热带水坝加剧全球气候变暖？

科学时报 2007-01-10
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据不久前出版的《自然》杂志报道，2006年12月5日至6日 ，研究人员会集法国巴黎，讨论热带水坝释放温室气体的问题 ，因为部分最新发现得出了令人担忧的结论：相较于同等规模的以化 石为燃料的火力发电厂，热带地区水力发电厂给全球变暖造成的影响 更大，甲烷的释放可能使水力发电不再拥有清洁、绿色的良好形象。

20世纪80年代，为了满足巴西西北部城市马瑙斯对能源的需求 ，巴西人决定建造巴尔比那水坝，大约2500平方千米的亚马逊河 区雨林被淹没。虽然大规模的雨林消失了，但巴西获得了无污染的清 洁能源，这是巴西多次采纳的一种折衷方案：该国80 %以上的电力来源于水力发电厂。

但实际情况并非如此。据不久前出版的《自然》杂志报道 ，2006年12月5日至6日，研究人员会集法国巴黎 ，讨论热带水坝释放温室气体的问题，因为部分最新发现得出了令人 担忧的结论：相较于同等规模的以化石为燃料的火力发电厂 ，热带地区水力发电厂给全球变暖造成的影响更大，甲烷的释放可能 使水力发电不再拥有清洁、绿色的良好形象。如果这些结论正确 ，目前的能源政策就需要重新考虑，特别是发展中国家的能源政策。

蕴蓄温室气体？

其实，科学家们早在20世纪90年代中期就提出了热带大坝释放温 室气体的问题，但直到21世纪初年，这个问题才作为水库的几个严 重问题之一受到普遍重视。

2000年6月3日出版的《新科学家》杂志发表了一篇题为 《水力发电大坝中腐败植物加剧全球变暖》的文章。该文章指出 ，水力发电站素有“绿色发电站”之称，就全世界范围来讲 ，用来发电的水库所占的面积相当于一个法国。世界银行是大型大坝 的最大资助者，而由世界银行资助的一个报告则认为 ，与大型燃煤发电站相比，许多大坝将更多的温室气体释放到大气中 。

问题的根源在于水库里的有机物。世界大坝委员会的一项发现表明 ，从上游冲刷到水库里的有机物在水库中腐烂，产生大量的温室气体 ，这意味着冲刷时被连根拔起的树林不会消失，而是可能永远留在水 库里，使得静止的水坝比流动的河流产生更多的甲烷。

世界大坝委员会的报告将两座建立在热带雨林中的大坝称为 “地球暖化器”，一座就是巴西的巴尔比那水坝，在它运行的第一个 20年时间里，据估计每年会产生300万吨二氧化碳 ，而一个相同规模的燃煤电厂每年只产生50万吨二氧化碳 ；另一个是法属圭亚那的小梭（Petit-Saut）大坝 ，在运行的第一个20年中，它每年产生10万吨二氧化碳。

甲烷更令人担心？

《自然》杂志的文章认为，在热带水坝温暖的水中，腐烂的植物形成 甲烷和二氧化碳，尽管二者都是温室气体，但甲烷更令人担心 ，因为在过去100年中，它对气候变暖的影响力是二氧化碳的20 倍。如今，在巴尔比那水坝问题上，研究人员们达成了基本共识 ：考虑到温室气体的释放，火电厂应该比水电厂好。

《自然》杂志的文章强调，因为从热带水库获取的数据量很少 ，所以尽管争论日趋激烈，但还没有达成一致意见。Philip Fearnside是位于马瑙斯的亚马逊河国家研究院的保护生物 学家，他主要根据理论计算来研究水如何离开大坝。许多大坝是在距 离表面数米低的地方释放水，水流的压力因此发生急剧变化 。Fearnside的计算表明，这种压力的变化导致甲烷的释放 。他的最新研究结果推测，在生命期的前10年，一座典型的热带水 坝所释放的碳元素量相当于一座能力与之等量齐观的火电厂的4倍。

然而，在长达10年的争论中，巴西里约热内卢大学的 Luiz Pinguelli Rosa和同事一直反对Fearnside的观点 ，他们认为Fearnside夸大了水库的碳元素释放量 ，Fearnside的结论是从法属圭亚那的小梭大坝的测量结果 推算出来的，而这些数据是水库建好之后最初几年的数据 ，这时水库中有机物质的含量最大。但环境小组质疑Rosa的研究 ，因为这项工作的经费部分是由水力发电产业资助的 ，Rosa坚决否认研究有任何偏见，并指责Fearnside的 目的就是要表明“水坝有问题”。

对全球气候的冲击不可忽视？

12月5日至6日在巴黎召开的会议由联合国教科文组织举办。 《自然》杂志认为这次会议不太可能解决这个争议，但研究人员会讨 论新的甲烷数据。比如，位于法国图卢兹的气象学实验室的研究人员 在11月14日发表了一篇论文，公布了3个热带水坝向下游释放的 甲烷量。他们发现大坝积蓄了如此多的甲烷并在下游释放 ，但在评估大坝的影响时基本没有考虑大坝向下游释放的甲烷 ，而实际上这部分释放量占整个大坝释放量的1/10到1/3。

即使没有这些水库下游释放甲烷的数据，大坝对全球气候的冲击也不 可忽视。世界大坝委员会在2000年的报告中指出 ，尽管报告的作者只在世界少数几个国家研究了少量大坝 ，但大坝释放温室气体的事实不容置疑，而且其释放量也难以预测。

Danny Cullenward是美国斯坦福大学的能源政策专家 ，他根据Fearnside的发现作了最初的计算 ，他强调需要更多的数据，但他推测大坝每年释放的甲烷量在9500万吨与1.2亿吨之间。如果这个数据是正确的，那么全球甲烷的释放量会比人们以前认为 的增加1/5。

许多专家认为现在是采取行动的时候了。部分人士担心目前计划在热 带区域建造的巨型大坝项目，如在刚果河上的一项投资达50亿美元 的大坝项目会给环境保护带来更大的压力。还有部分科学家和环境人 士担心，为实现《京都议定书》目标而允许发达国家资助发展中国家 建设清洁能源的项目以换取积分的“清洁发展机制”（CDM ）能否再有效，因为根据目前的做法，在CDM框架下可资助一定量 的水力发电厂。