Les risques climatiques croissants d'une solution climatique

Alors même qu'un été torride et sec s'efface vers l'hiver, le spectre de la sécheresse a refusé de quitter la scène. Alors que la sécheresse est définie comme un manque de ressources en eau–comme en témoignent les niveaux historiquement bas du fleuve Mississippi le mois dernier-il peut facilement métastaser par manque d'électricité. L'eau est le « carburant » de l'hydroélectricité, qui reste la principale source d'électricité renouvelable produite sur la planète, et une sécheresse est comme un embargo sur ce carburant.

Les gestionnaires de l'eau sur le fleuve Colorado averti d'un "scénario apocalyptique imminent" où la sécheresse continue arrêterait la production d'électricité au barrage de Glen Canyon. Ce scénario est déjà arrivé pour Barrage Kariba, le deuxième plus grand projet hydroélectrique d'Afrique australe, qui fournit plus de la moitié de l'électricité utilisée par la Zambie et le Zimbabwe. Le réservoir de Kariba—construit en 1959, c'est le plus grand réservoir du monde en volume- est au niveau le plus bas de son histoire, entraînant des coupures de courant au Zimbabwe et rationnement de l'électricité en Zambie.

Parce que les crises de l'eau deviennent des crises énergétiques, elles sont désormais aussi des crises pour l'action climatique. Pour aider à réaliser la décarbonisation de l'énergie qui est essentielle pour atteindre les objectifs climatiques, de nombreux pays prévoient une expansion spectaculaire de l'hydroélectricité, et les agences mondiales de l'énergie prévoient un doublement de la capacité mondiale d'ici 2050. Pourtant, en raison du niveau de changement climatique qui s'est déjà installé, les embargos dus à la sécheresse sur le carburant hydraulique de l'hydroélectricité sont susceptibles de devenir plus fréquents et plus répandus dans les décennies à venir.

En d'autres termes, l'une des solutions les plus vantées à la crise climatique devient moins fiable en raison des impacts négatifs du changement climatique qui sont déjà en cours. Cette réalité compliquée a des implications importantes sur la façon dont nous gérons les systèmes d'eau et d'énergie existants, et sur les solutions au changement climatique issues de la récente Conférence des Nations Unies sur le changement climatique (COP27).

L'été dernier, Europe ainsi que Chine enduré des sécheresses historiques qui ont abaissé les rivières et vidé les réservoirs que les systèmes hydroélectriques utilisent pour produire de l'électricité. L'hydroélectricité fournit 80 % de l'électricité de la province chinoise du Sichuan et du la sécheresse prolongée a réduit de moitié la génération. Une vague de chaleur a aggravé le défi, de sorte qu'en même temps que la production diminuait, la demande d'électricité pour la climatisation augmentait : la demande d'électricité dans le Sichuan était en hausse de 25% par rapport à la même période en 2021. En conséquence, des dizaines de milliers de consommateurs commerciaux du Sichuan ont été invités à fermer pendant dix jours en août.

En Europe, la sécheresse a fait chuter la production hydroélectrique en Italie, Autriche, Espagne ainsi que Portugal.

Le sud-ouest des États-Unis semble se déplacer vers un climat globalement plus sec, signalant des défis à long terme pour l'approvisionnement en eau et l'hydroélectricité. Les barrages hydroélectriques sur le fleuve Colorado fournissent de l'électricité à 5 millions de personnes et leurs réservoirs diminuent depuis des décennies. Le Bureau of Reclamation a signalé qu'il y a près de une chance sur trois que le niveau des réservoirs tombe si bas d'ici 2024 que son barrage de Glen Canyon de 1.3 gigawatt cessera de produire. Plus bas sur le fleuve Colorado, la sécheresse a diminué production annuelle du barrage Hoover de 22 % car son réservoir décline également vers son niveau de « pool mort » (pas de génération).

La Californie tire normalement environ 13 % de son électricité de l'hydroélectricité, mais pendant une sécheresse qui a diminué à seulement 6%. Ce niveau de réduction pose des défis pour des endroits comme la Californie et l'Europe, mais avec des réseaux diversifiés, ils peuvent s'adapter. Qu'en est-il des pays où l'hydroélectricité domine le réseau ? Une sécheresse de 2015 a diminué la production d'hydroélectricité en Zambie dans la même mesure qu'en Californie, sauf que l'hydroélectricité fournit la quasi-totalité de l'électricité de la Zambie! Cela signifie que la sécheresse a causé l'électricité nationale génération de décliner de 40 %, provoquant des pannes d'électricité et d'immenses perturbations économiques. Cette année s'annonce pire.

