ارزیابی، پایش و کاهش تأثیر مزارع بادی فراساحلی بر تنوع زیستی

همزمان با شتاب گرفتن گذار جهان به انرژی‌های تجدیدپذیر، مزارع بادی فراساحلی (OWF) به ستونی حیاتی در ساختار انرژی تبدیل می‌شوند. در سال ۲۰۲۳، ظرفیت نصب‌شده جهانی انرژی بادی فراساحلی به ۱۱۷ گیگاوات رسید و انتظار می‌رود تا سال ۲۰۳۰ به ۳۲۰ گیگاوات دو برابر شود. پتانسیل توسعه فعلی عمدتاً در اروپا (۴۹۵ گیگاوات پتانسیل)، آسیا (۲۹۲ گیگاوات) و آمریکا (۲۰۰ گیگاوات) متمرکز است، در حالی که پتانسیل نصب‌شده در آفریقا و اقیانوسیه نسبتاً کم است (به ترتیب ۱.۵ گیگاوات و ۹۹ گیگاوات). انتظار می‌رود تا سال ۲۰۵۰، ۱۵٪ از پروژه‌های جدید انرژی بادی فراساحلی از پایه‌های شناور استفاده کنند که مرزهای توسعه در آب‌های عمیق را به طور قابل توجهی گسترش می‌دهد. با این حال، این تحول انرژی خطرات زیست‌محیطی قابل توجهی را نیز به همراه دارد. در طول مراحل ساخت، بهره‌برداری و از رده خارج کردن مزارع بادی فراساحلی، ممکن است برای گروه‌های مختلفی مانند ماهی‌ها، بی‌مهرگان، پرندگان دریایی و پستانداران دریایی مزاحمت ایجاد کنند، از جمله آلودگی صوتی، تغییرات در میدان‌های الکترومغناطیسی، تغییر زیستگاه و تداخل با مسیرهای جمع‌آوری غذا. با این حال، در عین حال، سازه‌های توربین بادی می‌توانند به عنوان "صخره‌های مصنوعی" نیز عمل کنند تا پناهگاه‌هایی را فراهم کرده و تنوع گونه‌های محلی را افزایش دهند.

۱. مزارع بادی فراساحلی باعث ایجاد اختلالات چندبعدی در گونه‌های مختلف می‌شوند و پاسخ‌ها از نظر گونه‌ها و رفتار، ویژگی بالایی را نشان می‌دهند.

مزارع بادی فراساحلی (OWF) تأثیرات پیچیده‌ای بر گونه‌های مختلف مانند پرندگان دریایی، پستانداران، ماهی‌ها و بی‌مهرگان در طول مراحل ساخت، بهره‌برداری و از رده خارج کردن دارند. واکنش گونه‌های مختلف به طور قابل توجهی ناهمگن است. به عنوان مثال، مهره‌داران پرنده (مانند مرغ‌های دریایی، غواص‌ها و مرغ‌های دریایی سه انگشتی) میزان اجتناب بالایی نسبت به توربین‌های بادی دارند و رفتار اجتناب آنها با افزایش تراکم توربین افزایش می‌یابد. با این حال، برخی از پستانداران دریایی مانند فک‌ها و گرازهای دریایی رفتار نزدیک شدن را نشان می‌دهند یا هیچ واکنش اجتناب آشکاری نشان نمی‌دهند. برخی از گونه‌ها (مانند پرندگان دریایی) حتی ممکن است به دلیل تداخل با مزارع بادی، محل پرورش و تغذیه خود را ترک کنند و در نتیجه فراوانی محلی کاهش یابد. رانش کابل لنگر ناشی از مزارع بادی شناور نیز ممکن است خطر گرفتاری کابل‌ها را به ویژه برای نهنگ‌های بزرگ افزایش دهد. گسترش آب‌های عمیق در آینده این خطر را تشدید خواهد کرد.

۲. مزارع بادی فراساحلی ساختار شبکه غذایی را تغییر می‌دهند، تنوع گونه‌های محلی را افزایش می‌دهند اما بهره‌وری اولیه منطقه‌ای را کاهش می‌دهند.

سازه توربین بادی می‌تواند به عنوان یک «صخره مصنوعی» عمل کند و موجودات زنده‌ای مانند صدف‌ها و کشتی‌چسب‌ها را که از فیلتر تغذیه می‌کنند، جذب کند و در نتیجه پیچیدگی زیستگاه محلی را افزایش داده و ماهی‌ها، پرندگان و پستانداران را جذب کند. با این حال، این اثر «تقویت مواد مغذی» معمولاً به مجاورت پایه توربین محدود می‌شود، در حالی که در مقیاس منطقه‌ای، ممکن است کاهش بهره‌وری وجود داشته باشد. به عنوان مثال، مدل‌ها نشان می‌دهند که تشکیل جامعه صدف آبی (Mytilus edulis) ناشی از توربین بادی در دریای شمال می‌تواند از طریق فیلتر تغذیه، بهره‌وری اولیه را تا 8٪ کاهش دهد. علاوه بر این، میدان باد، بالا آمدن، اختلاط عمودی و توزیع مجدد مواد مغذی را تغییر می‌دهد که ممکن است منجر به یک اثر آبشاری از فیتوپلانکتون‌ها به گونه‌های سطح تغذیه‌ای بالاتر شود.

۳. سر و صدا، میدان‌های الکترومغناطیسی و خطرات برخورد، سه عامل اصلی کشنده را تشکیل می‌دهند و پرندگان و پستانداران دریایی بیشترین حساسیت را به آنها دارند.

