Gaz à effet de serre et impacts climatiques des barrages

Les barrages hydroélectriques, souvent présentés comme une source d'énergie propre, génèrent néanmoins des émissions de gaz à effet de serre qui méritent une évaluation scientifique rigoureuse. Le Projet EM-1 a révélé que l'inondation de terres forestières lors de la création d'un réservoir entraîne la décomposition de matière organique, libérant du méthane et du dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Ces émissions varient considérablement selon la zone climatique, la profondeur du réservoir et le type de végétation submergée, nécessitant une analyse nuancée pour comprendre le véritable impact climatique de l'hydroélectricité.

Mécanismes de production des gaz à effet de serre

Lorsqu'un réservoir est créé, la végétation et les sols riches en carbone sont submergés, créant des conditions propices à la décomposition anaérobie. Les bactéries méthanogènes prolifèrent dans les zones pauvres en oxygène, particulièrement dans les couches profondes et les sédiments. Le méthane produit peut être libéré de trois façons : diffusion à la surface de l'eau, formation de bulles remontant vers l'atmosphère, et dégazage lors du passage de l'eau dans les turbines.

  • La décomposition de la matière organique submergée produit du CO₂ et du CH₄ dans les premières années
  • Les températures froides des réservoirs boréaux limitent l'activité bactérienne et les émissions de méthane
  • Les émissions atteignent un pic 2 à 4 ans après la mise en eau puis diminuent progressivement
  • Après une décennie, les émissions se stabilisent à des niveaux comparables aux lacs naturels
Coupe schématique d'un réservoir montrant les zones de production de méthane

Comparaison avec d'autres sources d'énergie

Pour évaluer l'impact climatique, il faut comparer les émissions sur l'ensemble du cycle de vie :

Source d'énergieÉmissions (g CO₂éq/kWh)Durée de vie
Hydroélectricité boréale10-2050-100 ans
Hydroélectricité tropicale80-20050-100 ans
Gaz naturel350-45025-30 ans
Charbon700-90030-40 ans
"Sur l'ensemble de son cycle de vie, un réservoir boréal comme Eastmain-1 émet environ 70 fois moins de gaz à effet de serre qu'une centrale au charbon pour la même production électrique."

Stratégies d'atténuation et perspectives

Les recherches du Projet EM-1 ont identifié des stratégies pour réduire les émissions. Positionner les prises d'eau moins profondément diminue le dégazage de méthane lors du passage dans les turbines. Défricher partiellement la végétation avant l'inondation réduit la matière organique disponible. Ces approches permettent d'optimiser le bilan carbone des futurs projets hydroélectriques tout en maintenant leur contribution à la production d'énergie renouvelable.

Schéma illustrant les stratégies de réduction des émissions dans les barrages