共同企劃：低碳生活部落格、環境資訊中心；文：王順德（台達基金會低碳生活部落格寫手）
談起河川破碎化，讀者們不一定有具體的概念，但或許對於曾在網路上爆紅的「鮭魚加農砲」有點印象。
鮭魚加農砲（Salmon Cannon）的原理，是將醫院運送藥物的氣動管（pneumatic tube）物流系統，加上水流加速器，形成類似遊樂園滑水道、但水流方向相反的「鮭魚運輸系統」。
復育員在河川中游，將鮭魚塞進管道，鮭魚便能跨越水庫、水壩、攔砂壩、水力發電廠等各式人造障礙物，完成返鄉的動作。寫到這我自己都有點羨慕，要是今年過節也能搭滑水道回老家就好了。
然而，對鮭魚來說，搭乘加農砲返鄉，卻是攸關生死的大事。
河流支離破碎 鮭魚返鄉成高難度障礙賽
隨著文明演進，人類設置的「河川障礙物」從小型橋樑、堤防，演進到大型水壩。但對鮭魚或其他洄游性魚類而言，這些人造結構把牠們返鄉的水路攔腰截斷，使牠們無法溯回上游產卵、繁衍下一代。
以美國的蛇河（Snake River）為例 ，每年繁殖季節，洄游魚類必須逆流泳躍八座水壩才能抵達繁殖地。以往高達百萬鮭魚的洄游季，如今只剩一百條左右能返抵原生棲地。
加拿大學者格里爾指出，以生態系功能（ecosystem function）及生態系服務（ecosystem service）為指標進行推估，世界上只有大約四分之一的河流，不受人為干擾自然流動。葛里爾的估計策略，側重在對生態系造成顯著影響的中型、大型障礙物。除此之外，河川裡還有許多看似不明顯，卻對水文造成影響的小型障礙物，例如：小型木造水閘、小攔沙壩、供人或汽車渡河的水泥淺灘。
若將這些高度小於30公分，難以從空拍圖辨認的障礙物列入統計，河川又會呈現什麼樣貌？
2700公里徒步研究旅行 歐洲揭120萬人造河川障礙物
為了回答這個問題，由貝萊蒂教授領銜的研究團隊，在歐洲展開長達2700公里、橫跨26個國家的徒步研究旅行。他們沿河記錄人造結構物的尺寸、位置及使用狀況，最終發現大約63萬個障礙物。研究團隊將障礙物與河川流速、土地使用方式（例如商業區、農耕地）等資料套疊，建立一套推測歐洲人造河川結構物位置的軟體模型，研究成果於今（2021）年一月發表於自然期刊。
這項研究指出，歐洲密度最高的區域位於荷蘭，平均每50公尺就有一個人造結構物；巴爾幹半島及斯堪地那維亞則相對不受干擾，障礙物間平均間隔約200公里。整體而言，歐洲共有超過120萬個人造河川障礙物，是全世界密度最高的區域。這個數字也比前人的研究報導高出了2.5倍。
然而，更令貝萊蒂團隊擔心的是，目前障礙物密度最低的地理區域，正是未來建設水壩、水力發電廠、水力抽蓄儲能設施的絕佳地點。
拚能源轉型 水力發電成洄游魚類另一波命運轉折點
過去30年間，各國基於安全、經濟及環境因素，逐漸關注大型水利工程的存廢。雪霸國家公園自1997年起，也逐步拆除多座七家灣溪上的攔砂壩 ，確保櫻花鉤吻鮭棲地的完整。只不過，這項源自於美國的拆壩行動，也受到能源轉型風潮的挑戰。
因為太陽能、風力發電效率受環境影響較大，若要應付白天尖峰時段電力需求，還需利用儲能系統，將夜晚產生的電力保存至白天使用。而截斷河流的水力抽蓄儲能設施[1] ，正是各國倚賴的系統之一。
根據國際能源署發表的2020世界能源展望報告，若要在2070年達成全球淨零碳排放，在「永續發展情境」情境下，未來20年內，水力發電量必須增加55%。英國氣候變遷委員會（Committee on Climate Change）最近提出的第六期碳預算建議書（Sixth Carbon Budget）裡也提到，英國至少要維持3GW的水力抽蓄儲能蓄電量，方能於2050年前達成碳中和。
2020年10月，蘇格蘭政府通過Coire Glas設計變更計畫：擴大攔截湖泊、河谷，作為蓄水池的區域，使其蓄電量增加兩倍。此計畫不但被納入蘇格蘭碳中和及綠色振興政策，更受到主張蘇格蘭獨立的蘇格蘭民族黨（Scottish National Party, SNP）大力支持，認為此舉有利於蘇格蘭能源自主。
由於包含英國在內的各國政府，已經公開宣示將淨零碳排放作為國家政策，甚至立法。若未來氫能、生質能源發展速度不如預期，增建水壩便成為政府兌現政治承諾的可能途徑。
這代表未來全球對於人造河川結構物的需求，只怕是只增不減。
註釋：
[1] 水力抽蓄儲能設施構造類似水壩，設有上下兩個蓄水池。利用離峰時段多餘的電力驅動幫浦，將水從由較低的蓄水池輸送到高處。待用電尖峰時刻，再讓上池的水往下流，推動發電機供應電力。
※ 本文為低碳生活部落格與環境資訊中心共同刊登之〈破碎的母親河與返鄉困難的鮭魚們〉
