Quantifying environmental impacts of river fragmentation from hydropower dams within Life Cycle Impact Assessment

Abstract

Økende produksjon av vannkraft er en av måtene å redusere menneskeskapte klimagassutslippene i årene som kommer, for å begrense klimaendringer. Imidlertid utgjør driften av vannkraftmagasiner en trussel mot ferskvannshabitater og biologisk mangfold . Denne trusselen til biologisk mangfold kan undergrave andre fordeler ved vannkraft. En hovedårsak til tapet av ferskvannsbiodiversitet er fragmenteringen av elver. Livssyklusanalyse (LCA) er en metode for å vurdere påvirkningen av strømproduksjon fra vannkraft på økosystemkvalitet, men ikke alle relevante påvirkninger er inkludert ennå. Jeg har utviklet de første tre midtpunkt-karakteriseringsfaktorene (CF) for elvefragmentering av vannkraftdammer i Europa, for både potamodrome og diadrome fiskarter. Totalt ble CFs for x vassdrag beregnet, med verdier fra 2*10-6/GWh til 88.96* 10-4/GWh, for de tre metodene. Det ble ikke funnet noen sammenheng mellom den beregnede tilknytningsindeksen og verken antallet dammer eller mengden produsert vannkraft.Elvebassenget som påvirkes mest av elvefragmentering befinner seg i Hellas, mens det som påvirkes minst befinner seg i Irland. Resultatene viser at vannkraftdammer påvirker ikke potamodrome og diadrome arter på samme måte. CF kan variere betydelig for ulike arter innenfor et vassdrag. Dette er det første skrittet mot vurdering av elvefragmentering i LCA.

Increasing hydropower electricity production is one of the ways in which anthropogenic greenhouse gas emissions can be reduced in the coming years in order to limit climate change. However, the operation of hydropower reservoirs is a threat to freshwater habitats and biodiversity. This biodiversity trade-off can undermine the other benefits of hydropower. A major cause of the loss of freshwater biodiversity is the fragmentation of rivers. Life cycle assessment (LCA) is a method for assessing the impact of hydropower dams on ecosystem quality, however not all relevant impacts are included yet. I have developed the first three mid-point characterisation factors (CF) for river fragmentation of hydropower dams in Europe, for both potamodromous and diadromous species. In total, CFs for 62 basins were calculated, ranging from 2*10^-6/GWh to 88.96*10^-4/GWh, for the three methods. No correlation was found between the calculated connectivity indexes and either the number of dams or the amount of hydropower generated. The river basin with the highest CF is located in Greece and the one with the lowest CF is located in Ireland. Hydropower dams do not affect potamodromous and diadromous species in the same way. The CF can vary considerably for different species within a river basin. This is the first step towards the assessment of river fragmentation in LCA.