Desde la aplicación Cuenca del Amazonas a los bosques boreales, y desde el Mekong a las estribaciones del Himalaya, los ríos de todo el mundo están siendo el objetivo de nuevas represas importantes en un auge hidroeléctrico global que también tiene como objetivo suministrar agua potable a las poblaciones humanas en aumento y facilitar la navegación en los ríos del planeta; Se prevé la construcción de 3,700 nuevas presas, 847 de ellas de más de 100 MW.
Pero un fuerte argumento a favor de la energía hidroeléctrica parece ahora mucho más débil. Los científicos han compilado la evaluación más completa hasta el momento del impacto global que tienen los embalses de las presas en la atmósfera mundial y las emisiones de gases de efecto invernadero. Y no son buenas noticias.
A nivel mundial, los investigadores estiman que los embalses, considerados durante mucho tiempo como "emisores cero" por el programa climático de las Naciones Unidas, contribuyen con el 1.3 por ciento de las emisiones de gases de efecto invernadero provocadas por el hombre. Las emisiones en esta escala son comparables a las del cultivo de arrozales o la quema de biomasa, escriben los autores del estudio.
Pero a pesar de su magnitud, estas emisiones de los embalses no se cuentan actualmente en las evaluaciones del Panel Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático de las Naciones Unidas (UN IPCC). De hecho, los países son actualmente elegibles bajo el Mecanismo de Desarrollo Limpio de la ONU para recibir créditos de carbono para sus represas recién construidas. El estudio plantea la cuestión de si la energía hidroeléctrica debe seguir contando como energía verde.
Represas no "libres de emisiones"
El estudio, publicado en BioScience, miró el dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) y óxido nitroso (N2O) emitida por 267 reservorios en seis continentes. En total, los embalses estudiados tienen una superficie de más de 77,287 kilómetros cuadrados (29,841 millas cuadradas). Eso equivale a aproximadamente una cuarta parte de la superficie de todos los embalses del mundo, que en conjunto cubren 305,723 kilómetros cuadrados (118,040 millas cuadradas), aproximadamente el tamaño combinado del Reino Unido e Irlanda.
"El nuevo estudio confirma que los embalses son importantes emisores de metano, un gas de efecto invernadero particularmente agresivo", dijo Kate Horner, directora ejecutiva de International Rivers, y agregó que las represas hidroeléctricas "ya no pueden considerarse una fuente de electricidad limpia y ecológica".
Es importante destacar que el estudio desglosó las contribuciones relativas a las emisiones de cada uno de los tres gases, una consideración crucial ya que estos gases tienen diversos grados de impacto en la temperatura global. El metano y el óxido nitroso son muchas veces más potentes que el dióxido de carbono y también se comportan de manera diferente con el tiempo una vez que se liberan a la atmósfera, y ambos factores son relevantes en el contexto de las políticas a corto y largo plazo sobre objetivos de emisiones. Durante un período de 100 años, el efecto del metano sobre el calentamiento global es más de 30 veces y el efecto del óxido nitroso es casi 300 veces mayor que el del CO.2.
Pero los autores del estudio argumentan que los próximos 100 años no son tan relevantes como los próximos 20 años para determinar la política de cambio climático destinada a frenar rápidamente el calentamiento global y cumplir los objetivos de emisiones globales establecidos en el Acuerdo de París. Y debido a que el metano “tiene una vida relativamente corta en la atmósfera (vida atmosférica del orden de una década) en relación con el CO2 (vida atmosférica del orden de siglos) ”, escriben, CH4 "Tiene un mayor potencial de calentamiento global en un horizonte temporal más corto de 20 años".
De hecho, el efecto del metano es 86 veces mayor que el del CO2 cuando se considera en esta escala de tiempo de dos décadas. Es importante destacar que el estudio encontró que el metano es responsable del 90 por ciento del impacto del calentamiento global de las emisiones de los embalses durante 20 años.
