，放入卡车和驳船中，然后将它们运往下游。冷却系统维持水库温度以保护这些生物。萨克森说，超过 99% 的成年生物和 95% 至 100% 的幼年生物在经过这些建筑物时能够存活下来。

但这些数字只揭示了部分情况。批评者经常将这种说法描述为“类似于从 100 层的摩天大楼上扔下一条金鱼，看到它在 75 层还活着，就认为没问题了”，倡导组织“鳟鱼无限”的首席科学家海伦·内维尔说。水坝和水库通过改变洄游鱼类往返大海的路线，给它们带来了负担。这对幼鲑鱼来说尤其危险。它们不是顺着湍急的冷流顺流而下，而是花时间和精力在水库更温暖、更缓慢的水流中游动，在那里它们更有可能成为猎物。美国鱼类和野生动物管理局 2014 年的一项研究发现，如果它们毫发无损地逃脱，到达海洋所需的时间比水坝建成前平均要长两周。同样的分析显示，额外的压力导致近四分之一的洄游鱼类死亡。当然，那些活到太平洋的鱼也面临着威胁。总的来说，近年来，只有不到 1% 的幼鱼游到海洋后会逆流产卵。在工程兵团建造所有水力发电基础设施之前，这个比例是 6%；生物学家认为 2% 足以维持可持续的种群数量。“它们确实濒临灭绝，”内维尔说。

这促使来自全美各地的 55 名科学家于 2019 年 10 月签署了一封信，呼吁拆除这些建筑。他们的诉求基于 1994 年以来的五项联邦法院裁决，这些裁决指示大坝和水道管理人员考虑采取额外措施保护野生动物，并更仔细地考虑拆除大坝。（由邦纳维尔电力公司资助的鱼类通道中心负责监测鱼类种群，该中心表示，大坝溃坝可能会使返回产卵的鲑鱼数量增加四倍。）相关机构必须在 2020 年完成法院下令的环境影响研究（这是众多研究中的最新一项），但这可能不会结束争论。许多农民担心铁路垄断，不想失去驳船，一些地区政客也加入工程兵团的行列，反对拆除这种能源，如果全速运转，可以为像西雅图这样规模的城市供电。但目前，这些大坝仅提供该地区 4.3% 的电力。

拆除这些结构可能是最具成本效益的选择。下蛇河系统中的 24 台涡轮机均已超过其 50 年的使用寿命。工程兵团于 2016 年签署了一份价值 1.15 亿美元的合同，在冰港大坝安装三台涡轮机。与此同时，该地区的水电价格自 2008 年以来上涨了 30%，使得邦纳维尔电力公司的电力比其他来源的电力更昂贵。西北能源联盟（由 100 个公共和私人实体组成的联盟）在 2018 年进行的一项研究发现，太阳能、风能和天然气发电可以提供相同的备用储备，而建设所需的基础设施只会使客户的每月水电费增加 2 美元。

拆除大坝的政治意愿似乎正在增强。2019 年 4 月，爱达荷州众议员迈克·辛普森 (Mike Simpson) 呼吁认真研究这一问题，华盛顿州州长杰伊·英斯利 (Jay Inslee) 签署法案，拨款 75 万美元，研究如何最好地帮助因拆除大坝而受到影响的社区。

除了水坝带来的威胁外，溯河洄游鱼类还面临着气候变化带来的生存威胁。2015 年，高水温导致蛇河 96% 的红鲑鱼死亡。但那些支持拆除水坝的人也同意，放水可以冷却水质，创造更多的产卵栖息地，让这些濒临灭绝的生物有更好的生存几率。他们说，这只能帮助蛇河整体。“我希望那些水坝能被拆除，”琼斯说。“我希望在有生之年看到它。所有能到河里捕鱼的物种都会茁壮成长。”

麦克·麦克亨利的比利时马林诺斯犬金吉尔站在华盛顿州西部的艾尔瓦河边，轻轻地呜咽着。麦克亨利把金吉尔从池塘里抱了起来，池塘里有数百甚至数千条小鲑鱼在阳光下闪闪发光。这些小鱼才几个月大，不久之后，它们就要开始它们的海洋之旅了。麦克亨利放开了狗，金吉尔跳进了水里。小鱼们四散开来。

麦克亨利在下艾尔瓦克拉兰部落担任生物学家和栖息地管理员已有三十多年。自从拆除两座水力发电站大坝以来，河流在一个多世纪以来首次不受约束地流淌，他们的祖传土地发生了翻天覆地的变化。

这条水道发源于奥林匹克山脉高处的一片雪原，向北流经 45 英里，到达胡安德富卡海峡。几千年来，河里盛产鲑鱼和鳟鱼。每年有多达 40 万条成年奇努克鲑、银鲑和其他物种返回产卵，使其成为美国最丰富的溯河鱼类栖息地之一。

情况在 1910 年发生了改变，当时奥林匹克电力公司修建了埃尔瓦大坝，为附近安吉利斯港的木材和纸浆厂提供电力。1927 年，该公司又建造了另一座大坝，名为格莱恩斯峡谷，位于第一座大坝上游 8 英里处。除了淹没克拉拉姆宗教场所和青翠的洪泛区之外，由于缺乏鱼类通道，这些建筑还将产卵地缩小到河流前 5 英里处。因此，鲑鱼数量急剧下降。在 20 世纪的最后几年里，该系统产生的电量微不足道——约为一家当地工厂能源需求的一半——而且它的所有者认为，让它更适合鱼类生活太昂贵了。1992 年，乔治·H·W·布什总统签署了一项法案，授权内政部以 2950 万美元购买大坝，然后将其拆除，并恢复栖息地。