در طول ساخت مزارع بادی فراساحلی، فعالیت‌های کشتی‌ها و عملیات ستون‌بندی می‌تواند باعث برخورد و مرگ لاک‌پشت‌های دریایی، ماهی‌ها و آب‌بازسانان شود. این مدل تخمین می‌زند که در زمان‌های اوج مصرف، هر مزرعه بادی به طور متوسط ​​ماهی یک بار با نهنگ‌های بزرگ برخورد می‌کند. خطر برخورد پرندگان در طول دوره بهره‌برداری در ارتفاع توربین‌های بادی (20 تا 150 متر) متمرکز است و برخی از گونه‌ها مانند کرلو اوراسیایی (Numenius arquata)، کاکایی دم سیاه (Larus crassirostris) و کاکایی شکم سیاه (Larus schistisagus) مستعد مواجهه با میزان مرگ و میر بالا در مسیرهای مهاجرت هستند. در ژاپن، در یک سناریوی خاص استقرار مزرعه بادی، تعداد بالقوه مرگ و میر پرندگان سالانه از 250 نفر فراتر می‌رود. در مقایسه با انرژی بادی زمینی، اگرچه هیچ موردی از مرگ خفاش‌ها برای انرژی بادی فراساحلی ثبت نشده است، اما خطرات احتمالی گره خوردن کابل و گره خوردن ثانویه (مانند ترکیب با وسایل ماهیگیری رها شده) هنوز هم باید مورد توجه قرار گیرد.

۴. سازوکارهای ارزیابی و کاهش اثرات، فاقد استانداردسازی هستند و هماهنگی جهانی و سازگاری منطقه‌ای باید در دو مسیر موازی پیش بروند.

در حال حاضر، اکثر ارزیابی‌ها (ESIA، EIA) در سطح پروژه هستند و فاقد تحلیل تأثیر تجمعی بین پروژه‌ای و بین زمانی (CIA) هستند، که درک تأثیرات در سطح گونه-گروه-اکوسیستم را محدود می‌کند. به عنوان مثال، تنها 36٪ از 212 اقدام کاهش اثرات، شواهد روشنی از اثربخشی دارند. برخی از مناطق در اروپا و آمریکای شمالی، CIA چند پروژه‌ای یکپارچه، مانند ارزیابی تجمعی منطقه‌ای انجام شده توسط BOEM در فلات قاره بیرونی اقیانوس اطلس ایالات متحده را بررسی کرده‌اند. با این حال، آنها هنوز با چالش‌هایی مانند داده‌های پایه ناکافی و نظارت متناقض مواجه هستند. نویسندگان پیشنهاد می‌کنند که از طریق پلتفرم‌های اشتراک‌گذاری داده‌های بین‌المللی (مانند CBD یا ICES به عنوان پیشرو) و برنامه‌های نظارت بر محیط زیست منطقه‌ای (REMPs)، ساخت شاخص‌های استاندارد، حداقل فرکانس‌های نظارت و برنامه‌های مدیریت تطبیقی ​​​​را ترویج دهند.

۵. فناوری‌های نوظهور پایش، دقت مشاهده تعامل بین انرژی باد و تنوع زیستی را افزایش می‌دهند و باید در تمام مراحل چرخه حیات یکپارچه شوند.

روش‌های سنتی پایش (مانند بررسی‌های کشتی و هوایی) پرهزینه و حساس به شرایط آب و هوایی هستند. با این حال، تکنیک‌های نوظهور مانند eDNA، پایش صوتی، فیلمبرداری زیر آب (ROV/UAV) و تشخیص هوش مصنوعی به سرعت جایگزین برخی مشاهدات دستی می‌شوند و امکان ردیابی مکرر پرندگان، ماهی‌ها، موجودات کف‌زی و گونه‌های مهاجم را فراهم می‌کنند. به عنوان مثال، سیستم‌های دوقلوی دیجیتال (دوقلوهای دیجیتال) برای شبیه‌سازی تعامل بین سیستم‌های انرژی بادی و اکوسیستم در شرایط آب و هوایی شدید پیشنهاد شده‌اند، اگرچه کاربردهای فعلی هنوز در مرحله اکتشاف هستند. فناوری‌های مختلف برای مراحل مختلف ساخت، بهره‌برداری و از رده خارج کردن قابل استفاده هستند. اگر با طرح‌های پایش بلندمدت (مانند چارچوب BACI) ترکیب شود، انتظار می‌رود که قابلیت مقایسه و ردیابی پاسخ‌های تنوع زیستی را در مقیاس‌های مختلف به طور قابل توجهی افزایش دهد.

فرانک‌استار مدت‌هاست که به ارائه راه‌حل‌های جامع نظارت بر اقیانوس اختصاص داده شده است و تخصص اثبات‌شده‌ای در تولید، ادغام، استقرار و نگهداری ... دارد.شناورهای MetOcean.

همزمان با گسترش روزافزون انرژی بادی فراساحلی در سراسر جهان،فرانکستارفرانکستار با بهره‌گیری از تجربه گسترده خود، از نظارت زیست‌محیطی بر مزارع بادی فراساحلی و پستانداران دریایی پشتیبانی می‌کند. با ترکیب فناوری پیشرفته با شیوه‌های اثبات‌شده میدانی، متعهد به مشارکت در توسعه پایدار انرژی‌های تجدیدپذیر اقیانوسی و حفاظت از تنوع زیستی دریایی است.