Aunque parezca contradictorio el auge de la energía hidroeléctrica a nivel mundial influirá en el cambio climático

Desde la Cuenca del Amazonas hasta los bosques boreales, y desde el río Mekong hasta las laderas del Himalaya, los ríos en todo el mundo están siendo objeto, ante un auge de la energía hidroeléctrica mundial, de importantes presas nuevas que también tienen como objetivo suministrar agua potable ante la explosión demográfica y facilitar la navegación por los ríos del planeta; 3700 nuevas presas —847 de ellas de más de 100 MW— están programadas para construirse.

Sin embargo, el sólido argumento a favor de la energía hidroeléctrica parece ahora debilitarse. Los científicos han compilado la evaluación más completa hasta el momento del impacto global que tienen los embalses en las emisiones a la atmósfera y en el efecto invernadero mundial. Y las noticias no resultan alentadoras.

A nivel mundial, los investigadores estiman que los embalses —considerados durante mucho tiempo como “cero emisiones” por el programa climático de las Naciones Unidas— contribuyen en un 1,3 por ciento de las emisiones de gases de efecto invernadero provocadas por el hombre. Los autores del estudio afirman que las emisiones de esta magnitud son comparables a las del cultivo de arroz o a las de quema de biomasa.

Pero a pesar de su magnitud, las emisiones de estos embalses no se consideran actualmente en las evaluaciones del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático de las Naciones Unidas (IPCC ONU). De hecho, según los requisitos del Mecanismo de Desarrollo Limpio de la ONU, los países pueden recibir créditos de carbono y financiar las presas de nueva construcción. El estudio plantea la cuestión de si la energía hidroeléctrica debería seguir considerándose como energía verde.

Las presas no están “libres de emisiones”

El estudio, publicado en BioScience, analizó el dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) y óxido nitroso (N2O) emitidos desde 267 embalses a través de seis continentes. En total, los embalses estudiados tienen una superficie de más de 77 287 kilómetros cuadrados (29 841 millas cuadradas). Eso equivale a una cuarta parte de la superficie de todos los embalses mundiales, que en conjunto cubren 305 723 kilómetros cuadrados (118 040 millas cuadradas) —más o menos el tamaño del Reino Unido e Irlanda juntos.

«El nuevo estudio confirma que los embalses son importantes emisores de metano, un gas de efecto invernadero particularmente agresivo», dijo Kate Horner, director ejecutivo de International Rivers, y añadió que las presas hidroeléctricas «ya no pueden considerarse como una fuente limpia y verde de electricidad».

Es importante destacar que, en el estudio se separan las contribuciones de emisiones relativas de cada uno de los tres gases —una consideración crucial ya que estos tienen diferentes 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 en la atmósfera, y ambos factores son relevantes en el contexto de políticas sobre objetivos de emisiones a corto y largo plazo. En un período de tiempo de 100 años, el efecto del metano en el calentamiento global es más de 30 veces superior al del CO2, y el del óxido nitroso es casi 300 veces superior.

Sin embargo, los autores del estudio sostienen que los próximos 100 años no son tan relevantes como los inmediatos 20 años para determinar la política de cambio climático destinada a frenar rápidamente el calentamiento global y cumplir con los objetivos de emisiones globales que figuran en el Acuerdo de París. Debido a que el metano «dura relativamente poco en la atmósfera (permanencia en la atmósfera del orden de una década) para CO2 (la permanencia en la atmósfera es del orden de siglos)», escriben. El CH4 «tiene un mayor potencial de calentamiento global en el horizonte temporal más corto de 20 años».

De hecho, el efecto de metano es 86 veces mayor que el de CO2 cuando se mide en esta escala de tiempo de dos décadas. Es importante destacar que, el estudio descubrió que el metano es responsable del 90 por ciento del impacto del calentamiento global de las emisiones de los embalses en un periodo de 20 años.

El problema con las burbujas

Casi la mitad del metano emitido desde los embalses se libera a través de las burbujas, que se elevan a partir de sedimentos y viajan por la columna de agua hasta la superficie del embalse. El gas atrapado dentro de estas burbujas en la columna de agua, «es la ruta más directa para que el metano alcance la atmósfera sin transformarse en dióxido de carbono a través de [la interacción con] el oxígeno», dijo Tonya DelSontro, coautora del estudio, de la Universidad de Quebec, Montreal.