El problema con las burbujas
Aproximadamente la mitad del metano emitido por los reservorios se libera en burbujas, que se elevan desde los sedimentos y viajan a través de la columna de agua hasta la superficie del reservorio. El gas atrapado dentro de estas burbujas en la columna de agua, "es la ruta más directa para que el metano llegue a la atmósfera sin convertirse en dióxido de carbono a través de la interacción con el oxígeno", dijo Tonya DelSontro, una de las coautoras del estudio, de la Universidad de Quebec, Montreal.
Por lo tanto, tener en cuenta la contribución de las burbujas de metano es un componente vital de las estimaciones precisas de las emisiones de los yacimientos, pero medirlas es un desafío. Las burbujas son difíciles de localizar, explicó DelSontro, quien ha estudiado las emisiones de metano de lagos y embalses en Suiza, Zambia y Canadá.
Muchos factores afectan cuándo y dónde ocurren las burbujas, y qué tan probable es que los investigadores las detecten, como la proximidad a la costa y al flujo de los ríos, y la presión del agua y del aire. El método utilizado para medir la emisión de gas de los reservorios también es importante, ya que muchas técnicas comúnmente utilizadas pueden pasar por alto el burbujeo, conocido como ebullición, por completo. Los científicos informan que solo la mitad de los estudios que examinaron tomaron en cuenta las burbujas en sus mediciones de emisiones de metano, lo que significa que las emisiones de metano se están subestimando.
Las estimaciones de las emisiones de los yacimientos que incluyeron la ebullición en sus cálculos fueron en promedio el doble de las que no lo hicieron, pero la contribución de las burbujas de metano fue “también muy variable, constituyendo entre el 0 y el 99.6 por ciento del CH total4 flujo [metano emitido a la atmósfera] ”, escriben los científicos. “Esto destaca lo crucial que es medir ambos tipos de HC4 emisión para estimar el flujo total de las aguas superficiales del embalse ”.
Mecanismos de emisión de yacimientos
¿Qué determina la cantidad de gas de efecto invernadero que emite un reservorio dado? Estudios previos señalaron la importancia de la latitud, con reservorios tropicales, como los planeados o en construcción en el Amazon - contabilizados como pesos pesados de emisiones. Pero este último estudio encontró que los reservorios de latitudes medias podrían ser emisores de metano igualmente altos. En lugar de que la latitud en sí sea importante, las emisiones de metano se predecían mejor por la riqueza de nutrientes del reservorio.
Si los nutrientes y los materiales orgánicos, capaces de sustentar las poblaciones de microbios y algas, son abundantes, las emisiones de metano serán mayores. Este suele ser el caso en los reservorios de bosques tropicales, porque una gran cantidad de vegetación puede estar sumergida en el momento en que se llena por primera vez el reservorio. Pero los autores identificaron otros emisores potencialmente altos de metano: embalses construidos en regiones agrícolas productivas en otras latitudes, donde los nutrientes y la materia orgánica pueden filtrarse de las áreas de captación al embalse.
La nueva investigación también identificó la temperatura del agua como un factor importante, ya que el agua más caliente promueve la actividad microbiana y de algas. No se sabe cómo se desarrollará esto a medida que aumenten las temperaturas globales, pero los investigadores advierten que podría crearse un "circuito de retroalimentación positiva potencial" a medida que una atmósfera global más cálida calienta las reservas del planeta.
DelSontro explicó que "el cambio climático futuro, la presión de la población humana, el aumento de la agricultura y otros cambios en el uso de la tierra podrían causar un aumento de la entrada de nutrientes en las aguas dulces, estimulando así la producción (por ejemplo, la proliferación de algas) y quizás tasas más altas de emisión de metano". Más metano en la atmósfera significaría un clima más cálido, lo que a su vez podría mejorar el crecimiento de algas y microbios en los reservorios, lo que resultaría en más emisiones de gases de efecto invernadero que calentarían aún más el clima.
El estudio también destaca otras vías de emisión importantes que generalmente no se tienen en cuenta cuando se calculan las emisiones de los embalses y que requieren más estudios. Estos incluyen emisiones de "zonas de reducción", las áreas que se exponen e inundan repetidamente a medida que fluctúan los niveles de agua; “Desgasificarse” cuando el agua se airea en turbinas y aliviaderos; y la descomposición de la madera en pie, que se sabe que contribuye de manera importante a las emisiones de los reservorios tropicales, pero que no se ha estudiado en ningún otro lugar.
