Modeling the spatial and temporal variability of dissolved CO2 and CH4 concentrations of the La Romaine hydropower complex

Rust De Carvalho, Felipe (2021). « Modeling the spatial and temporal variability of dissolved CO2 and CH4 concentrations of the La Romaine hydropower complex » Mémoire. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Maîtrise en biologie.

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Résumé

Il a été établi que les réservoirs hydroélectriques émettent du dioxyde de carbone (CO2) et du méthane (CH4) vers l'atmosphère, mais il existe encore beaucoup d'incertitudes concernant l'amplitude et la régulation de ces émissions. Ces incertitudes sont particulièrement importantes les premières années suivant la mise en eau et dans les complexes de réservoirs en cascade où les études sont rares. Nous présentons ici les résultats d'une étude à grande échelle sur l'empreinte carbone du nouveau complexe La Romaine, le plus grand projet hydroélectrique en cours au Québec et en Amérique du Nord, qui est composé de trois réservoirs consécutifs dans la rivière La Romaine. Notre objectif principal a été la modélisation de la dynamique spatiale et temporelle des concentrations de CO2 et de CH4 dans les eaux de surface des trois réservoirs au cours des quatre premières années suivant la mise en eau. Les concentrations de CO2 et de CH4 dissous ont été intensivement mesurées sur trois saisons pendant quatre ans. Les résultats ont indiqué une augmentation instantanée des concentrations de CO2 dans les trois réservoirs dès le début des mises en eau, avec toutefois des variations selon la saison, la morphométrie des réservoirs et la couverture terrestre. Les concentrations de CH4 ont également augmenté dans les réservoirs par rapport aux conditions initiales de la rivière, mais les variations en lien avec les saisons et la morphométrie des réservoirs n’ont été observées qu'après plusieurs années suivant la mise en eau. De plus, les concentrations de gaz ont été stables au cours des premières années de mises en eau, à l'exception de la diminution des concentrations de CO2 dans le réservoir peu profond RO1 et dans les couches profondes des réservoirs RO2 et RO3. Dans l'ensemble, les modèles développés ont reproduit relativement fidèlement les dynamiques spatiales et temporelles des concentrations mesurées de CO2 et de CH4 dans ce complexe hydroélectrique récemment créé. Les modèles ont mis en évidence les interactions de la saisonnalité, de la couverture terrestre et de la morphométrie des réservoirs dans la régulation des concentrations de CO2 et de CH4. Ces informations améliorent notre compréhension globale des facteurs régulant la dynamique spatiale et temporelle de ces gaz dans les réservoirs boréaux, et permettent des estimations plus précises et représentatives des émissions diffuses de carbone de ces systèmes. _____________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : dioxyde de carbone, méthane, réservoirs hydroélectriques, dynamiques spatiale et temporelle, modélisation

Type: Mémoire accepté
Informations complémentaires: Fichier numérique reçu et enrichi en format PDF/A.
Directeur de thèse: Del Giorgio, Paul
Mots-clés ou Sujets: Réservoirs hydroélectriques / Dioxyde de carbone / Méthane / Gaz dissous dans l'eau / Dynamique des gaz / Modélisation / Émissions de gaz à effet de serre / Rivière Romaine (Québec)
Unité d'appartenance: Faculté des sciences > Département des sciences biologiques
Déposé par: Service des bibliothèques
Date de dépôt: 22 avr. 2022 09:17
Dernière modification: 05 janv. 2023 15:27
Adresse URL : http://archipel.uqam.ca/id/eprint/15414

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