目前为亚马逊盆地提出的数百家水电坝 - 一个生态敏感的区域，覆盖了超过三分之一的南美洲 - 预测其预先预测其温室排放可能对该地区和地球至关重要。
康奈尔LED团队包括生态学家，计算机科学家和来自南美组织的研究人员，开发了一种计算模型，使用人工智能来找到最有前途的大坝网站的配置，在一个惊人的可能组合中。
研究人员发现，实现低碳水电需要规划，以较高海拔地区考虑整个亚马逊盆地，并有利于较高的水坝。
“If you develop these dams one at a time without planning strategically – which is how they’re usually developed – there is a very low chance that you’ll end up with an optimal solution,” said Rafael Almeida, a postdoctoral research fellow with theAtkinson中心可持续未来和联合主导作者“用战略大坝规划减少亚马逊水电的温室气体排放“9月19日公布的自然通信。
“开发水坝依靠可能导致真正不良的结果，排放水平与未来可持续能源目标不兼容，”阿尔梅达说。
联铅作者是Alex Flecker.，生态学教授和进化生物学教授，以及卡拉戈麦斯，计算机科学教授和主任计算可持续性研究所。
当区域被淹没到建造水坝时，分解植物物质产生甲烷，比二氧化碳更具破坏性的温室气体。根据位置和其他因素，大坝施工的碳排放可能因最低到最高的数量超过两个数量级而变化。使用该模型，研究人员可以识别为给定能量输出目标产生最低量的温室气体的水坝的组合。
分析发现，在高度高度建立的水坝倾向于每单位功率输出的温室气体排放量比低地的水坝 - 部分是因为在陡峭的环境中需要较少的土地需要淹没。
由于甲烷在二氧化碳中不留在大气中，研究人员分析了20年和100年的时间框架。该方法可以在几分钟内计算高精度的解决方案，也可以用于衡量其他电源在其他地区的环境影响。
对于分析，戈麦斯表示，研究人员使用了强大的“鸿沟和征服”计算方法。
“我们需要开发能够将该问题降低到子问题的算法，并以智能方式组合在一起的结果，为特定能源目标提供最低的温室气体排放的解决方案，”她说。
目前有大约150个水电坝，另外350名为亚马逊盆地提出，包括巴西，厄瓜多尔，秘鲁和玻利维亚的部分地区。本研究是利用计算工具分析水坝的影响的更大努力的一部分，以帮助南美政府和组织提出明智的决定，这些决定平衡了利益和缺点。
“传统上，优化是针对单身目标进行的，”Gomes说。“但由于大图片，我们需要考虑多个标准。虽然某些能量的角度可能是良好的，但它可能对其他环境目标产生巨大后果。所以这是我们进来的地方，做到这一大量计算，从多目标角度看出问题。“
该研究团队将田野的专家汇集在于水文到生物多样性对人工智能，以研究水坝如何影响整个生态系统。
“我们希望开发方法来思考这些项目是否可能比其他项目更多或更少有影响，”Flecker说。“例如，也许某大坝可能会中断河道网络中的连接和块鱼迁移。您必须考虑产生水电和环境影响之间的权衡，因此社会可以使其认为可接受的决定。“
共同作者包括历史学生秦鲁施，与纽约合作鱼和野生动物研究单位的计算可持续性研究所和SECESH SETHI。也为本文件是斯坦福大学，斯德哥尔摩环境研究所拉丁美洲，朱尔德大学联邦大学，密歇根州立大学国家亚马逊研究所，野生动物保护社会和野生动物保护社会研究所加州大学圣塔巴巴拉。
该研究得到了Atkinson Venture Fund，Atkinson Prodyoctoral奖学金计划，国家科学基金会，国家科学基金会，通过其国防大学研究仪表计划，国家科学基金会，生命研究所和陆军研究办公室。
