Impacto ambiental dos reservatórios
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Impactos a montante
Fragmentação de ecossistemas de rios
Uma barragem atua como uma barreira entre o movimento a montante e a jusante dos animais rios migratórios, como salmão e truta.
Algumas comunidades também começaram a prática de transportar peixes migratórios a montante para aparecer através de uma barcaça.
Sedimentação do reservatório
Os rios carregam sedimentos por seus leitos de rios, permitindo a formação de características deposicionais, como deltas de rios, ventiladores aluviais, rios trançados, lagos de oxbow, diques e costas costeiras. A construção de uma barragem bloqueia o fluxo de sedimentos a jusante, levando à erosão a jusante desses ambientes deposicionais sedimentares e aumentando o acúmulo de sedimentos no reservatório. Enquanto a taxa de sedimentação varia para cada barragem e cada rio, eventualmente todos os reservatórios desenvolvem uma capacidade reduzida de armazenamento de água devido à troca de espaço de "armazenamento ao vivo" por sedimentos. A capacidade de armazenamento reduzida resulta em menor capacidade de produzir energia hidrelétrica, a disponibilidade reduzida de água para irrigação e, se não for tratada, pode resultar em expiração da barragem e do rio.
A captura de sedimentos nos reservatórios reduz a entrega de sedimentos a jusante, o que afeta negativamente a morfologia do canal, os habitats aquáticos e a manutenção da elevação da terra dos deltas. Além da remoção de barragens, existem outras estratégias para mitigar a sedimentação do reservatório.
Flushing flow methodO método de fluxo de descarga envolve parcial ou completamente o reservatório atrás de uma barragem para corroer o sedimento armazenado no fundo e transportá -lo a jusante. Os fluxos de descarga visam restaurar fluxos naturais de água e sedimentos no rio a jusante da barragem, no entanto, o método de fluxo de descarga é menos caro em comparação com a remoção de barragens ou a construção de túneis de desvio.
Os fluxos de descarga foram implementados no rio Ebro duas vezes por ano no outono e na primavera desde 2003, exceto por dois anos secos em 2004 e 2005. A construção de múltiplas barragens no rio Ebro interrompeu a entrega de sedimentos a jusante e, como resultado, o O Ebro Delta enfrenta um déficit de sedimento. O canal do rio também diminuiu e a erosão dos bancos aumentou. Durante os experimentos, verificou -se que a concentração suspensa de sedimentos durante os fluxos de descarga é o dobro da das inundações naturais, embora a descarga total da água seja menor. Isso significa que os fluxos de descarga têm uma capacidade de transporte de sedimentos relativamente alta, o que, por sua vez, sugere que os fluxos de descarga impactam positivamente os ecossistemas do rio a jusante, maximizando a entrega dos sedimentos nos locais mais baixos do rio. Um total de 340.000 t/ano de sedimento pode ser entregue ao Delta do EBRO, o que pode resultar em uma taxa de acréscimo líquido de 1 mm por ano.
Sediment bypassesOs túneis de desvio de sedimentos podem restaurar parcialmente a dinâmica dos sedimentos em rios a jusante das barragens e são usados principalmente no Japão e na Suíça. Os túneis de ignorar os túneis desviam parte da água e sedimentos que chegam durante as inundações em um túnel em torno de um reservatório e barragem. A água e o sedimento nunca entram no reservatório, mas junte -se ao rio novamente abaixo da barragem. Os túneis de desvio reduzem a erosão do leito do rio e aumentam a variabilidade morfológica abaixo da barragem.