Ces exemples montrent comment la sécheresse peut révéler des vulnérabilités dans les systèmes énergétiques et économiques qui dépendent actuellement de l'hydroélectricité. Ce qui devrait vraiment retenir notre attention, ce sont les prévisions futures : que l'hydroélectricité mondiale doublera pour aider à éviter le changement climatique, mais aussi que l'avenir verra plus de sécheresse et de pénurie d'eau en raison des impacts du changement climatique qui sont désormais inévitables (minimiser le réchauffement futur est crucial pour éviter des perturbations encore plus importantes).

La L'Agence internationale de l'énergie projette que l'Afrique australe seront confrontés à un risque accru de sécheresse en raison du changement climatique, avec des perturbations associées de l'hydroélectricité. En plus de la sécheresse périodique, le changement climatique rendra la Zambie plus sèche dans l'ensemble, avec une baisse du débit moyen des rivières et une réduction de 20 % de la production d'hydroélectricité.

Ce risque croissant ne se limite pas à l'Afrique. Une récente étudier dans Les changements climatiques Nature ont constaté que, même dans le scénario climatique le plus optimiste, plus de 60 % des projets hydroélectriques existants se situent dans des « régions où des baisses considérables du débit sont prévues » d'ici 2050, passant à 74 % des projets avec un réchauffement plus important. j'étais auteur principal d'une étude qui a révélé qu'environ un tiers des projets hydroélectriques mondiaux se situent dans des régions susceptibles de présenter un risque accru de pénurie d'eau. Les deux études ont identifié des régions similaires les plus à risque, les deux pointant vers la Chine, le sud-ouest des États-Unis, le Mexique, le sud de l'Europe et le Moyen-Orient.

Pendant ce temps, un quart de tous les barrages hydroélectriques prévus se trouvent dans des régions présentant des niveaux de risque de pénurie d'eau moyens à très élevés.

Ces risques actuels et croissants de sécheresse et de pénurie d'eau devraient éclairer les plans de lutte contre le changement climatique, y compris ceux issus de la COP27. Les pays devraient planifier leurs systèmes électriques à faible émission de carbone en fonction du niveau de risques de sécheresse et de pénurie qui sont déjà « intégrés » et/ou probables dans le cadre des trajectoires actuelles. Les impacts de la sécheresse sur les réseaux en Afrique australe illustrent la vulnérabilité au niveau du système des systèmes électriques qui dépendent fortement d'une source si sensible aux perturbations climatiques

La diversification des sources de production et la résilience climatique devraient devenir des objectifs majeurs des planificateurs énergétiques. Par exemple, les panneaux solaires fonctionnent généralement près de leur capacité de pointe pendant les périodes de sécheresse chaudes et ensoleillées lorsque d'autres sources de production sont sollicitées (à part les barrages hydroélectriques, les centrales nucléaires et thermiques peuvent également voir leur production réduite pendant les sécheresses en raison de épuisement de l'eau de refroidissement sources).

L'hydroélectricité est souvent proposée comme un moyen de stabiliser les réseaux qui dépendent fortement des énergies renouvelables comme l'éolien et le solaire, qui fluctuent en fonction de variables telles que la météo et le cycle jour-nuit. Hydroélectricité à accumulation par pompage- qui transporte l'eau d'un réservoir inférieur vers une "batterie" de réservoir supérieur prête à être générée en cas de besoin - peut fournir le même service, avec à la fois un risque moindre de sécheresse et de pénurie ainsi qu'un impact négatif généralement beaucoup plus faible sur les rivières, la pêche et les communautés par rapport à l'hydroélectricité conventionnelle.

L'hydroélectricité a un rôle à jouer dans la résolution du défi climatique, mais il est impératif de comprendre que l'hydroélectricité est elle-même beaucoup plus vulnérable aux perturbations liées au climat que d'autres énergies renouvelables comme l'éolien et le solaire. Des réseaux diversifiés à faible émission de carbone offrent une plus grande résilience face aux changements climatiques et hydrologiques - et nous avons besoin de nouvelles politiques gouvernementales, d'une planification énergétique et de flux financiers pour soutenir leur développement futur.