Le barrage de Petit-Saut est un barrage hydroélectrique français situé dans le département de la Guyane entre les communes de Sinnamary et de Saint-Élie. Finalisé en 1994, il est à l'origine de l'apparition du Lac de Petit-Saut.
Aspects énergétiques De 1976 à 1983, les besoins en énergie estimés par EDF en Guyane ont augmenté de 180 % (de 59 à 164 GWh). Il s'agissait d'accompagner une forte démographie (ex : ~ 2,9 % en 2000), et des projets énergivores tels que Télédiffusion de France ou le Centre spatial guyanais (CSG). Et, avec notamment le développement de la climatisation électrique, la consommation d’électricité a encore augmenté depuis (10 %/an) avec environ 460 GWh en 2002 selon le World Factbook de la CIA, 2005.
C’est donc pour répondre à cette hausse de la consommation énergétique de la population que le barrage a été érigé par EDF en 1994. Actuellement, il permet de fournir les deux tiers des besoins en électricité du territoire guyanais selon l’énergéticien. Installé sur le fleuve Sinnamary, il actionne quatre turbines Kaplan , pour une puissance installée de et une production annuelle de . Construit par l’entreprise Vinci construction, il se situe à de Kourou et de Cayenne.
Situation géographique et description thumb|left|Vue d'une partie du lac thumb|left|Le barrage du Petit Saut, vue vers le sud-ouest Ce barrage est situé à la confluence du moyen Sinnamary, l'un des grands fleuves guyanais, et d’un cours d’eau mineur (la crique Cœur Maroni), à près de avant l'estuaire.
Le site a été choisi en raison d'un goulot naturel favorable à un barrage (). Il permet à EDF de produire de l'électricité, grâce à un débit moyen (vers 1994/1995) d'environ . Les turbines du barrage produisent l'électricité de Cayenne et de son agglomération, de Saint-Laurent-du-Maroni, de Kourou et du Centre spatial guyanais ainsi que des autres villes de la région côtière. gauche|vignette|Berges du lac artificiel du barrage EDF de Petit-Saut en décembre 1995. Son lac de retenue, d'une surface d'environ ² (environ de long sur de large), est le plus grand de FranceCFBR, 2005, soit plus de trois fois la ville de Paris.
Sa profondeur atteint et son volume environ 3,5 milliards de m (Huynh et al 1997) pour un temps de résidence de l'eau estimé à 5-6 moisSissakian C. (1997) Présentation générale de l’aménagement hydroélectrique de Petit-Saut (Guyane Française) et du programme de suivi écologique lié à sa mise en eau. Hydroécol. Appl. 9, 1-21..
Histoire
La construction de ce barrage-usine hydroélectrique de type poids en béton compacté au rouleau (BCR) de de hauteur, avec de longueur en crête créant une retenue de 3,5 milliards de m et de superficie en forêt tropicale et d'une usine équipée de quatre groupes Kaplan d'une puissance totale de 116 MW aurait mobilisé environ 2,7 milliards de francs.
Après une phase d'études, les travaux ont commencé en 1989 (en 1987 pour la route, en 1991 pour le barrage de retenue, sous la conduite de Michel RobinoINP Grenoble, Présentation de Michel Robino, consultée le 2011/05/29. comme chef d'aménagement) et se sont terminés en 1994, suivis de quelques aménagements destinés à réoxygéner l'eau.
EDF a également dû faire faire une longue tranchée (coupe rase) dans la forêt primaire guyanaise pour conduire, via une ligne à haute tension, l'électricité vers le réseau électrique guyanais.
Avec une capacité de 116 MW, la centrale hydroélectrique du barrage a produit en 1999 environ 47 % de l’électricité de toute la Guyane.
Diverses études d'état des lieux ont été faites avant la mise en eau, avec le MNHN, l'INRA, et l'ORSTOM (devenu IRD en 1998) notamment, par exemple sur l'ichtyofaune, après le choix du site, n'ayant donc pas influencé le positionnement du barrageBernard de Mérona et Luis Tito de Morais, Hydroécol. Appl. (1997) Tome 9, pp. 241-262. DOI : 10.1051/hydro:1997010. Les études ichtyologiques liées à la construction du barrage de Petit-Saut : un premier bilan et des recommandations..