Impacto abaixo da barragem
Linha fluvial e erosão costeira
Como todas as barragens resultam em carga reduzida de sedimentos a jusante, um rio represado é bastante exigente para sedimentos, pois não terá sedimentos suficientes. Isso ocorre porque a taxa de deposição de sedimentos é bastante reduzida, uma vez que há menos para depositar, mas a taxa de erosão permanece quase constante, o fluxo de água corroia as margens do rio e o leito do rio, ameaçando ecossistemas costeiros, aprofundando o leito do rio e estreitando o rio sobre Tempo. Isso leva a um lençol freático comprometido, níveis reduzidos de água, homogeneização do fluxo do rio e, assim, reduziu a variabilidade do ecossistema, o suporte reduzido para a vida selvagem e a quantidade reduzida de sedimentos que atingem planícies costeiras e deltas. Isso leva a erosão costeira, pois as praias não conseguem reabastecer o que as ondas corroem sem a deposição de sedimentos de apoiar os sistemas fluviais. A erosão do canal a jusante dos rios represados está relacionada à morfologia do leito do rio, que é diferente de estudar diretamente as quantidades de sedimentação, porque está sujeita a condições específicas de longo prazo para cada sistema fluvial. Por exemplo, o canal erodido pode criar um nível de lençol freático mais baixo na área afetada, impactando as culturas do fundo do fundo, como alfafa ou milho e resultando em um suprimento menor. No caso da barragem de três Gorges na China, as mudanças descritas acima agora parecem ter chegado a um novo equilíbrio de erosão e sedimentação durante um período de 10 anos nos locais mais baixos do rio. Os impactos na região das marés também foram associados aos efeitos a montante da barragem.
Seqüestro de nutrientes
Uma vez que uma barragem é implementada representa um obstáculo ao fluxo de nutrientes como carbono (C), nitrogênio (N), fósforo (P) e silício (Si) no rio a jusante, planícies de inundação e delta. O aumento do tempo de permanência desses elementos no sistema lêntico de um reservatório, em comparação com o sistema lúdico de um rio, promove sua sedimentação ou eliminação que pode ser de até 40%, 50%e 60%para nitrogênio, fósforo e sílica, respectivamente E isso altera a estequiometria de nutrientes no ecossistema aquático a jusante de uma barragem. O desequilíbrio estociométrico de nitrogênio, fósforo e silício da saída pode ter repercussão nos ecossistemas a jusante, mudando a comunidade de fitoplâncton na base da cadeia alimentar com consequências para toda a população aquática. Um exemplo é o efeito da construção da barragem alta de Aswan, no Egito, onde a queda na concentração de nutrientes no delta do Nilo impediu as flores da diatomácea, causando uma diminuição substancial da população de peixes de Sardella Aurita e Sardinella eba, enquanto a carga reduzida da lama E lodo afetou a fauna micro-bentônica que levava ao declínio da população de camarões. A mudança nos nutrientes estequiometria e a depleção de silício em um delta do rio também podem causar flores algas e bacterianas prejudiciais em detrimento do crescimento das diatomáceas para quem a disponibilidade de silício representa um marco para a formação de conchas.
Como os rios represados armazenam nutrientes durante a vida útil, pode -se esperar que, quando uma barragem seja removida, esses nutrientes herdados são remobilizados, causando a eutrofização dos ecossistemas a jusante e a provável perda de biodiversidade, alcançando assim o efeito oposto desejado pela ação de restauração do rio na disposição da barragem .
Temperatura da água
A água de um reservatório profundo em climas temperados normalmente estratifica com um grande volume de água fria e pobre em oxigênio no hipolimno. A análise dos perfis de temperatura de 11 barragens grandes na bacia de Darling Murray (Austrália) indicou diferenças entre as temperaturas da água superficial e da água no fundo de até 16,7 graus Celsius. Se essa água for liberada para manter o fluxo do rio, pode causar impactos adversos no ecossistema a jusante, incluindo populações de peixes. Em condições de casos piores (como quando o reservatório está cheio ou próximo), a água armazenada é fortemente estratificada e grandes volumes de água estão sendo liberados para o canal do rio a jusante por meio de tomadas de nível inferior, temperaturas deprimidas podem ser detectadas 250 - 350 quilômetros Rio abaixo. Os operadores da barragem de Burrendong no rio Macquarie (Oriental Austrália) estão tentando abordar a supressão térmica pendurando uma cortina geotêxtil em torno da torre de saída existente para forçar a liberação seletiva de águas superficiais.
