L'énergie hydroélectrique est la première source d'énergie renouvelable dans le monde. Une énergie réputée verte qui encourage la multiplication des projets de grands barrages. Pourtant, certaines constructions s'avèrent très émettrices de méthane et de dioxyde de carbone, en raison de la décomposition de matière organique dans les réservoirs.

À première vue, un barrage ne présente que des avantages : il fournit une énergie renouvelable, peu chère, et sans émissions de gaz à effet de serre. Mais, derrière ce tableau idyllique, se cachent des impacts cachés bien moins favorables. Il y a d'abord l'énorme quantité de béton utilisée. Sa construction nécessite ensuite un défrichage qui peut occasionner un ruissellement et une dégradation des sols. L'inondation des surfaces engloutit parfois des milliers d'hectares de terres agricoles ou de forêts, et provoque la disparition d'espèces animales et végétales. Enfin, en modifiant le débit des cours d'eau, les barrages entraînent une accumulation des sédiments pouvant causer un envasement et un appauvrissement en matières nutritives de l'eau.

Des réservoirs fortement émetteurs de méthane

Une étude, parue en novembre dans la revue Environmental Science Technology, vient d'ajouter un nouveau grief sur cette liste : certains barrages émettraient au cours de leur vie des quantités considérables de méthane, avec des émissions de gaz à effet de serre parfois supérieures à celles de centrales à charbon ! Comment est-ce possible ?

Lorsque la végétation est submergée par l'eau, elle se décompose et lorsque le taux d'oxygène est bas -- comme c'est souvent le cas dans le fond des réservoirs -- , le barrage émet alors du méthane, un puissant gaz à effet de serre. Du CO2 et du protoxyde d'azote (N2O) peuvent également être émis. Tout cela est bien connu des scientifiques, mais les deux auteurs de l'étude ont calculé des émissions bien plus élevées que ce que l'on pensait jusqu'à présent. L'étude a analysé l'impact climatique de 1.473 barrages dans 104 pays, et a comparé leurs émissions à celles des autres énergies sur le court et le long terme (200 ans).

Ratio des émissions de gaz à effet de serre émis par les différents types d’énergie par rapport à un barrage (en pointillé : pour un nouveau barrage ; en ligne : pour un barrage existant). Exemple : après 50 ans, l’impact climatique de l’hydroélectricité est huit fois supérieur à celui de l’éolien ou du nucléaire, mais représente 15 % de celui d’une centrale à gaz.
Ratio des émissions de gaz à effet de serre émis par les différents types d’énergie par rapport à un barrage (en pointillé : pour un nouveau barrage ; en ligne : pour un barrage existant). Exemple : après 50 ans, l’impact climatique de l’hydroélectricité est huit fois supérieur à celui de l’éolien ou du nucléaire, mais représente 15 % de celui d’une centrale à gaz.
Image : © Ilissa Ocko et Steven Hamburg, Environmental Science Technology, 2019

Des émissions jusqu’à 30 fois supérieures à l’éolien

Dans l'ensemble, les émissions médianes mondiales d'hydroélectricité sont plus importantes que celles du nucléaire, du solaire et du vent, mais plus faibles que celles du charbon et du gaz naturel. À court terme, la construction d'un nouveau barrage émet respectivement 8 à 30 fois plus de gaz à effet de serre que le solaire et l'éolien par unité d'énergie produite, et 35 % à 40 % des émissions de centrales à charbon. Sur le long terme, cette proportion descend toutefois à 10 % ou 15 %.

“Plus le réservoir est profond, plus il émet de méthane"

Mais certains barrages sont bien pires que d'autres : 15 % à 17 % émettent plus de gaz à effet de serre qu'une centrale à charbon après 20 ans, et ces émissions sont encore supérieures après 200 ans pour 7 % à 12 % des centrales. Les émissions varient en effet fortement selon la configuration du réservoir, sa profondeur, la température de l'eau ou la vitesse d'érosion.

De manière générale, plus le ratio entre la surface du réservoir et l'électricité produite est élevé, plus les émissions de CO2 et de méthane seront proportionnellement importantes. De même, les barrages situés dans les régions où les températures dépassent les 40 °C, comme en Inde, émettent davantage de gaz à effet de serre que les centrales à charbon.

Ratio des émissions de gaz à effet de serre émis par un barrage comparativement à une centrale à charbon dans les différentes régions du monde au cours du temps. Exemple : en Afrique, après 50 ans, les barrages du 3e quartile émettent deux fois plus de gaz à effet de serre qu’une centrale à charbon par unité d’énergie produite. Le pourcentage de chaque région indique la part de la production d’électricité hydroélectrique.
Ratio des émissions de gaz à effet de serre émis par un barrage comparativement à une centrale à charbon dans les différentes régions du monde au cours du temps. Exemple : en Afrique, après 50 ans, les barrages du 3e quartile émettent deux fois plus de gaz à effet de serre qu’une centrale à charbon par unité d’énergie produite. Le pourcentage de chaque région indique la part de la production d’électricité hydroélectrique.
Image : © Ilissa Ocko et Steven Hamburg, Environmental Science Technology, 2019

Certains endroits sont moins propices pour construire un barrage

Les auteurs n'appellent pas pour autant à jeter les barrages à la poubelle. D'autant plus que 40 % à 44 % des barrages ont un impact climatique inférieur à 10 % de celui des centrales à charbon. Ils insistent en revanche sur la nécessité de bien prendre en compte les émissions sur le long terme pour choisir l'emplacement d'un nouveau barrage. « Les centrales hydroélectriques en Europe de l'Ouest ont un impact climatique quasiment nul, tandis que celles construites en Afrique de l'Ouest émettent plus de gaz à effet de serre qu'une centrale à charbon », précisent par exemple les auteurs.

“L’hydroélectricité n’est pas universellement bénéfique pour le climat"

Malheureusement, c'est justement dans les zones les moins favorables que se concentrent les plus gros projets. En République démocratique du Congo, le colossal barrage du Inga III censé produire plus de plus de 11.000 MW a reçu le feu vert du gouvernement l'an dernier.

En Asie du Sud et en Inde, la production hydroélectrique devrait augmenter respectivement de 350 % et 230 % d'ici 2040. « Notre message est que l'hydroélectricité n'est pas universellement bénéfique pour le climat et qu'il faudrait étudier plus précisément l'impact des barrages pour parvenir aux meilleures chances de réduire le réchauffement global », concluent les auteurs.

CE QU'IL FAUT RETENIR

Les barrages hydroélectriques émettent beaucoup de gaz à effet de serre au cours de leur exploitation et au-delà.

Entre 15 % à 17 % des barrages dans le monde ont ainsi des émissions supérieures par unité d’énergie produite qu’une centrale à charbon après 20 ans.

Certaines régions du monde sont très peu propices pour la construction de barrages en terme de réchauffement.

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