Impacts environnementaux
thumb|left|Arbre mort noyé émergeant de l'eau. Les branches desséchées sont tombées, et toutes ses épiphytes sont mortes, sauf quelques-unes (broméliacées en général, capables d'accumuler l'eau de pluie). Peu de champignons sont présents sur le bois mort, ce qui est inhabituel en climat tropical, mais s'explique ici par une exposition forte aux ultraviolets (directs et réverbérés par l'eau) par le fait que l'atmosphère au-dessus du lac est paradoxalement très sèche (les arbres morts n'évapotranspirent plus, et le bois sèche au soleil et sous l'action du vent). thumb|left|Sur les nouveaux rivages, une bande d'arbre meurt alors que l'eau monte, car à cette hauteur, les arbres n'appartiennent pas à des essences adaptées à la submersion de leurs racines. thumb|left|Nouvelle lisière et rideau d'arbres morts en lisière de la forêt grise morte noyée (ici en décembre 1995). thumb|left|Système de réoxygénation de l'eau, installé en aval du barrage pour lutter contre les phénomènes d'anoxie
Dans le cadre des mesures compensatoires et de suivi (de cinq ans avant que le barrage soit terminé, et jusqu'à sept années après au minimum), la zone du barrage abrite un laboratoire dit « Laboratoire Environnement de Petit Saut (Hydréco) » chargé du suivi de nombreux paramètres environnementaux liés au barrage. Le suivi est effectué avec EDFEDF, Suivi environnemental de Petit Saut ; EDF Décret PPE de Guyane ; réConnaissance des énergies (2018) « La feuille de route énergétique de la Guyane officialisée » le 04 avril 2017
Parmi les six grands fleuves de Guyane, c'est le Sinnamary dont les poissons et les sédiments sont les plus pollués par le mercure (BRGM 2007), à cause de l'orpaillage légal (ex site de Saint Elie) ou illégalCossa D. & Bretaudeau J., 2007, Résultats des dosages de mercure total dans le muscle de juvéniles de poissons des fonds du littoral de Guyane, Centre Ifremer de Nantes. Inconnu. Distinction entre orpaillage légal et illégal et impacts liés à l'orpaillage illégal, vus par la Gendarmerie de Guyane. et à cause de la formation de méthyl mercure dans l'eau anoxique du barrage (depuis sa mise en eau) Charlet L. & Boudou A. 2002. Cet or qui file un mauvais mercure. La Recherche, 359: 52- 59.Muresan Paslaru, Bogdan (2006). Thèse : Géochimie du mercure dans le continuum de la retenue de Petit-Saut et de l’estuaire du Sinnamary, Guyane française. Thèse de doctorat en Biogéochimie de l’environnement - Université Bordeaux 1, n° 3178, 265 p..
Il faut plusieurs décennies pour mieux appréhender les impacts du barrageB. de Merona, « Dynamique des peuplements de poissons dans le réservoir de Petit-Saut (fleuve Sinnamary, Guyane française). » Bull. Fr. Pêche Piscic. (2002) 364 : 5-22. DOI : 10.1051/kmae:2002001. (Résumé.). Les données du laboratoire environnement pourront y contribuer.
Le barrage ne s'est pas rempli aussi vite que prévu, probablement en raison d'une sous-estimation non pas de la pluviométrie mais de la capillarité qui tend à freiner la descente de l'eau dans le bassin versant, ou peut-être à la suite de la mort de millions d'arbres par noyade (ce qui a entraîné la suppression de leur évapotranspiration et par suite une modification importante du micro-climat de la vallée inondée).
Lors de la construction du barrage, et compte tenu de la taille de la forêt à inonder, il n'a pas été procédé à la déforestation du site, contrairement à ce que les Néerlandais avaient fait pour certains barrages du Suriname voisin. Or ces forêts croissent très lentement mais abritent une biomasse considérablePuig H & Delobelle J.P (1988) Production de litière, nécrosasse, apports minéraux au sol par la litière en forêt guyanaise. Rev. Ecol- Terre Vi e, 43:99-124.. On a estimé que la biomasse de forêt primaire immergée était équivalente à environ 8 millions de tonnes de carbone (litière comprise).
