随着世界加速向可再生能源转型，海上风电场正成为能源结构的重要支柱。2023年，全球海上风电装机容量达到117吉瓦，预计到2030年将翻一番，达到320吉瓦。目前的扩张潜力主要集中在欧洲（495吉瓦）、亚洲（292吉瓦）和美洲（200吉瓦），而非洲和大洋洲的装机潜力相对较低（分别为1.5吉瓦和99吉瓦）。到2050年，预计15%的新建海上风电项目将采用浮式基础，这将显著拓展深水区的开发边界。然而，这种能源转型也带来了重大的生态风险。在海上风电场的建设、运营和退役阶段，可能会对鱼类、无脊椎动物、海鸟和海洋哺乳动物等多种生物群体造成干扰，包括噪声污染、电磁场变化、栖息地改变以及觅食路径受阻等。然而与此同时，风力涡轮机结构也可以作为“人工鱼礁”，提供庇护所并增强当地物种多样性。

1.海上风电场对多种物种造成多维度的干扰，并且这些干扰在物种和行为方面表现出高度的特异性。

海上风电场在建设、运营和退役阶段会对海鸟、哺乳动物、鱼类和无脊椎动物等多种物种产生复杂的影响。不同物种的反应差异显著。例如，飞行脊椎动物（如海鸥、潜鸟和三趾鸥）对风力涡轮机表现出很高的回避率，且其回避行为会随着涡轮机密度的增加而增强。然而，一些海洋哺乳动物，如海豹和鼠海豚，则表现出接近行为或没有明显的回避反应。一些物种（如海鸟）甚至可能因为风电场的干扰而放弃其繁殖地和觅食地，导致当地种群数量下降。漂浮式风​​电场造成的锚索漂移也可能增加电缆缠绕的风险，尤其对大型鲸类而言。未来深水区的扩张将加剧这一风险。

2.海上风电场改变了食物网结构，增加了当地物种多样性，但降低了区域初级生产力。

风力涡轮机的结构可以起到“人工礁”的作用，吸引贻贝和藤壶等滤食性生物，从而增加局部栖息地的复杂性，并吸引鱼类、鸟类和哺乳动物。然而，这种“营养促进”效应通常仅限于涡轮机底座附近，而在区域尺度上，则可能导致生产力下降。例如，模型显示，北海风力涡轮机诱导形成的蓝贻贝（Mytilus edulis）群落可通过滤食作用使初级生产力降低高达8%。此外，风场还会改变上升流、垂直混合和营养物质的重新分配，这可能导致从浮游植物到更高营养级物种的级联效应。

3. 噪音、电磁场和碰撞风险构成三大致命压力，鸟类和海洋哺乳动物对它们最为敏感。

在海上风电场建设过程中，船舶活动和打桩作业可能导致海龟、鱼类和鲸类动物碰撞死亡。模型估计，在高峰时段，每个风电场平均每月可能发生一次与大型鲸鱼的碰撞。鸟类在运行期间的碰撞风险集中在风力涡轮机的高度（20-150米），一些鸟类，例如欧亚杓鹬（Numenius arquata）、黑尾鸥（Larus crassirostris）和黑腹鸥（Larus schistisagus），在迁徙路线上死亡率较高。在日本，在特定的风电场部署方案下，每年潜在的鸟类死亡数量超过250只。与陆上风电相比，虽然海上风电尚未出现蝙蝠死亡的案例，但仍需警惕电缆缠绕和二次缠绕（例如与废弃渔具缠绕）的潜在风险。

4. 评估和缓解机制缺乏标准化，全球协调和区域适应需要沿着两条平行的路径推进。

目前，大多数评估（环境和社会影响评估，ESIA、EIA）都是项目层面的，缺乏跨项目和跨时间的累积影响分析（CIA），这限制了我们对物种-群体-生态系统层面影响的理解。例如，在212项缓解措施中，只有36%有明确的有效性证据。欧洲和北美的一些地区已经探索了综合性的多项目累积影响分析，例如美国海洋能源管理局（BOEM）对美国大西洋外大陆架进行的区域累积影响评估。然而，这些评估仍然面临着基线数据不足和监测不一致等挑战。作者建议通过国际数据共享平台（例如以《生物多样性公约》或《国际海洋勘探理事会》为主导）和区域生态监测计划（REMP）来促进标准化指标、最低监测频率和适应性管理计划的构建。

5. 新兴的监测技术提高了观察风能与生物多样性之间相互作用的准确性，应该将其融入到生命周期的各个阶段。

传统的监测方法（例如船基和机基调查）成本高昂且易受天气条件影响。然而，诸如环境DNA（eDNA）、声景监测、水下摄像（ROV/UAV）和人工智能识别等新兴技术正在迅速取代部分人工观测，从而能够频繁追踪鸟类、鱼类、底栖生物和入侵物种。例如，数字孪生系统（Digital Twins）已被提出用于模拟极端天气条件下风力发电系统与生态系统之间的相互作用，尽管目前的应用仍处于探索阶段。不同的技术适用于建设、运行和退役的不同阶段。如果与长期监测设计（例如BACI框架）相结合，有望显著提高不同尺度下生物多样性响应的可比性和可追溯性。

Frankstar长期致力于提供全面的海洋监测解决方案，在生产、集成、部署和维护方面拥有成熟的专业知识。海洋气象浮标.

随着海上风能在全球范围内持续扩张，弗兰克斯塔Frankstar正利用其丰富的经验，为海上风电场和海洋哺乳动物的环境监测提供支持。通过将先进技术与经过实践检验的方案相结合，Frankstar致力于为海洋可再生能源的可持续发展和海洋生物多样性的保护做出贡献。