Barajlar: Isınan Dünyada Yanlış Bir Seçim

Payal Parekh, International Rivers,

Hidroelektrik sanayi, küresel ısınmanın önlenmesi amacıyla verilen sübvansiyonlardan yararlanmak için fosil yakıt tesislerine alternatif olarak barajları “iklim dostu” olarak tanıtmak için sabırsızlanıyor. Ama artan kanıtlar, baraj ve rezervuarların, karbondioksit, metan gazı ve azot oksit gibi sera gazlarının önemli küresel kaynağı olduğunu gösteriyor. Ayrıca, iklim değişikliği, yağış ve nehir akışı gibi baraj projelerinin temel parametrelerini etkileyen, barajların güvenliği ve performansına yönelik güvenin azalmasıyla sonuçlanan, büyük belirsizlikler ortaya çıkarttı.

Barajlar küresel ısınmaya nasıl katkıda bulunuyor?

Karbondioksit (CO₂) organik karbonun rezervuarda ayrışmasıyla oluşur. Bu karbonun ana kaynakları olan bitki örtüsü ve toprak, rezervuar dolduğu zaman suyla kaplanır, organik maddeler nehrin yukarısından (ki bu doğal ekosistemler, çiftlikler, ya da şehirlerden gelen kanalizasyondan olabilir) rezervuar içine dolar, rezervuarda büyüyen ve ölen plankton ve su bitkileri ve ‘suyu çekilmiş’ arazi üzerindeki bitki örtüsü geçici olarak düşük rezervuar dönemlerinde açıkta kalır. Rezervuarlar, plankton ve su bitkilerinin fotosentezi dolayısıyla atmosferik CO₂’i emer. Bu alım, zaman zaman CO₂ emisyonunu aşabilir.

Metan (CH4), CO₂’dan 25 kat daha güçlü bir sera gazıdır, organik maddeyi oksijeni az suda ve rezervuarın dibindeki çökelti içinde ayrıştıran bakteriler tarafından oluşturulur. Tropikal rezervuardaki en alttaki su tabakasının oksijeni tükenme eğilimindedir. Rezervuar yüzeyine yükselirken metanın bir bölümü oksitlenerek CO₂ oluşturur. Kabarcıkların okside olması için daha az zamanları olduğundan sığ tropikal rezervuarlar yüksek metan emisyonlarına sahip olma eğilimindedirler. Yeni araştırmalar, ılıman bölgelerdeki küçük rezervuarın metan üretiminin daha önce düşünüldüğünden fazla olabileceğini ortaya koymaktadır.

Azot oksit (N₂O), nitrojenin bakterilerce parçalanması sonucuyla oluşan güçlü bir sera gazıdır. Rezervuarlardan çıkan azot oksit miktarını belirleyen çok az ölçüm yapılmıştır. Kuzey bölgelerindeki^1,2 emisyonlar küçük gibi görünse de, en azından bazı tropikal rezervuarlar için önemlidir.³ CO₂’ten neredeyse 300 kat daha fazla güçlü olan N₂O’nun emisyon değerlerini daha iyi ölçmek için daha fazla çalışmalar yapmak zorunluluktur.

Gazlar havaya nasıl karışıyor?

Gazlar su yüzeyine, rezervuar dibinden yükselen kabarcıklarla difüzyon yoluyla salıverilir ve türbinler ve savaklarla gazı alınmış su aşağı doğru akar. Rezervuar yüzeyinin altındaki su boşaldığında barajın basıncı aniden düşer ve Henry Yasası kimyasal ilkesine göre, daha az çözünmüş gaz tutabilir hale gelir. Emisyonların gazının giderilmesi, suyun uzun taşma savağı altında pulverize olmasıyla oluşan daha yüksek hava / su ara yüzünden kaynaklanmaktadır.