Contabilizar la aportación de las burbujas de metano, resulta por tanto un componente vital para obtener estimaciones precisas de las emisiones de los embalses, pero su medición es difícil. Las burbujas son difíciles de localizar, explicó DelSontro, que ha estudiado las emisiones de metano de los lagos y embalses en Suiza, Zambia y Canadá.

Hay muchos factores que afectan al cuándo y dónde se producen las burbujas, y qué probabilidad tienen los investigadores de detectarlas, tales como la proximidad a la costa y a los flujos de los ríos, el agua y la presión del aire. El método utilizado para medir la emisión de gas de los embalses es también importante, ya que muchas técnicas de uso común pueden no detectar el burbujeo —conocido como ebullición— en absoluto. Los científicos informan que solo la mitad de los estudios que examinaron tuvieron en cuenta las burbujas en sus mediciones de las emisiones de metano, lo que significa que estas emisiones continúan sin reflejarse en su totalidad.

Las estimaciones de las emisiones de los embalses que incluían la ebullición en sus cálculos, de media, duplicaban las de los que no lo hicieron, pero la contribución de las burbujas de metano resultaba «también muy variable, y podían constituir entre un 0 y un 99,6 por ciento del total de flujo de CH4 [metano emitido a la atmósfera]», escriben los científicos. «Esto pone de relieve lo importante que resulta medir ambos tipos de emisiones de CH4, a fin de estimar el flujo total de las aguas superficiales del embalse».

Mecanismos de emisión de los embalses

¿Qué determina la cantidad de gases de efecto invernadero que emite un embalse? Algunos estudios previos señalaron la importancia de la latitud; los embalses tropicales —como los previstos o en construcción en el Amazonas— resultaban pesos pesados de emisiones. Pero este último estudio descubrió que los embalses de latitudes medias podrían igualmente ser altos emisores de metano. Más que la latitud, lo que predice mejor las emisiones de metano es la riqueza de nutrientes de los embalses.

Si los nutrientes y las materias orgánicas —capaces de sostener poblaciones microbianas y de algas— son abundantes, las emisiones de metano serán mayores. Este es a menudo el caso en los embalses de los bosques tropicales, debido a que una gran cantidad de vegetación puede quedar sumergida en el momento en que el embalse se llena por primera vez. Sin embargo, los autores identificaron otro posible emisor de metano importante: los embalses construidos en regiones agrícolas productivas en otras latitudes —donde los nutrientes y la materia orgánica pueden filtrarse desde las zonas de captación al embalse.

La nueva investigación también identificó la temperatura como factor importante, un agua más caliente favorece la actividad microbiana y de algas. No se sabe cómo evolucionará la situación a medida que aumenten las temperaturas, pero los investigadores advierten de que podría crearse un «posible bucle de retroalimentación positiva» con una atmósfera global más cálida que caliente los embalses del planeta.

DelSontro explicó que «el futuro cambio climático, la presión de la población humana, el aumento de la agricultura y otros cambios de uso del suelo podrían causar un aumento de la entrada de nutrientes en las aguas dulces, estimulando así la producción (por ejemplo, la proliferación de algas) y tal vez índices más altos de emisión de metano». Más metano en la atmósfera significaría un clima más cálido, lo que podría a su vez aumentar el crecimiento de algas y microbios en los embalses, lo cual 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 no se suelen tener en cuenta al calcular las emisiones de los embalses, y que requieren un mayor estudio. Entre ellas se incluyen las emisiones de “zonas de descenso del nivel de agua”, áreas que están expuestas y se inundan repetidamente al fluctuar los niveles de agua; “desgasificación” cuando el agua se airea en turbinas y aliviaderos; y la descomposición de la madera intacta, que se sabe que es un factor importante en las emisiones de los embalses tropicales, pero que no se ha estudiado en ningún otro lugar.

