Decarbonizing hydrological landscapes through dam removal

Abstract

[cat] Els embassaments són reconeguts globalment com a fonts antropogèniques significatives de gasos d’efecte hivernacle (GEH) a l’atmosfera, especialment de metà. Tot i així, el potencial que té el desmantellament de preses com a estratègia per eliminar aquests punts crítics d’emissió en xarxes fluvials ha estat poc investigat. En aquest estudi, hem avaluat com la retirada de preses redueix les emissions de GEH comparant les emissions de CO₂ i CH₄ abans, durant i després de la demolició d’una presa de 5.6 metres d’altura a Espanya. Es van mesurar els fluxos de CO₂ i CH₄ durant un any en dos trams de riu aigües amunt i aigües avall de l’embassament, dins del mateix embassament i en un embassament de control dins de la mateixa conca. Els nostres resultats mostren variacions notables en les emissions durant tot el procés de retirada de la presa. Especialment les emissions ebullitives de CH₄, però també les emissions difusives, eren més altes en l’aigua abans del desmantellament, tot i que el CO₂ alliberat pels sediments exposats a l’atmosfera durant i després del desmantellament va ser considerablement alt. A més, vam observar un efecte estacional pronunciat en les emissions de GEH dels embassaments, amb fluxos totals més alts a l’estiu en comparació amb l’hivern en els dos llocs d’estudi de preses. En general, els nostres resultats donen suport a la hipòtesi que la retirada de preses condueix a una reducció de les emissions de carboni en la xarxa fluvial. En el context del canvi global, anticipem que els nostres resultats proporcionaran incentius addicionals per a futurs projectes de retirada de preses, ja que ajuden a reduir les emissions antropogèniques de GEH.

[eng] Reservoirs are globally recognized as significant anthropogenic sources of greenhouse gases (GHG) to the atmosphere, particularly methane. However, the potential of dam decommissioning as a strategy to eliminate these emission hotspots in river networks has been largely overlooked. In this study, we assessed how dam removal reduces GHG emissions by comparing CO2 and CH4 emissions before, during, and after the demolition of a 5.6-meter tall dam in Spain. CO2 and CH4 flux measurements were conducted over one year in stream reaches upstream and downstream of the reservoir, within the reservoir itself, and in a control reservoir within the same catchment. Our findings reveal distinct variations throughout the dam removal process. Specially ebullitive CH4, but also diffusive emissions were higher before decommissioning in the water, although the CO2 released from sediments exposed to the atmosphere during and after decommissioning was considerably high. Additionally, we observed a pronounced seasonal effect on GHG emissions from the reservoirs, with total fluxes being higher in summer compared to winter at the two dam study sites. Overall, our results support the hypothesis that dam removal leads to a reduction in carbon emissions from the river network. In the context of global change, we anticipate that our findings will provide additional incentives for future dam removal projects, as they help to reduce anthropogenic GHG emissions.