enjeux et impacts socio- économiques et écologiques des barrages hydroélectriques marc lucotte...

Enjeux et impacts socio-économiques et écologiques des

barrages hydroélectriques

Marc Lucotte

Institut des sciences de l’environnement, UQAM

Trois parties:

-1 Un réservoir, ce n’est plus…

-2 Un réservoir, ce n’est pas…

-3 Un réservoir, c’est…

Deux indicateurs environnementaux

-1 Le mercure

-2 les gaz à effet de serre

Exposition croissante au mercure

Signes neurologiques subcliniques

Maladie de Minamata

(50 ppm)

Exposition au mercure et santé (d’après Donna Mergler)Exposition au mercure et santé (d’après Donna Mergler)

Altérations précoces du

système nerveux

?

Tests sensiblesMouvements précis Mouvements précis Dextérité

Vision

120

140

160

180

200

220

240

260

280

300

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Femmes enceintes de la region du Lac St-François (Mergler et al., 2003)

Mois de grossesse

Mercure dans les cheveux

Consommatrices de poisons

Non Consommatrices de poisons

Co

nce

ntr

atio

n H

g (

ng

/g)

Un réservoir, ce n’est plus …


Une forêt boréale!

Du mercure au Québec (et en Amazonie), pourtant éloignés des sources naturelles

Les sols inondés au fond d’un réservoir représentent d’importantes sources potentielles de Hg pour les

organismes aquatiques

Un réservoir, ce n’est pas …


Un grand lac en forêt boréale!

Bioamplification du méthyl-mercure

(d’après Montgomery, 2000)Lacs Réservoirs (4 ans)

Colonne d’eau0.05 ppbv

Sédiments1-2 ppb

Matière en suspension15 ppb

64µm <X<210 µm64 ppb

Colonne d’eau0.05 ppbv

X>210 µm98 ppb

Corégone100 ppb

Brochet 400 ppb

Sols inondés4-5 ppb

Matière en suspension76 ppb

64µm <X<210 µm120 ppb

X>210 µm238 ppb

Corégone (LG-2, 3 ans)500 ppb

Brochet (LG-2, 3 ans)1300 ppb

4x

1.5x

4.3x

10x

300x

6.5x

17x

1.6x

2x

5.5x

152x

3x

53x65x

Humains???

Un réservoir, c’est …


Un système aquatique artificiel!

Les poissons des réservoirs contiennent jusqu’à dix fois plus de mercure, à espèces similaires

et à tailles égales, que des poissons de lacs naturels

voisins.



voisins.

Le phénomène s’amoindrit au bout de 10 à 40 ans



voisins.

Les pêches restent difficiles avec la présence de troncs d’arbres

Émissions de gaz à effet de serre:

CO2 (bioxyde de carbone)CH4 (méthane)NxO (oxydes nitreux)

L’IPCC (Int. Panel on Climate Change) reconnaît que les réservoirs représentent une source potentielle

de GES, mais ne les chiffre pas

L’IPCC (Int. Panel on Climate Change) reconnaît que les réservoirs représentent une source potentielle

de GES, mais ne les chiffre pas

Les inventaires canadiens de GES ne comptabilisent pas les émisions de GES depuis les réservoirs…


Une forêt boréale!

État de référence (angl. baseline scenario)

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

forêts tourbières lacs sédimentation estuaires

réservoirs

gC

m-2a-1

Nouvelles sources de GES(ou puits disparus)

Nouveaux puits(ou sources disparues)


Un grand lac en forêt boréale!

Cycle du carbone

Image cycle carbone

Cycle du carbone

Échanges avec l’atmosphère

E. Duchemin, M. Lucotte, R. Canuel, P. Ferland:

Mesures d ’émissions de CO2 et CH4

Cycle du carbone

Image cycle carbone

Échanges avec les sols inondés et les sédiments

S. Houel, M. Lucotte : !CHIFFRES POUR UN SITE

Perte par érosion : 28% après 6 ans (LA-1)Perte par décomposition: 21% après 6 ans (LA-1)

17% après 20 ans (LG-2)

Cycle du carbone

Image cycle carbone

Apports des bassins versants


Un système aquatique artificiel!

Émissions de GES de réservoirs

réservoir4 (mise en eau)

surface (km2)

production (TWh/a)

CO2 (g/m2an)

CH4 (g/m2an)

GES3 (g/m2an)

émissions (gCO2éq/kWh)

La Grande, QC (1978-1993)

130006 826 295,71 3,41 366,4 58,1

Kemijoki, SF (1970)

6316 46 305,12 8,62 484,7 76,5

ELARP 0.2 - 300 8.1 470.1 - Petit Saut, Guy5 (1994)

30010 0,97 1627,92 416,12 10366.0 3455,3

Curua Una, Brésil (1977)

722 0.188 1058,52 23,72 1556,7 622.8

Sera da Mesa, Brésil (1998)

178413 6,99 8762 29,22 1489,2 385,0

1Ferland et al. 1998 , 2 St.Louis et al. 1998, 6 Gagnon et Van de Vate 1996, 8 Duchemin et al. 1998b. 4 Échantillonnage par : Ferland et al. 1998 (La Grandes), Hellsten et al. 1996 (Kemijoki), Galy-Lacaux et al. 1997 (Petit Saut), Keller et Stallard 1994 (Gatun), Duchemin et al. 1998b (Curua Una), Tavares de Lima et Moraes Leão Novo 1999 (Tucuruí), Matvienko et al. 1999 (Sera de Mesa)

Émissions de GES des différentes filières de production d’électricité

énergie émissions de GES (g CO2éq./kWh)

correction des coûts3 (¢/kWh)

hydroélectricité boréale 58 0.29 gaz naturel 4021 - 5472 2.01 - 2.74 pétrole 7491 - 8962 3.75 - 4.48 charbon 8381 - 10402 4.19 - 5.20 1 OCDE/AÉN/AIE 1989, 2Chamberland et al. 1996, 3 taxe carbone de 50$/tCO2éq (ocde, usdoe)

Pour la production entière du Québec (en assumant un taux d’émissions atmosphérique uniforme), la valeur de l’externalité serait de :145 TWh * 0.29 ¢/kWh = 420.5 M$

En conclusion …

Faire des choix de société éclairés en matière de production énergétique…

En admettant que l’hydroélectricité n’est pas une source énergétique

totalement « verte »

En réalisant ce qu’un réservoir - n’est plus…-n’est pas…

-est en réalité…

Par exemple pour le mercure

et les gaz à effet de serre

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