Крупные водохранилища и изменение климата

С 1 по 7 октября 2010 года в Мексике проходил Третий Международный Форум по плотинам. Более 320 участников, представляющих различные позиции гражданского общества из 62 стран всех сторон света, обсуждали вопросы, связанные с плотинами, их неблагоприятным воздействием на территориальное расселение населения и другие социальные, экологические и экономические аспекты. В числе участников Форума также находились представители Кыргызстана, Таджикистана, Туркменистана и России. От Кыргызстана на Форуме принимали участие Дарика Сулайманова из ОЭФ «ЮНИСОН», и Майя Эралиева из НПО-ФОРУМА по АБР.

Среди прочих «плотинных» вопросов внимание уделялось научному обоснованию влияния сооружений больших водохранилищ на окружающую среду. Многочисленными независимыми специалистами были проведены исследования и измерения выбросов парниковых газов (в том числе СО₂) на более чем 100 искусственных водоемах и водохранилищах больших ГЭС, в основном расположенных в Северной Америке и Бразилии. Но, не смотря на множество различных подходов и методологий оценки, существует несколько фактов, не вызывающих дискуссий:

• Все водохранилища производят значительное количество выбросов метана (СН₄) и углекислого газа (СО₂), в некоторых случаях и двуокиси азота (N₂O);
• Газы образуются при разложении в водохранилище растворенного и  органического углерода. Основными источниками этого углерода являются  затопленные растительность и почва, органические вещества естественных экосистем или сточных вод, планктон и водные растения (которые растут и умирают в водохранилище). Существуют также поглотители углерода — за счет фотосинтеза планктона и водных растений.
• Выброс парниковых газов происходит также через диффузию с поверхности воды, и через пузырьки, которые поднимаются со дна водохранилища. В водохранилищах, расположенных в тропических зонах, значительный выброс идет от дегазации воды через турбины и водосливы (при сбросах воды). Уровень концентрации углекислого газа в воде подчиняется химическим и физическим принципам, и изменяется при каждом сбросе воды в зависимости от изменения давления;

• Выброс парниковых газов идет на протяжении всего срока жизни водохранилища, и не сравним с выбросами от естественных озер. Наибольший выброс идет в первые годы заполнения водохранилища — из-за огромного количества углерода в биомассе и почве в районе затопления. Затем количество выбросов снижается, и скорость снижения также зависит от типа водохранилища и климатических зон. Но в некоторых случаях снижения не было замечено вовсе, и даже были зафиксированы увеличение выбросов.
• Уровень выбросов колеблется в зависимости от таких факторов, как площадь и тип затопленной экосистемы, глубина водоема и его форма, местный климат, продолжительность и размер ледяного покрова, площадь наводных растений, качество воды (рН и содержание питательных веществ), характер работы плотины, а также экологические, физические и социально-экономические характеристики речного бассейна. Среди факторов, влияющих на дегазацию, находятся концентрация метана на различных глубинах водохранилища, глубина расположения турбины и тип водосброса.

Причем необходимо постоянно иметь в виду другие факторы, такие как разность уровня выбросов в различных точках одного и того же водохранилища (в зависимости от глубины, воздействия ветра и солнца, и роста водных растений) в разное время: из года в год, от сезона к сезону, и даже от дня к ночи. Разность результатов дает также методология оценки, принимающая во внимание те или иные факторы, различное оборудование и т.д. В целом, однако, существует расчетная оценка – если весь углекислый газ, который содержится в воде, единовременно высвободится, его объем будет превосходить объем самого водохранилища в 6 раз.

Приведем для характеристики количественные характеристики выбросов СО₂: для водохранилища La Grande Complex в Канаде, площадью 13 тыс. км², общее количество выбросов парниковых газов составляет 4,1 млн. тонн СО₂ ежегодно. Эта цифра включает выбросы метана, углекислого газа из надводного распада затопленной биомассы, и дегазацию от турбин и водосбросы, и не включает выбросы СО₂ от поверхности воды. При пересчете на мощность ГЭС на этом водохранилище, удельные выбросы СО₂ составят 50 гр. СО₂/кВтч.

Подготовлено: Дарика Сулайманова, 9.10.2010, по материалам Третьего Международного Форума по плотинам, и исследования “Loosening the Hydro Industry’s Grip on Reservoir Greenhouse Gas Emissions Research”, www.irn.org