Los presupuestos de emisiones mundiales

Los autores advierten que con una casi duplicación del área de los embalses prevista para las próximas décadas, los beneficios de las nuevas presas deben ser sopesados cuidadosamente frente a los costos de su construcción: 847 grandes proyectos de energía hidroeléctrica (más de 100 MW) y 2853 más pequeños (más de 1 MW) están actualmente planificados o en construcción en todo el mundo.

Los investigadores sostienen que es importante destacar que los gases de efecto invernadero que los embalses emiten no se deberían pasar por alto en las políticas internacionales, sino que deberían ser incluidos «en futuros presupuestos del IPCC de la ONU [Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático] y otros inventarios de emisiones antropogénicas de GEI [gases de efecto invernadero]», especialmente porque las emisiones de metano tienen el mayor impacto en los primeros 20 años de vida de un embalse.

«El papel de las presas hidroeléctricas en los inventarios de emisiones y en la mitigación se ha ignorado sistemáticamente», y se debe abordar con urgencia, escribió Philip Fearnside, del Instituto Nacional de Investigaciones del Amazonas, en 2015.

«International Rivers ha abogado para que se incluyan las emisiones de los embalses en los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero durante muchos años», agregó Horner, «y el IPCC ya no debería conceder licencias a los constructores de las presas cuando reconsidera su metodología para dichos inventarios».

Fearnside destacó otra omisión importante en la consideración del IPCC de las emisiones de los embalses: el cambio del uso del suelo, como la deforestación, que a menudo acompaña a la construcción de presas. Horner planteó la misma cuestión: «Los proyectos hidroeléctricos, por ejemplo, en la Amazonía, en África Central y en el Sudeste Asiático a menudo abren zonas forestales vírgenes a la deforestación. Los resultados del estudio son conservadores en cuanto a que no tienen en cuenta 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 el desarrollo de presas, como se ve en el Amazonas, Mekong y en otros lugares: se desplaza a las comunidades, se alteran irrevocablemente los hábitats acuáticos y terrestres, las pesquerías se ven afectadas negativamente, se bloquean los patrones migratorios y se interrumpen los ciclos del agua y de nutrientes.

Los científicos sugieren que algunas de las emisiones que producen los embalses pueden mitigarse si las presas se sitúan aguas arriba de las fuentes de nutrientes, y si los niveles de nutrientes se reducen en las zonas de captación del embalse. La limpieza de vegetación antes de la inundación es otra estrategia para reducir el pico inicial de las emisiones de metano. Sin embargo, Horner advirtió que, «la biomasa despejada todavía emite CO2 cuando se quema o se descompone, y las emisiones a largo plazo a partir de la materia orgánica que se deposita en un embalse no se pueden evitar».

La investigación en curso de DelSontro en los lagos de Quebec sugiere que la comprensión de la interacción entre la temperatura y los nutrientes es importante para predicciones precisas de emisiones de gases de efecto invernadero. «Estos tipos de indicadores son lo que algunas personas, entre las que me incluyo, están buscando para ayudarnos a hacer mejores predicciones ante los posibles cambios en los presupuestos de gases de efecto invernadero de las aguas dulces frente al cambio medioambiental global».

«En cuanto a los embalses en particular, es vital entender que estas áreas de agua tienen el potencial de emitir gases de efecto invernadero, incluso los embalses hidroeléctricos que están ayudando a producir una forma “limpia” y “verde” de energía», concluyó. «Por lo tanto, los proyectos potenciales de embalses deberían incluir una evaluación ambiental que incluya las posibles emisiones de gases de efecto invernadero, teniendo en cuenta que deben contemplarse las emisiones de los ecosistemas naturales».

Horner mantiene una posición más firme sobre las nuevas presas hidroeléctricas: «En un momento en que la energía eólica y solar se han vuelto económicas y abundantes, tales emisiones de gases de efecto invernadero no pueden justificarse».

Citas:

Bridget R. Deemer, John A. Harrison, Siyue Li, Jake J. Beaulieu, Tonya DelSontro, Nathan Barros, José F. Bezerra-Neto, Stephen M. Powers, Marco A. Dos Santos, and J. Arie Vonk (2016) Greenhouse Gas Emissions from Reservoir Water Surfaces: A New Global Synthesis. BioScience, 66: 949-964