Taşma savağı ve türbinden salınmayan rezervuar suyundaki çözünmüş sera gazları atmosfere nehrin daha aşağılarında yayılabilir. CO₂, CH₄ ve N₂O’nun yükselen emisyonları, Fransız Guyana’daki Petit Saut Rezervuarının 40 kilometre aşağısına kadar tespit edildi.⁴ Brezilya’daki Balbina Barajı rezervuarında ise, tüm metan emisyonlarının %3’üne eşdeğer aşağı akımın metan emisyonu, orta Amazon sel yatağından çıkmaktadır.⁵

Kuzey rezervuarlarının ısınma etkisindeki önemli bileşeni dağınık CO₂ iken, tropikal rezervuarların yüzeylerinin ısınmasının etkilerinin en önemli bileşeni ise metan kabarcıklarıdır. En azından bazı tropikal rezervuarların ısınmaya olan etkisinin çoğu, metan gazını salımı nedeniyledir.

Barajların küresel ısınmaya küresel katkısı nedir?

Ivan Lima ve Brezilya Ulusal Uzay Araştırmaları Enstitüsü (INPE)’den arkadaşlar, dünyanın büyük barajlarının (15 metreden yüksek olanlar) rezervuar yüzeylerinden, türbinler, taşma savakları ve nehirlerin aşağısından yılda 104 milyon metrik ton metan yaydıklarını hesapladılar.⁶ Bu hesaplama, barajlardaki metan emisyonunun insan faaliyetlerinin toplam ısınma üzerindeki etkilerinin en az %4’ünden sorumlu olduğunu ifade eder. Ayrıca, barajların metanın en büyük tek antropojenik kaynağı olduğunu, insan faaliyetleri nedeniyle oluşan tüm metan emisyonlarının neredeyse dörtte birinden sorumlu olduğunu ifade eder

Diğer kaynaklara gore Barajlardaki emisyon ne durumda?

Hidroelektrik santrallerinin diğer üretim kaynaklarıyla karşılaştırılması sonucunda, tropikal hidroelektrik etkisinin en kirli fosil yakıt tesislerinden daha kötü olabildiği ortaya çıkıyor. Tropik rezervuarların ortalama “rezervuar net”⁷ emisyonu konvansiyonel kömür tesislerininkinden (şekil 1) daha fazladır. Bu konuda bilinen en kötü örnek, görece çok az elektrik üretecek olmasına rağmen uçsuz bucaksız ormanı sular altında bırakan Balbina Barajıdır. Bunun uzun vadeli “rezervuar net” emisyonu bir kömür yakıtlı enerji tesisinden on kat daha fazladır.⁸ (Çünkü, bir sapma olduğundan, Balbina tropikal rezervuarlar ortalamasına dahil edilmez).

Isınan dünya için eskmişi bir teknoloji

İklim kirliliğini kesmek için yapılacak en iyimser, koordineli küresel eylem senaryosu altında bile, biz hızlı ve artan iklim değişikliği çağıyla karşı karşıyayız. Barajlar ve diğer nehir altyapıları projeleri, nehrin akış kalıpları gelecekte de geçmişteki gibi olacağına dair artık demode olmuş varsayıma göre tasarlanmış ve hala da tasarlanmaktadır. Gerçekte ise, sıcaklık artıyor, buzullar ve kar kütleleri eriyor ve yağmur ve kar yağışı şekilleri büyük ölçüde değişiyor ve bunlar barajların temelini oluşturan varsayımları yok ediyor.

Bir başka ciddi iklim değişikliği tahmini aşırı hava olaylarının sıklığında olacak artıştır. Barajların güvenliği bu artan akış ve seller düşünülülürse ciddi tehlike arzedecektir. Bir baraj en yüksek akışa dayanabilecek güçte olsa bile daha büyük seller daha büyük su birikimleri oluşturacak ve etkilenen alanların sularaltında kalmasına neden olacaktır.

Dağlık bölgelerle ilgili endişe yaratan diğer önemli bir neden, buzul gölünün patlayarak sel oluşmasıdır (GLOFS). Buzullar eridikçe, buzultaşlarının ve geçici barajların arkasında büyük göller oluşabilir. Bu setler kırıldığında, sular boşalır ve kütlesel ani seller oluşur. Küresel ısınmadan dolayı artan buzul erimesi, GLOF tipi olayların çoğalmasına neden olur.

