海上风电场如何成为海洋生物的栖息乐园

An offshore wind farm.
Between now and 2050, offshore wind is set to be the central pillar for global decarbonization.Image: Unsplash/Nicholas Doherty
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  • 美国沿海的风力涡轮机已成为人工礁区,为海洋生物提供了新的栖息地。

  • 但风电场也会对其他野生动物造成负面影响,例如鱼类资源和海鸟。

  • 随着海上风电不断发展以实现净零气候目标,开展协作且兼顾生物多样性的项目规划将至关重要。

海上风电场被赋予过许多称谓——海洋栖息地未必是其中之一。但这恰恰是美国弗吉尼亚州沿海正在发生的事情。

借鉴欧洲海上风电的成功经验,风电场建设如今也在美国沿海加速推进,并得到政府支持;政府已设定目标,力争到2035年实现100%无碳电力。

作为试点项目的一部分,美国首批两台海上风力涡轮机于2020年安装在弗吉尼亚海滩沿岸,距大陆海岸约27英里。自当年10月开始运行以来,涡轮机的钢制基础已成为多种海洋物种的栖息地。

据《弗吉尼亚先驱报》报道,藻类和贻贝已附着在这些结构上,成群的鱼类——包括鲯鳅、海鲈和饵料鱼——如今在基础周围游弋。人们还在涡轮机附近发现了海龟和翻车鱼。据该报报道,一些海洋生物甚至在结构内部安家,利用通风孔栖身,该报报道。

到2050年弥合海上风电发展差距。Image: 全球风能理事会(GWEC)

为海洋野生生物营造人工礁区

风电场运营商道明能源审查该场址的监测视频时,发现了这一正在形成的海洋生态系统。

这两台涡轮机于去年10月开始运行,作为美洲迄今最大海上风电开发项目的试点;该项目计划到2026年为超过65万户家庭供电。为监测和评估试点场址及涡轮机对海洋环境的影响,道明能源每隔六个月拍摄一次钢制基础的水下视频。

对比视频后发现,在这段时间里,场址附近的海洋生物发生了显著变化。与其他海上风电场和石油钻井平台的情况相似,这两座结构已成为鱼类及其他物种的新栖息地;这些物种通常不会在远离海岸的海域定居。

涡轮机基础已成为人工礁区,为贻贝等需要附着在坚硬表面上的物种提供了适宜的繁衍环境。反过来,它们的存在也吸引了寻找食物的鱼类。

尽管人工礁区对海洋生物多样性有积极影响,但也有明显弊端。根据近期发表于《海洋学》的一篇论文,人工礁区在为某些物种创造新栖息地的同时,也可能对其他物种产生负面影响。这可能包括商业鱼类资源,因为风电场可能侵占它们的栖息地。论文建议,应尽早全面考虑预期和非预期的影响。

海鸟面临风险

道明能源正与弗吉尼亚海洋科学研究所合作,为试点场址设计科学研究,例如评估涡轮机对当地渔业的影响。该公司已经采用了一些措施,例如“大型气泡幕”,以防施工噪声和振动传播并伤害海洋生物。

但受海上风电场影响的不只有海洋动物。

欧盟计划到2050年将海上风电规模扩大至当前容量的25倍,BirdLife的一份新报告警告称,如此扩张会威胁海鸟种群。

报告特别提醒,必须采取措施,避免鸟类与海上风力涡轮机相撞。对于北方塘鹅和黑脚三趾鸥等鸟类来说,这一点尤其重要;研究已确认,当风电场与它们的繁殖地、迁徙路线或越冬地重叠时,这些鸟类面临较高的碰撞风险。

随着海上风电持续扩张,该研究强调,需要进行有力的空间规划,以减少对海鸟的影响。挪威自然研究所提出,仅仅将一片涡轮机叶片涂成黑色也可能显著提高鸟类的存活率。

到2050年,海上风电可在这些区域建成,总装机容量达2,000吉瓦。Image: 全球风能理事会(GWEC)

兼顾生物多样性与脱碳

从现在到2050年,海上风电有望成为全球脱碳的核心支柱,成为能源系统大规模转型的关键。全球风能理事会表示,为实现2050年净零排放目标,并按照《巴黎协定》遏制气候变化,未来三十年海上风电装机容量需从2020年的35吉瓦(GW)扩大至2,000吉瓦(GW)。

为进一步推动相关技术发展,助力世界走上净零排放之路,世界经济论坛的创新众包平台UpLink发起了一项倡议,征集“加速清洁能源转型”的新方案。其中包括更有效地利用风能。

生物多样性与气候变化密不可分,建设更多海上风电装机容量时,如何平衡两者的需求将是一项挑战。

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