Midiendo la contribución de los embalses mediterráneos al cambio climático

Elizabeth León-Palmero, Isabel Reche, Rafael Morales Baquero. Universidad de Granada

Existen más de 16,7 millones de embalses de más de 100 m² en el mundo, y se prevé que su número crezca para la producción de energía hidroeléctrica.

Estas infraestructuras proporcionan servicios de abastecimiento de agua y regadío. Pero también producen impactos medioambientales en la regulación de los ríos y son fuente de gases de efecto invernadero (GEI) como el dióxido de carbono, el metano y el óxido nitroso.

A pesar de que los embalses son los ecosistemas acuáticos preponderantes en España, no había muchos estudios sobre sus emisiones. Recientemente, hemos cuantificado los flujos de CO2, CH4 y N2O en 12 embalses del sudeste de la península y estudiado los factores ambientales que los determinan.

La construcción de embalses en el mundo

Los embalses, también conocidos en España como pantanos, son grandes obras hidráulicas que han contribuido a mejorar la disponibilidad de agua para las poblaciones humanas y los cultivos, controlar las inundaciones y producir energía hidroeléctrica. Existen ejemplos de estas construcciones con muchos siglos de antigüedad, como la presa romana de Proserpina que proveía de agua a la ciudad de Mérida.

A partir de los años 50 el número de embalses aumentó significativamente en el mundo, alcanzando los 16,7 millones de embalses de más 100 m². Según la World Commission on Dams, el 50 % de los embalses a nivel global se han construido exclusivamente o principalmente para regadío. España es el país de Europa con más embalses, con un uso mayoritario para riego.

Actualmente estamos viviendo lo que algunos científicos califican como el boom de la hidroelectricidad: en el mundo se han planificado, o están en vías de construcción, más de 3 500 grandes presas para la producción de energía.

El impacto de los embalses

Los embalses tienen grandes costes sociales, ya que fuerzan a desplazarse a poblaciones enteras. A nivel ecológico, la construcción de embalses modifica profundamente el funcionamiento de los ríos: los fragmenta, regula su caudal, altera el transporte de nutrientes y sedimentos y afecta a su biodiversidad.

También son fuentes de gases de efecto invernadero. Algunos estudios señalan que la superficie ocupada por los embalses en el mundo se ha incrementado tanto que deberían incluirse en los inventarios de emisiones de GEI.

Sin embargo, los análisis existentes se centran en regiones boreales y tropicales. Apenas existen datos para el bioma mediterráneo, ni para España en particular, a pesar de su abundancia en esta región.

Emisiones de GEI y factores determinantes

El dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4) y el óxido nitroso (N2O) son los tres GEI de origen humano más importantes. Aunque menos conocidos, el CH4 y el N2O son muy importantes, ya que su potencial calorífico en un horizonte a 100 años es de 34 y 298 veces el potencial calorífico del CO2, respectivamente (según el IPCC).

Con el objetivo de determinar las emisiones de estos tres GEI en embalses de la península ibérica, realizamos mediciones directas en 12 embalses de las provincias de Granada, Córdoba y Jaén en invierno y en verano. Hemos detectado una gran variabilidad en los flujos de GEI entre los diferentes embalses.

Para el CO2 y el N2O encontramos que algunos embalses eran sumideros y absorbían estos gases de la atmósfera; mientras que otros embalses los emitían. En cambio, para el CH4 todos los embalses fueron emisores.

La cuenca de captación del embalse es el área que lo rodea y de donde recibe el agua. Esta cuenca fue determinante para explicar los flujos de GEI. Observamos que los embalses ubicados en zonas calcáreas emitieron más CO2 que aquellos localizados en zonas silíceas, que en ocasiones podían incluso ser sumideros de CO2. El embalse de Colomera emitió hasta 393 mg C-CO2 por m2 y día en verano.

Las emisiones de CH4 estuvieron relacionadas con la temperatura, la profundidad del embalse y la eutrofización –los sistemas que reciben exceso de nutrientes se vuelven de color verde–. Los embalses con mayor temperatura, más someros y más verdes son los que emitieron más metano. Destaca el embalse de Cubillas, que emitió 679 mg C-CH4 por m2 y día en verano.

Las emisiones de N2O fueron muy importantes en embalses de zonas agrícolas y urbanas, que suponen grandes entradas de nitrógeno. Las mayores emisiones de N2O se detectaron en el embalse de Iznájar, que emitió 3,6 mg N-N2O por m² y día.

Cuando sumamos las emisiones de los tres GEI en equivalentes de CO2 determinamos que el mayor forzamiento climático por metro cuadrado se localizó en el embalse de Cubillas (32 g CO2 equivalente por m2 y día en verano). En cambio, Iznájar tuvo el mayor forzamiento climático por área total del embalse (83 t CO2 equivalente por día en verano).

¿Se pueden disminuir estas emisiones?

Estos resultados son importantes para mejorar los inventarios globales de emisiones de GEI, conocer el impacto de los embalses construidos y diseñar medidas para disminuir las emisiones.

Si establecemos medidas para disminuir la entrada de nutrientes en los sistemas acuáticos, como la mejora de los tratamientos terciarios de las depuración de aguas y la disminución en el uso de fertilizantes, se mejorará la calidad de las aguas y se disminuirán las emisiones, tanto de CH4 como de N2O.

Asimismo, conocer los factores ambientales que determinan las emisiones nos podría ayudar a anticipar su impacto en los embalses que serán construidos en el futuro, e incluso a replantear el paradigma de la energía hidroeléctrica como energía limpia.

Se pueden minimizar las emisiones de GEI de los nuevos embalses si son construidos en litologías silíceas, zonas boscosas y con cañones profundos. Además, al planificar un embalse hidroeléctrico, se debería considerar antes el coste de la energía producida en emisiones de GEI. Este puede variar mucho, e incluso exceder a los combustibles fósiles.