Ecossistemas naturais destruídos pela agricultura
Muitas barragens são construídas para irrigação e, embora exista um ecossistema seco existente a jusante, ela é deliberadamente destruída em favor da agricultura irrigada. Depois que a barragem de Aswan foi construída no Egito, ela protegeu o Egito das secas em 1972-73 e 1983-87, que devastou a África Oriental e Ocidental. A barragem permitiu ao Egito recuperar cerca de 840.000 hectares no Delta do Nilo e ao longo do vale do Nilo, aumentando a área irrigada do país em um terço. O aumento foi causado por irrigar o que costumava ser deserto e trazendo sob cultivo 385.000 hectares que eram bacias naturais de retenção de inundações. Cerca de meio milhão de famílias se estabeleceram nessas novas terras.
Efeitos na ecologia e agricultura dependentes de inundações
Em muitos países em desenvolvimento de baixo [quantificar] [Exemplo necessário] A savana e a ecologia florestal adjacentes às planícies de inundação e os deltas do rio são irrigados pelas inundações anuais da estação chuvosa. Os agricultores anualmente plantam culturas de recessão de inundações, onde a terra é cultivada após as inundações recuarem para aproveitar o solo úmido. As barragens geralmente desencorajam esse cultivo e impedem inundações anuais, criando uma ecologia a jusante secador, fornecendo um suprimento constante de água para irrigação.
Estudos de caso
The Lake Manatali reservoir formed by the Manantali dam in Mali, West Africa intersects the migration routes of nomadic pastoralists and withholds water from the downstream savanna. The absence of the seasonal flood cycle causes depletion of grazing land, and is also drying the forests on the floodplain downstream of the dam.After the construction of the Kainji Dam in Nigeria, 50 to 70 percent of the downstream area of flood-recession cropping stopped.Potencial de desastre
As barragens ocasionalmente quebram causando danos catastróficos às comunidades a jusante. As barragens quebram devido a erros de engenharia, ataque ou desastre natural. O maior desastre da barragem até o momento aconteceu na China em 1975, matando 200.000 cidadãos chineses. Outras falhas importantes durante o século XX foram em Morbi, na Índia (5.000 mortes), em Vajont, Itália (2000 mortas), enquanto três outras falhas de barragens causaram pelo menos 1000 mortes.
Controle de inundação
A controversa barragem de três desfiladeiros na China é capaz de armazenar 22 quilômetros cúbicos de águas de enchente no rio Yangtze. As inundações do rio Yangtze de 1954 mataram 33.000 pessoas e deslocaram 18 milhões de pessoas em suas casas. Em 1998, uma inundação matou 4000 pessoas e 180 milhões de pessoas foram afetadas. A inundação do reservatório fez com que mais de um milhão de pessoas se mudassem, então uma inundação em agosto de 2009 foi completamente capturada pelo novo reservatório, protegendo centenas de milhões de pessoas a jusante.
Ciclismo de mercúrio e produção de metilmercúrio
A criação de reservatórios pode alterar o ciclo biogeoquímico natural do mercúrio. Estudos realizados sobre a formação de um reservatório experimental pela inundação de uma zona úmida boreal mostraram um aumento de 39 vezes na produção de metilmercúrio tóxico (MEHG) após as inundações. O aumento da produção de MEHG durou apenas cerca de 2 a 3 anos antes de retornar aos níveis quase normais. No entanto, a concentração de MEHG em organismos mais baixos da cadeia alimentar permaneceu alta e não mostrou sinais de retorno aos níveis de pré-inundação. O destino do MEHG durante esse período é importante ao considerar seu potencial de bioacumular em peixes predadores.
