Les barrages sont traditionnellement considérés comme des émetteurs de GES dans les grands fleuves. Une équipe de l'Université de Pékin en Chine a cependant perturbé cette perception, basée sur une pensée systémique globale appliquée au barrage des Trois Gorges (TGD) sur le fleuve Yangtze en Chine.

Cette étude est dirigée par le professeur Jinren Ni. "Nous avons passé plus de huit ans pour achever ce travail", explique Ni. L'équipe a utilisé 30 indices de qualité de l'eau pendant 25 ans et mesuré les gaz à effet de serre (GES) le long de 4 300 km du fleuve Yangtze. D'énormes ensembles de données et des modèles basés sur les données ont été créés à l'aide d'outils d'apprentissage automatique pour les gaz à effet de serre fluviaux. Cela a révélé l'effet de l'émission initiale de GES sur les écosystèmes fluviaux vierges et a fourni une méthodologie fiable pour une évaluation robuste du changement des GES induit par les barrages.

Depuis sa mise en service en 2003, le TGD a modifié l'équilibre des carbonates dans la zone du réservoir, amélioré la méthanogenèse en amont, mais restreint la méthanogenèse et la dénitrification en modifiant les habitats anoxiques par affouillement à longue distance en aval. Il est nécessaire d'inclure à la fois les tronçons amont et aval, lors de l'examen de la portée spatio-temporelle des "effets de grand barrage" du TGD.

Une division quantitative a été découverte entre les nouvelles émissions résultant de la mise en eau et de l'exploitation du TGD et les émissions vierges qui se produisaient naturellement avant sa construction. Cela conduit à une découverte inattendue que le TGD a entraîné des réductions considérables des émissions moyennes annuelles de CO₂ , CH₄ , et N₂ O dans le fleuve Yangtze. En utilisant une approche globale du système, l'équipe constate que l'impact du TGD s'étend sur des milliers de kilomètres en aval le long du fleuve Yangtze, bien au-delà du réservoir et de ses environs immédiats (seul ce dernier étant pris en compte dans la plupart des études précédentes). "Leur approche est basée sur la logique selon laquelle une comptabilité complète des conséquences sur les GES du barrage devrait englober toute la sphère d'influence du barrage. Cette méthodologie a conduit au résultat que les émissions aquatiques ont diminué plutôt qu'elles n'ont augmenté depuis la mise en service du barrage." dit le professeur Emily Stanley de l'Université du Wisconsin-Madison.

En tant que source d'énergie propre, l'hydroélectricité peut aider à réduire la dépendance à l'égard des énergies fossiles traditionnelles (telles que le charbon, le pétrole et le gaz naturel) et à réduire considérablement les émissions de GES. Ces dernières années, certains chercheurs ont suggéré que les barrages augmenteraient les émissions de GES des rivières. Cette question a reçu une attention renouvelée, stimulant de nombreux débats sur l'évolution des émissions de GES avant et après l'exploitation du TGD. En offrant une vue panoramique sur le CO₂ , CH₄ , et N₂ O flux le long du fleuve Yangtze, la présente étude contribue à trancher le débat sur les GES induits par les grands barrages. Selon le professeur Ni, "cela signifie que le TGD facilite la réduction des émissions de GES, même en laissant de côté les énormes avantages de la réduction des GES provenant de la substitution des combustibles fossiles par l'hydroélectricité."

L'analyse de l'ensemble du système fournit de nouvelles informations sur les émissions de GES causées par l'exploitation des grands barrages, qui sont des conditions préalables essentielles pour comprendre leurs implications sur les cycles biogéochimiques des grands fleuves. Comme le note le professeur Stanley, "bien que TGD soit unique par sa taille, il est peu probable qu'il soit unique par l'ampleur et la portée de son influence".