Glaciologen van ETH Zürich en WSL beoordeelden het wereldwijde wateropslag- en waterkrachtpotentieel dat in de toekomst zou kunnen vrijkomen als gletsjers smelten als reactie op klimaatverandering.

De opwarming van de aarde zal de komende decennia een aanzienlijke terugtrekking van gletsjers veroorzaken voor de meerderheid van de gletsjers in de wereld. Dit zal niet alleen het einde betekenen van een aantal prachtige natuurmonumenten, maar hebben ook een belangrijke invloed op de waterkringloop. In hooggebergtegebieden, deze ijsmassa's fungeren als reservoirs die water toevoeren aan grote riviersystemen, en het in evenwicht brengen van seizoensafvoeren.

Zonder gletsjers, rivieren zouden in de zomer aanzienlijk minder water vervoeren, wat merkbare gevolgen zou hebben voor de waterbeschikbaarheid, energieproductie en landbouw in veel regio's van de wereld. Onderzoekers hadden eerder gesproken over het idee om de krimpende opslagfunctie van gletsjers te compenseren met reservoirs.

Een groep glaciologen van ETH Zürich en het Zwitserse Federale Instituut voor Bos, Sneeuw- en landschapsonderzoek WSL mengt zich nu weer in de discussie over het afnemende ijs:in een studie gepubliceerd in Natuur , ze onderzoeken het wereldwijde potentieel voor het opslaan van water en het produceren van waterkracht in gebieden die momenteel met gletsjers zijn bedekt en die binnen deze eeuw ijsvrij zullen worden.

Gletsjers gebruiken als reservoirs

In hun studie hebben het onderzoeksteam rond Daniel Farinotti, Hoogleraar Glaciologie aan het Laboratorium voor Hydraulica, Hydrologie en Glaciologie (VAW) aan de ETH Zürich en aan de WSL, analyseerde ongeveer 185, 000 gletsjers. Voor deze locaties berekenden ze een maximaal theoretisch opslagpotentieel van 875 kubieke kilometer (km ³ ) en een maximaal theoretisch waterkrachtpotentieel van 1350 terawattuur per jaar.

"Dit theoretische totale potentieel komt overeen met ongeveer een derde van de huidige waterkrachtproductie wereldwijd. Maar in werkelijkheid slechts een deel ervan zou realiseerbaar zijn, ", legt Farinotti uit.

Om een ​​meer realistische schatting te krijgen, de onderzoekers voerden voor alle locaties een eerste geschiktheidstoets uit. Ze identificeerden ongeveer 40 procent van het theoretische totale potentieel als "potentieel" geschikt, gelijk aan een opslagvolume van 355 km ³ en een waterkrachtpotentieel van 533 terrawatt per uur per jaar. Dit laatste komt overeen met ongeveer 13 procent van de huidige waterkrachtproductie wereldwijd, of negen keer de jaarlijkse elektriciteitsvraag van Zwitserland.

"Zelfs dit potentieel geschikte opslagvolume zou voldoende zijn om ongeveer de helft van de jaarlijkse afvoer van de bestudeerde gletsjerbekkens op te slaan, ", zegt Farinotti. Uitgaande van een gemiddeld klimaatscenario, ongeveer driekwart van het opslagpotentieel zou in 2050 ijsvrij kunnen zijn.

Voorzichtige inschatting van potentieel

Voor hun analyse de glaciologen gebruikten een globale gletsjerinventaris en plaatsten virtuele dammen bij het huidige eindpunt van elke gletsjer met een oppervlakte van meer dan 50, 000 vierkante meter gelegen buiten de Subantarctische wateren. Vervolgens optimaliseerden ze de grootte van de reservoirs door de juiste plaatsing en hoogte van de dam. Daarbij, ze minimaliseerden de impact van de reservoirs op het landschap en zorgden niet alleen voor een maximaal economisch rendement. Het team gebruikte digitale hoogtemodellen van het subglaciale terrein en combineerde ze met een gletsjerevolutiemodel om het opslagvolume van de 185 te bepalen, 000 gletsjers die ze hadden uitgekozen.

In de geschiktheidsanalyse die volgde, de onderzoekers beoordeelden de sites op basis van verschillende ecologische, technische en economische criteria:"Op basis hiervan we hebben de meest ongeschikte locaties uitgesloten; dit maakte een meer realistische beoordeling mogelijk, " legt co-auteur Vanessa Round uit, die aan beide instellingen verbonden was en een spilfunctie had in het onderzoek. Ook voegt ze eraan toe dat het niet realistisch en niet wenselijk is om voor elke gletsjer een dam te bouwen.

Een model voor de toekomst?

Het team benadrukt ook dat lokale effecten van geval tot geval moeten worden beoordeeld. Hoe dan ook, de resultaten geven aan dat gedeglaciëerde bekkens in een aantal landen aanzienlijk kunnen bijdragen aan de nationale energievoorziening en wateropslag, vooral in Hooggebergte Azië.

Tot de landen met het grootste potentieel behoren Tadzjikistan, waar het berekende waterkrachtpotentieel tot 80 procent van het huidige elektriciteitsverbruik zou kunnen uitmaken, Chili (40 procent) en Pakistan (35 procent). In Canada, IJsland, Bolivië en Noorwegen, het potentieel is gelijk aan 10-25 procent van hun huidige elektriciteitsverbruik. voor Zwitserland, het onderzoek laat een potentieel zien van 10 procent.

In de tussentijd, het Zwitserse Federale Energiebureau heeft onlangs het uitbreidingspotentieel voor Zwitserse waterkracht naar beneden bijgesteld. Dit komt vooral door herziene schattingen voor de impact van strengere regelgeving op milieustromen, en omdat het potentieel van kleinschalige waterkracht nu als lager wordt ingeschat dan in 2012. bij zijn beoordeling, de SFOE sloot expliciet het waterkrachtpotentieel uit dat zou kunnen voortvloeien uit toekomstige ijsvrije bekkens. Om deze reden, de glaciologen onder leiding van Farinotti zien geen tegenstrijdigheid in hun resultaten, omdat de twee onderzoeken niet direct kunnen worden vergeleken.