Efeitos além do reservatório
Efeitos nos humanos
As doenças que os reservatórios são úteis para os seres humanos, eles também podem ser prejudiciais. Um efeito negativo é que os reservatórios podem se tornar criadouros para vetores de doenças. Isso é verdade especialmente em áreas tropicais onde os mosquitos (que são vetores para malária) e caracóis (que são vetores para a esquistossomíase) podem tirar proveito dessa água lenta.
O reassentamentodams e a criação de reservatórios também exigem a realocação de populações humanas potencialmente grandes se forem construídas perto de áreas residenciais. O registro da maior população realocado pertence à barragem de três Gorges construída na China. Seu reservatório submergiu uma grande área de terra, forçando mais de um milhão de pessoas a se mudarem. "A realocação relacionada à barragem afeta a sociedade de três maneiras: um desastre econômico, trauma humano e catástrofe social", afirma o Dr. Michael Cernea, do Banco Mundial, e o Dr. Thayer Scudder, professor do Instituto de Tecnologia da Califórnia. Além disso, como reassentamento das comunidades, também deve ser tomado cuidado para não danificar irreparavelmente locais de valor histórico ou cultural. A barragem de Aswan forçou o movimento do templo em Aswan para impedir sua destruição pela inundação do reservatório.
Gases de efeito estufa
Os reservatórios podem contribuir para mudanças no clima da Terra. Os reservatórios climáticos quentes geram metano, um gás de efeito estufa quando os reservatórios são estratificados, nos quais as camadas inferiores são anóxicas (ou seja, não têm oxigênio), levando à degradação da biomassa através de processos anaeróbicos. A bacia inundada é ampla e o volume de biomassa é alto, o metano produzido resulta em um potencial de poluição 3,5 vezes mais do que uma usina a óleo. Um estudo teórico indicou que os reservatórios globalmente hidrelétricos podem emitir 104 milhões de toneladas métricas de gás metano anualmente. O gás metano é um contribuinte significativo para as mudanças climáticas globais. Este não é um caso isolado, e parece que as barragens especialmente hidrelétricas construídas em áreas da floresta tropical (onde é necessária inundação de uma parte da floresta) produzem grandes quantidades de metano. Bruce Forsberg e Alexandre Kemenes demonstraram que a barragem de Balbina, por exemplo, emite 39.000 toneladas de metano a cada ano e três outras barragens na Amazônia produzem pelo menos 3 a 4 × tanta CO2 quanto uma usina de carvão equivalente. As razões para isso é que as florestas tropicais das planícies são extremamente produtivas e, portanto, armazenam muito mais carbono do que outras florestas. Além disso, os micróbios que digeram o material apodrecido crescem melhor em climas quentes, produzindo mais gases de efeito estufa. Apesar disso, a partir de 2020, outras 150 barragens hidrelétricas estão planejadas para serem construídas na bacia amazônica. Há alguma indicação de que as emissões de gases de efeito estufa diminuem ao longo da vida da barragem. "Mas, mesmo incluindo as emissões de metano, o GEE total [gás de casa verde] por kWh gerado a partir de energia hidrelétrica ainda é pelo menos metade da das alternativas térmicas menos poluentes. Fontes de energia baseadas em combustível fóssil ".
Pesquisas realizadas na área experimental dos lagos indicam que a criação de reservatórios através da inundação de áreas úmidas boreais, que são afundadas para CO2, converte as áreas úmidas em fontes de carbono atmosférico. Nesses ecossistemas, verificou -se que a variação no teor de carbono orgânico tem pouco efeito nas taxas de emissão de gases de efeito estufa. Isso significa que outros fatores, como a labilidade dos compostos de carbono e a temperatura do solo inundado, são importantes.
A tabela a seguir indica emissões de reservatório em miligramas por metro quadrado por dia para diferentes corpos de água.
LocationCarbon DioxideMethaneLakes7009Temperate reservoirs150020Tropical reservoirs3000100