Büyük barajlar bir uyumsuzluktur

Toplumların beklenen aşırı seller ve kuraklığın artmasına uyum sağlamaları için gerekli sosyal altyapıları kurmakta ve varolanları uyarlamakta büyük yatırımlar gereklidir. Oxfam Enternasyonel, iklim adaptasyonunun gelişmekte olan ülkelerde her yıl en az 50 milyar amerikan dolarına mal olacağını tahmin ediyor ve eğer küresel emisyonlar hızla kesilmezse daha da yükseleceğini söylüyor. Bu fonların önemli bir kısmının Kuzey ülkelerinden sağlanma ihtiyacı, BM iklim müzakerelerinde önemli bir tartışma konusudur. Büyük baraj çıkar grupları, iklim uyum fonlarını, muazzam yeni rezervuarlar ve su akış yollarını değiştirme programları için kullanma konusunda bastırıyorlar.

Uluslararası Nehirler (International Rivers), büyük barajların çoğunlukla iklim uyumsuzluk seçenekleri olduğuna inanmaktadır. Bu, kısmen daha iyi seçeneklere aktarılacak büyük miktarda gidere neden olması ve uygulamadaki yavaşlıklarından dolayıdır. Bu, aynı zamanda barajların performansları ve güvenliğini ve taşkını kontrol eden setler gibi diğer nehir altyapısı üzerinde ciddi etkileri olacak yoğunlaşan hidrolojik döngüden dolayı da meydana gelmektedir. Güney ülkeleri zaten aşırı bir şekilde, nehir akışına bağlı hidroelektriğe bağımlıdır. İklim adaptasyonu onları, diğer güç kaynaklarına yöneltecek veya hızla artan yaygın elektrik kesintilerine ve kuraklık sırasında bununla ilgili ekonomik etkilere maruz bırakacaktır.

Uzun vadeli adaptasyon çözümleri

Uluslararası Nehirler, iki nehir arasında havza oluşturan ormanlar ve sel yatağı gibi doğal altyapının korunmasına dayalı iklim uyumunu ve kaynak kullanımında verimlilik artışını, daha iyi enerji, su sektörü planlaması, yağmur suyu hasadı, jeotermal, rüzgar, güneş, sürdürülebilir biokütle gibi merkezi olmayan teknolojiler ve mikro ve konvansiyonel olmayan hidroelektrik teknolojileri (örn, kinetik “serbest akım” türbinler, dalga ve gelgit gücü) gibi yoksulun ihtiyaçlarını giderecek ve toplum kapasitesini ve esnekliğini inşa edecek şekilde teşvik etmektedir.

Kaynakça

¹ Hendzel, L. L., ve ark. (2005) Nitrous Oxide Fluxes in Three Experimental Boreal Forest Reservoirs, Environmental Science & Technology, 39:12.

² Huttunen, J.T., ve ark. (2002) Fluxes of CH₄, CO₂, and N₂O in Hydroelectric Reservoirs Lokka and Porttipahta in the Northern Boreal Zone in Finland, Global Biogeochemical Cycles, 16:1.

^3, Guérin, F., ve ark. (2008) Nitrous Oxide Emissions from Tropical Reservoirs, Geophysical Research  Letters, 35.

⁴ Aynı adlı eser.

⁵ Kemenes, A., ve ark. (2007) Methane Release Below a Tropical Hydroelectric Dam, Geophysical Research Letters, 34.

⁶ Lima, I. B., T. Ve ark. (2008), Methane Emissions from Large Dams as Renewable Energy Sources: A Developing Nation Perspective, Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change, 13.

⁷ “Rezervuar net”, rezervuarın net emisyonlarının tahmini için yapılan bir hesaptır. Ön baraj kaynaklarını ve sera gazı havuzlarını anlatmaktadır. Bu, rezervuarın bütün nehir boyunca karbon akışlarının üzerindeki etkisini içermediği için tam net bir açıklama değildir.

⁸ Kemenes et al. (2008), op cit.