Entre autres, les barrages servent de réservoirs d'eau potable, irrigation agricole, ou l'exploitation de centrales hydroélectriques. Jusqu'à maintenant, il avait été supposé que les barrages agissent comme des réserves nettes de carbone. Des chercheurs du Centre Helmholtz de recherche environnementale (UFZ) ainsi que des scientifiques espagnols de l'Institut catalan de recherche sur l'eau (ICRA) de Gérone et de l'Université de Barcelone ont montré que les barrages rejettent deux fois plus de carbone qu'ils n'en stockent. L'étude a été publiée dans Géosciences de la nature .

Les cours d'eau transportent de grandes quantités de matières contenant du carbone, y compris les feuilles, branches et algues. Si l'eau est retenue, la matière se dépose progressivement et s'accumule au fond du plan d'eau. "En raison du manque d'oxygène, les processus de dégradation y sont beaucoup plus lents. Par conséquent, moins de dioxyde de carbone est libéré. Le carbone contenu est stocké plus longtemps dans les sédiments du barrage, " explique le Dr Matthias Koschorreck, un biologiste au département de recherche lacustre de l'UFZ. "On avait supposé que les barrages stockaient à peu près la même quantité de carbone qu'ils n'en rejettent sous forme de gaz à effet de serre."

Cependant, pour le bilan carbone des masses d'eau, non seulement les zones couvertes d'eau, mais aussi ceux qui s'assèchent temporairement à cause d'une baisse du niveau de l'eau, jouer un rôle. Le groupe de travail de Koschorreck l'avait démontré dans des études précédentes. Si le matériau carboné préalablement recouvert d'eau entre en contact avec l'oxygène de l'air, les processus de dégradation et donc la formation de dioxyde de carbone sont fortement entraînés. « Les zones d'eau qui s'assèchent libèrent donc considérablement plus de carbone que les zones recouvertes d'eau, " dit Philipp Keller, un ancien Ph.D. étudiant au Département de Recherches Lac de l'UFZ. « Si de grandes quantités d'eau sont rejetées par un barrage, de grandes surfaces sont soudainement exposées. Mais ces zones n'avaient pas été prises en compte dans le calcul du bilan carbone. C'est l'écart de connaissances que nous comblons avec notre travail. »

Pour leurs enquêtes, les chercheurs ont utilisé une base de données basée sur l'imagerie satellitaire. Celui-ci contient des données mensuelles sur la taille des surfaces d'eau d'environ 6, 800 barrages dans le monde entre 1985 et 2015. Pendant ces 30 années, les scientifiques ont ainsi pu déterminer exactement quand, où, et pendant combien de temps les barrages n'ont pas été complètement remplis et quelle était l'étendue des zones sèches. En moyenne, 15 % de la surface totale du réservoir n'était pas recouverte d'eau. Les scientifiques ont utilisé ce chiffre pour calculer davantage la libération de carbone de ces zones. "Nos calculs montrent que les émissions de carbone des barrages ont été considérablement sous-estimées. En moyenne mondiale, ils libèrent deux fois plus de carbone qu'ils n'en stockent, " dit Koschorreck. " Leur image en tant que réserve nette de carbone dans le cycle mondial du carbone doit être reconsidérée. "

Les données montrent également que l'ampleur des fluctuations des niveaux d'eau des barrages dépend à la fois de leur utilisation et de leur situation géographique. "Les fluctuations étaient plus prononcées dans les barrages utilisés pour l'irrigation que dans ceux utilisés pour la production d'hydroélectricité, " dit Keller. " Et dans les endroits où le régime annuel des précipitations est plus uniforme - comme près des pôles et autour de l'équateur - il y avait moins de grandes fluctuations des niveaux d'eau que dans les latitudes intermédiaires, où de plus grandes zones des barrages étaient souvent à sec pendant des périodes beaucoup plus longues. »

En prenant l'exemple des barrages, l'équipe de recherche démontre l'influence de zones en voie de dessèchement sur le bilan carbone global des plans d'eau. "Nous espérons que notre étude sensibilise au fait que les zones qui s'assèchent doivent également être prises en compte lors de l'équilibrage des flux de carbone des eaux intérieures naturelles, " dit Koschorreck. Les nouvelles découvertes pourraient également être intégrées dans une gestion des barrages plus respectueuse du climat. Si, par exemple, l'eau doit être vidangée pour l'entretien, il est logique de considérer le meilleur moment en ce qui concerne la libération de carbone. Si le travail est effectué pendant la saison froide au lieu de l'été, les processus de dégradation du matériau carboné exposé sont beaucoup plus lents, et l'émission de carbone est beaucoup plus faible.

Afin de mieux comprendre le bilan carbone des barrages, L'équipe de recherche de Koschorreck prévoit d'examiner de plus près la libération de dioxyde de carbone et de méthane ainsi que le rôle de la végétation sur le cycle du carbone des zones qui se sont asséchées.