Conflits entre les besoins du saumon et ceux des utilisateurs concurrents de l’eau

Dans l’ouest des États-Unis, la pénurie d’eau est un problème urgent et établit un équilibre entre la fourniture d’un débit lorsqu’il est nécessaire pour soutenir les habitats des poissons migrateurs, comme le saumon et la truite arc-en-ciel.

Répondre simultanément aux besoins des irrigants et des producteurs d’hydroélectricité s’est avéré être un défi de taille. Même avec une grande quantité d’eau stockée disponible, il peut toujours être difficile de coordonner des débits capables de satisfaire toutes les demandes. Alors que les conditions climatiques continuent de se réchauffer et de s’assécher, trouver des solutions qui répondent simultanément aux besoins des poissons, à la production d’énergie et aux autres demandes en eau deviendra de plus en plus difficile.

À cette fin, deux scientifiques du laboratoire national d’Oak Ridge ont exploré la programmation optimale des rejets de débit d’un réservoir en Californie, aux États-Unis, pour bénéficier simultanément aux populations de saumon et maximiser la production d’électricité. Les résultats de l’étude ont été publiés dans la revue Sécurité de l’eau et biologie.

« Les tensions entre les utilisations concurrentes de l’eau sont élevées dans la vallée centrale de Californie », a expliqué Henriette Jager, co-auteur de l’étude. « Les réservoirs servent à plusieurs fins, y compris le soutien aux populations de poissons migrateurs. Les retours de géniteurs sauvages de saumons quinnat de remontée d’automne dans les rivières de la vallée centrale ont diminué à un taux moyen de 1 947 adultes par an depuis 1950, accompagnés de fluctuations importantes d’une année à l’autre.  »

Le duo a développé des modèles pour comprendre comment les rejets de débit d’un réservoir californien pourraient être programmés pour bénéficier au saumon tout en maximisant la valeur de la production d’électricité. Le Dr Rocio Uria-Martinez, un économiste de l’énergie, a modélisé les tendances saisonnières de la valeur énergétique, tandis que le Dr Jager a modélisé les réponses du saumon au débit.

Lorsqu’ils sont combinés dans une optimisation, les modèles ont produit une frontière optimale de Pareto des modèles de flux saisonniers. Les régimes d’écoulement candidats consistaient en deux écoulements pulsés avec des variations d’amplitude, de synchronisation et de durée. Ces régimes ont été davantage contraints par le maintien d’un débit annuel total proche de la médiane historique.

Les résultats de l’étude indiquent si des régimes d’écoulement favorables à l’élevage du saumon permettraient également la production d’hydroélectricité lorsque la demande et les prix de l’électricité sont élevés. L’analyse a révélé des moments où les objectifs économiques et pour le saumon s’alignaient, ainsi que des moments où ils divergeaient.

Des régimes d’écoulement optimaux satisfaisant à la fois les objectifs pour le saumon et l’hydroélectricité ont fourni des débits pulsés au début de l’été. Cependant, seules les solutions mettant l’accent sur la valeur de l’hydroélectricité incluaient des débits élevés au milieu de l’hiver.

Selon l’autre auteur de l’étude, le Dr Rocio Uria-Martinez, « L’économie du réseau californien est complexe, mais nous nous sommes principalement intéressés aux signaux climatiques saisonniers. Par exemple, la demande d’électricité devrait être plus élevée lorsque la climatisation et le chauffage sont activés.  » Les résultats de l’étude fournissent des informations précieuses sur la manière dont les réservoirs peuvent fonctionner pour répondre simultanément aux besoins des populations de saumon et des utilisateurs d’électricité.