As conseqüências ambientais das grandes barragens são numerosas e variadas, e incluem impactos diretos nas propriedades biológicas, químicas e físicas dos rios e ambientes ribeirinhos (ou “ribeirinhos”).
A própria parede da barragem bloqueia as migrações de peixes, que em alguns casos e com algumas espécies separam completamente os habitats de desova dos habitats de criação. A barragem também retém sedimentos, que são críticos para a manutenção de processos físicos e habitats a jusante da barragem (incluem a manutenção de deltas produtivos, ilhas barreira, várzeas férteis e zonas úmidas costeiras).
Outro impacto significativo e óbvio é a transformação a montante da barragem de um ecossistema fluvial de fluxo livre para um habitat artificial de reservatórios de águas residuais. Mudanças na temperatura, na composição química, nos níveis de oxigênio dissolvido e nas propriedades físicas de um reservatório muitas vezes não são adequadas para as plantas e animais aquáticos que evoluíram com um dado sistema fluvial. De fato, os reservatórios geralmente hospedam espécies não-nativas e invasoras (por exemplo, caracóis, algas, peixes predadores) que minam ainda mais as comunidades naturais de plantas e animais do rio.
A alteração do fluxo de um rio e o transporte de sedimentos a jusante de uma barragem causam frequentemente os maiores impactos ambientais sustentados. A vida dentro e ao redor de um rio evolui e está condicionada ao tempo e às quantidades do fluxo do rio. Fluxos de água interrompidos e alterados podem ser tão severos quanto a desidratação total dos rios e a vida que eles contêm. No entanto, mesmo mudanças sutis na quantidade e no ritmo dos fluxos de água impactam a vida aquática e ribeirinha, o que pode desvendar a teia ecológica de um sistema fluvial.
Uma represa também retém os sedimentos que naturalmente reabasteceriam os ecossistemas a jusante. Quando um rio é privado de sua carga de sedimentos, ele tenta recapturá-lo erodindo o leito e os bancos a jusante (o que pode prejudicar pontes e outras estruturas ribeirinhas, bem como florestas ribeirinhas). Os leitos dos rios a jusante das barragens são tipicamente corroídos por vários metros dentro da década do primeiro fechamento de uma represa; o dano pode se estender por dezenas ou mesmo centenas de quilômetros abaixo de uma barragem.
O aprofundamento do leito do rio (ou “incisão”) também reduzirá as águas subterrâneas ao longo de um rio, baixando o lençol freático acessível às raízes das plantas (e para as comunidades humanas retirando água dos poços). A alteração do leito do rio também reduz o habitat dos peixes que desovam no fundo dos rios e dos invertebrados.
No total, os rios represados também afetaram os processos na biosfera mais ampla. A maioria dos reservatórios, especialmente os dos trópicos, contribuem significativamente para as emissões de gases de efeito estufa (um estudo recente relacionou as emissões globais de gases de efeito estufa de reservatórios aos da indústria da aviação, cerca de 4% das emissões de GEE causadas pelo homem). Estudos recentes sobre o rio Congo demonstraram que o fluxo de sedimentos e nutrientes do Congo leva os processos biológicos para o Oceano Atlântico, inclusive servindo como sumidouro de carbono para gases de efeito estufa atmosféricos.
As grandes barragens provocaram a extinção de muitos peixes e outras espécies aquáticas, o desaparecimento de aves nas planícies de inundação, enormes perdas de floresta, zonas húmidas e terras agrícolas, erosão de deltas costeiros e muitos outros impactos inaceitáveis.