国家公园管理局花了近二十年时间规划这个耗资 3.5 亿美元的项目。最大的挑战是管理大量的沉积物：大约 3300 万吨的淤泥、砾石和岩石散落在两个水库中。一条自由流动的河流会带走大量的泥土；一次性让它们全部流走会给下游造成严重破坏。工程于 2008 年开始，建造了一座用于过滤安吉利斯港供水的处理厂。从 2011 年开始，工作人员部分排干了湖水，并使用起重机和驳船上的挖掘机拆除 10 到 20 英尺长的屏障，慢慢排空了湖水。最后一块混凝土和钢筋于 2014 年落下。

完成这项工作后，公园管理局与该部落合作开展了该机构有史以来第二大栖息地恢复项目。生物学家、植物学家和志愿者在水库冲毁的洪泛区种植了数以万计的本土树木、草和其他植物。鲑鱼和鳟鱼在几个月内逆流而上。尽管如此，官员们还是用孵化场饲养的动物来增加它们微薄的数量。虽然水在两年多的时间里一直很浑浊，但泥土和砾石最终沉淀下来，在安吉利斯港附近的河口形成了沙洲、海滩和一个巨大的河口。

2018 年，研究人员沿艾尔瓦河浮潜，发现有 15,000 条虹鳟，数量是十年前的两倍。水獭追随鱼群逆流而上。鸟类和大型动物，如鹿和熊，与溯河洄游物种一起逐渐减少，现在又以前所未有的数量重新出现。这些富含营养的沉积物和新生长物使洪泛区恢复生机，生机盎然，而一些由河流造成的木桩，另一些由麦克亨利和他的团队造成的木桩，为幼鱼提供了避难所。他指着桤木之间的麋鹿粪便，以及被捕食者拖上岸的鲑鱼尸体。

拆除水坝无疑使这条河岸带恢复了活力。麦克亨利说，恢复栖息地的作用不只是拯救鱼类。它还创造了一条天然的防洪屏障，为河流带来了更多的休闲机会（联邦和部落官员将在 2021 年考虑允许鲑鱼捕捞），并恢复了林地和海滨。“如果你想把一条河搞乱，筑坝是你所能做的最恶劣的事情，”他说。“你可以说这样做有好处。但至少在这个地区，我想，在我的价值体系中，我认为一条野生河流提供的服务远远超过筑坝。”

在修建水坝的一个多世纪里，艾尔瓦河与大海的交汇处是一条粗糙的鹅卵石海岸线。如今，这条自由奔腾的河流形成了一片宽阔的海滩，沙滩上布满了细密的灰沙，点缀着灌木丛，为贝类、海狸、滨鸟和其他生物提供了栖息地。联邦政府在该项目之前运行的所有计算机模型都没有预测到这一点。“大约 350 万立方码的沉积物被倾倒在这里，”麦克亨利说，“现在我们拥有了一个以前没有的河口生态系统。”

幼鱼不仅可以从淡水过渡到咸水，河口还能吸引足够的珍宝蟹来支持繁荣的渔业。就在离岸边，一排长长的浮标标记着陷阱的位置，与海滩平行。这项行动带来了意想不到的经济推动力。

据倡导组织美国河流组织称，自 1912 年以来，美国全国有 1,605 座水坝倒塌，其中埃尔瓦河上的两座水坝是最大的。在内政部的巴比特（他在比尔·克林顿总统的领导下领导该机构）将河流修复作为优先事项后的二十年里，美国 46 个州和哥伦比亚特区已有约 1,200 座水坝倒塌。1999 年，缅因州奥古斯塔的爱德华兹水坝成为联邦政府拆除的第一座大型水力发电大坝。该水坝建于 1837 年，用于为肯纳贝克河沿岸的谷物磨坊提供动力，几乎杀死了鲱鱼、鲈鱼和鲟鱼。如今，这条水道吸引了体育垂钓者，该市也获得了一个受欢迎的河滨区，里面有公园、凉亭以及皮划艇和独木舟下水处。

为了保持这一势头，美国河流组织正在与公共机构和私人组织合作，拆除新英格兰地区的数十座水坝，并在全国范围内恢复河岸栖息地。与此同时，美国陆军工程兵团正在考虑圣安东尼瀑布两座水坝的未来，密西西比河流经明尼阿波利斯。当局希望在未来几年内拆除北加州克拉马斯河上的另外四座水坝，此举将恢复 300 英里的鲑鱼产卵栖息地。

这类大型项目吸引了大量关注，但许多更为温和的清除计划的累积影响可能会产生同样深远的生态和经济红利。杜克大学水文学家道尔说：“你可以用小得多的‘大锤’恢复许多物种和一些非常多样化的生态系统。”既然这些人造屏障的作用已经耗尽，现在是时候让它们所阻拦的河流恢复原状了。

本故事刊登在《大众科学》 2020 年春季《起源》期刊上。