Presupuestos de emisiones globales
Los autores advierten que con una casi duplicación del área del embalse prevista para las próximas décadas, los beneficios de las nuevas presas deben sopesarse cuidadosamente con los costos de construcción: 847 grandes (más de 100 MW) y 2,853 más pequeñas (más de 1 MW). ) los proyectos hidroeléctricos están actualmente planificados o en construcción en todo el mundo.
Es importante destacar que los gases de efecto invernadero que emiten los reservorios ya no deben pasarse por alto en la política internacional, argumentan los investigadores, sino que deben incluirse “en los futuros presupuestos del IPCC [Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático] de la ONU y otros inventarios de emisiones antropogénicas de GEI [gases de efecto invernadero], ”Particularmente porque las emisiones de metano tienen el mayor impacto en los primeros 20 años de vida de un reservorio.
“El papel de las represas hidroeléctricas en los inventarios de emisiones y en la mitigación se ha ignorado sistemáticamente” y debe abordarse con urgencia, escribió Philip Fearnside, del Instituto Nacional de Investigaciones en la Amazonía, en 2015.
"International Rivers ha abogado por que las emisiones de los reservorios se incluyan en los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero durante muchos años", agregó Horner, "y el IPCC ya no debería dar un pase a los constructores de represas cuando reconsidere su metodología para tales inventarios".
Fearnside destacó otra omisión importante en la consideración del IPCC de las emisiones de los embalses: el cambio de uso de la tierra, como la deforestación, que a menudo acompaña a la construcción de presas. Horner planteó el mismo tema: “Los proyectos de energía hidroeléctrica, por ejemplo, en la Amazonía, África central y el sudeste asiático, a menudo abren áreas de bosques vírgenes a la deforestación. Los hallazgos del estudio son conservadores en el sentido de que no consideran las emisiones masivas de esta deforestación adicional ".
Más allá de las emisiones de gases de efecto invernadero, numerosos impactos ambientales y sociales adicionales a menudo acompañan al desarrollo de represas, como se ve en el Amazon, Mekong y en otra parte: las comunidades están desplazadas, los hábitats acuáticos y terrestres se alteran irrevocablemente, pesquerías impactadas negativamente, patrones migratorios bloqueados y ciclos de agua y nutrientes interrumpidos.
Algunas de las emisiones que producen los embalses pueden mitigarse si las represas se ubican río arriba de las fuentes de nutrientes y si los niveles de nutrientes se reducen en las áreas de captación de los embalses, sugieren los científicos. La limpieza de la vegetación antes de la inundación es otra estrategia para reducir el pico inicial en las emisiones de metano. Sin embargo, advirtió Horner, “la biomasa despejada seguirá emitiendo CO2 cuando se quema o se descompone, y las emisiones a largo plazo de la materia orgánica que se deposita en un reservorio no se pueden evitar ”.
La investigación en curso de DelSontro en los lagos de Quebec sugiere que comprender la interacción entre la temperatura y los nutrientes es importante para predecir con precisión las emisiones de gases de efecto invernadero. "Este tipo de predictores es lo que algunas personas, incluyéndome a mí, estamos buscando para ayudarnos mejor a hacer predicciones de posibles cambios en los presupuestos de gases de efecto invernadero de las aguas dulces frente al cambio ambiental global".
“En cuanto a los embalses en particular, es vital entender que estos cuerpos de agua tienen el potencial de emitir gases de efecto invernadero, incluso embalses hidroeléctricos que están ayudando a producir una forma de energía 'limpia' y 'verde'”, concluyó. “Por lo tanto, los posibles proyectos de embalses deben incluir una evaluación ambiental que incluya las posibles emisiones de gases de efecto invernadero, teniendo en cuenta que se deben tener en cuenta las emisiones del ecosistema natural”.
Horner adopta una postura más audaz sobre las nuevas represas hidroeléctricas: "En un momento en que la energía eólica y solar se han vuelto baratas y abundantes, tales emisiones de gases de efecto invernadero no pueden justificarse".
