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L'énergie à découvert

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Rémy Mosseri
, 
Catherine Jeandel

Huitième partie. Les impacts environnementaux et sanitaires

6. Barrages et gaz à effet de serre

Dominique Serça et Frédéric Guérin

Texte intégral

1Pour stabiliser le dioxyde de carbone (CO2) atmosphérique autour de 450 ppm à l’échéance de 2050, une baisse des émissions de CO2 est attendue par le développement des énergies renouvelables (ENR), notamment de l’hydroélectricité, supposée neutre du point de vue des émissions de GES*. Ceci pourrait conduire à un doublement de la production hydroélectrique d’ici 2035, voire plus tôt. En effet, le développement de cette filière pourrait s’accélérer du fait de la demande croissante en énergie dans les pays émergents et en développement, notamment dans les pays de la ceinture tropicale (Asie, Afrique, Amérique du Sud), où 60 à 90 % du potentiel hydroélectrique sont encore inexploités.

2Cependant, depuis une dizaine d’années, des études ont montré que certains barrages pouvaient se révéler une source significative de GES, principalement le méthane (CH4) et dans une moindre mesure le CO2. Ces émissions sont encore mal quantifiées, car moins d’une dizaine de grands barrages sur les 45 000 existants ont été étudiés dans les différentes zones géographiques (boréale, tempérée et tropicale) du monde. De fait, la mise en place d’un barrage transforme un écosystème fluviatile et continental, en général puits de carbone, en un écosystème lacustre, source de GES. Les GES sont produits après l’ennoiement* par la dégradation de la matière organique (MO) initialement présente sur le terrain (sols et végétation), et de la MO amenée continuellement par le bassin-versant tout au long de la durée de vie du barrage. Les GES sont émis à la surface de la retenue, mais aussi par la rivière en aval, et au passage des turbines (dégazage), deux termes pouvant dominer le bilan total. Les émissions de GES sont rythmées au cours du temps par la décroissance des émissions depuis la mise en eau liée à l’épuisement de la MO initiale ennoyée, à laquelle se surimposent des variations saisonnières dépendantes des apports du bassin-versant.

3Bien que peu nombreuses, les études ont montré que la majorité des émissions aurait lieu dans les barrages tropicaux (température favorisant les émissions). Au sein de la région tropicale, les facteurs d’émissions varient grandement d’un barrage à l’autre (figure). Les barrages les plus « polluants » sont ceux dont la densité énergétique (production d’électricité par km2) est la plus faible ; ils correspondent en général aux barrages les moins profonds ennoyant de grandes quantités de MO.

4Toute activité humaine a une influence sur les émissions de GES, et les lacs de barrage n’y font pas exception. Le qualificatif d’« énergie propre » attribué à l’hydroélectricité mérite donc débat. La perturbation anthropique liée aux barrages sera mieux estimée quand ceux-ci auront été étudiés dans les différentes zones climatiques, et quand les émissions avant mise en eau auront été intégrées aux estimations. À l’avenir, le développement d’outils de modélisation permettra d’extrapoler ces émissions à l’échelle globale, de prévoir leur évolution dans le temps, ainsi que d’évaluer les approches pour les atténuer.

Facteur d’émission (kg CO2 eq. MWh-1) en fonction de la densité énergétique d’une douzaine de barrages tropicaux amazoniens et hors Amazonie. Quelques éléments de comparaison des facteurs d’émission : 1 à 120 : énergies renouvelables et nucléaire ; 400 à 1 200 : centrales thermiques à gaz, fioul ou charbon. Figure adaptée de GUNKEL – Hydropower – a green energy ? Tropical reservoirs and greenhouse gas émissions, Clean – soil, air, water, 2009

Table des illustrations

Légende Facteur d’émission (kg CO2 eq. MWh-1) en fonction de la densité énergétique d’une douzaine de barrages tropicaux amazoniens et hors Amazonie. Quelques éléments de comparaison des facteurs d’émission : 1 à 120 : énergies renouvelables et nucléaire ; 400 à 1 200 : centrales thermiques à gaz, fioul ou charbon. Figure adaptée de GUNKEL – Hydropower – a green energy ? Tropical reservoirs and greenhouse gas émissions, Clean – soil, air, water, 2009
URL http://books.openedition.org/editionscnrs/docannexe/image/11153/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 133k

Auteurs

Physicochimiste de l’atmosphère, Maître de Conférence, Directeur adjoint du LA, Observatoire Midi-Pyrénées, Toulouse.
dominique.serca@aero.obs-mip.fr

Biogéochimiste des milieux aquatiques continentaux, IRD, Chargé de recherche, GET, Observatoire Midi-Pyrénées, Toulouse.
frederic.guerin@ird.fr

© CNRS Éditions, 2013

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