Comme cela avait déjà été observé sur d'autres barrages, au Brésil notamment, il s'est ensuivi une forte dégradation de la qualité de l'eauGrégoire A., Richard S., 2002. Impact of flooded biomass on the réservoir water quality during the first years of impounding. International commission on large dams. Symposium on reservoir management in tropical and subtropical regions. Iguassu, Brésil, 26 septembre 2002., sur la zone inondée mais aussi en avalGosse P., 1994. Hypothèse de l'influence des gaz formés en anaérobiose dans le réservoir de Petit Saut sur les baisses d'oxygène dissous dans le Sinnamary aval. Rapport. EDF/DER/HE31/94/38. Électricité de France. Paris. 26 p. du barrage, en raison de la fermentation et décomposition de la matière organique immergée et de la diminution de l'hydrodynamisme. Le barrage a ainsi modifié la turbidité de l'eau, avec des effets biologiques mesurables et observés jusqu'à l'estuaireCharron, C. ; Betoulle, ; Panechou, K. ; Gardel, A. ; Prost, M. T., & Loubry, D. 1997. Étude et suivi de l'évolution géomorphologique et botanique de l'estuaire du Sinnamary par Télédétection. Rapport Final R2-R3. Cayenne, ORSTOM. P. 1-64. et dans son bouchon vaseux. Comme dans d'autres cas d'estuaires situés en aval de barrages en zone tropicaleColonnello, G., & Medina, E. 1998. Vegetation changes induced by dam construction in tropical estuary : the case of the Mánamo ri ver, Orinoco Delta (Venezuela). Plant Ecol., 139(2):145-154., on observe notamment des modifications de salinité, du taux d'oxygène dissous, et la quantité de matière organique transportée Carlos J. Maia de Oliveira & Jacques Clavier. « Variations spatio-temporelles des matières en suspension dans I'estuaire du Sinnamary, Guyane française. Influence du barrage hydroélectrique de Petit Saut ». Space-time variations of suspended material in the Sinnamary estuary, French Guiana. Influence of Petit Saut electric dam. Brazilian Journal of Oceanography version ISSN 1679-8759 Braz. j. oceanogr. vol. 48 no. 1 São Paulo 2000. DOI : 10.1590/S1679-87592000000100003. (Résumé, en anglais.), perturbé les caractéristiques physicochimiquesRichard S., Arnoux A., Cerdan P., 1997. Évolution de la qualité physicochimique des eaux de la retenue et du tronçon aval depuis le début de la mise en eau du barrage de Petit Saut. Hydroécol. Appl., 9, 57-83.Richard S., Galy-Lacaux C., Arnoux A., Cerdan P., Delmas R., Dumestre J.‑F., Gosse Ph., Labroue L., Sissakian C., Horeau V., 2000. Evolution of physico-chemical water quality and methane emissions in the tropical hydroelectric reservoir of Petit Saut (French Guiana). Verhandlungen der Internationalen Vereinigung für Theoretische und Angewandte Limnologie, 27, 1454-1458., l'hydrochimieRichard S., 1996. La mise en eau du barrage de Petit-Saut. Hydrochimie 1 - du fleuve Sinnamary avant la mise en eau, 2 - de la retenue pendant la mise en eau, 3 - du fleuve en aval. Th. doct. Univ. Marseille I, France, 278 p. et l'écosystème aquatique du Sinnamary, au-delà du seul fait de la fragmentation écologique qu'il a induit Gosse P., Cerdan P., Richard S., Sissakian C., 2001. Point sur l'évolution de l'écosystème aquatique du Sinnamary, 6 ans après la mise en eau du réservoir hydroélectrique de Petit Saut (Guyane) : Rapport HP71/00/37. Électricité de France. Paris. 20 p.Claessens O (2000) Effets de la fragmentation de l'habitat sur les peuplements d'oiseaux forestiers tropicaux. Le cas de la mise en eau du barrage de Petit Saut, Guyane française ; Thèse de doctorat, Muséum national d'Histoire naturelle, Paris. 348 p.Claessens, O., Granjon, L., de Massary, J. C., & RlNGUET, S. (2002) La station de recherches de Saint-Eugène: situation, environnement et présentation générale. Revue d'écologie.De Massary J-C (2001) Effets de la fragmentation de l'habitat sur les peuplements et les populations de lézards terrestres en forêt tropicale : l 'exemple du barrage de Petit Saut en Guyane française. Thèse de doctorat, Muséum national d'Histoire naturelle, Paris, 171 p.