مع بدء الولايات المتحدة في بناء مزارع الرياح البحرية، يقول العلماء أنه لا تزال هناك العديد من الأسئلة حول التأثيرات على المحيطات والحياة البحرية

مع توسع إنتاج الطاقة المتجددة في جميع أنحاء الولايات المتحدة، تحظى التأثيرات البيئية لهذه المصادر الجديدة باهتمام متزايد.في أ التقرير الأخير, قامت الأكاديميات الوطنية للعلوم والهندسة والطب بدراسة ما إذا كان إنشاء مزارع الرياح البحرية في منطقة نانتوكيت شولز، جنوب شرق ولاية ماساتشوستس، يمكن أن يؤثر على الحيتان الصائبة المهددة بالانقراض في شمال الأطلسي، وكيفية ذلك.سأل المحادثة علماء البحار إيرين ل.ماير جوتبرود, دوجلاس نوواشيك, إيلين إي.هوفمان و جوش كوهوت, ، وجميعهم خدموا في لجنة الدراسة، لشرح النتائج الرئيسية للتقرير.

لماذا ركزت هذه الدراسة على مثل هذا الموقع المحدد؟

ال مكتب إدارة طاقة المحيطات, ، والتي هي جزء من الولايات المتحدة.طلبت وزارة الداخلية وتنظيم إنتاج الطاقة البحرية من الأكاديميات الوطنية إجراء هذه الدراسة.أراد المنظمون فهمًا أفضل لكيفية تأثير تركيب وتشغيل مولدات توربينات الرياح البحرية ذات القاع الثابت على العمليات الأوقيانوغرافية الفيزيائية، مثل المد والجزر والأمواج والتيارات، وبالتالي كيف يمكن أن تؤثر هذه التغييرات على النظام البيئي.

على سبيل المثال، تعمل توربينات الرياح البحرية على تقليل سرعة الرياح خلفها، كما أن وجود هياكلها يجعل المياه أكثر اضطرابًا.يمكن أن تؤثر هذه التغييرات على تيارات المحيطات وسرعات الرياح السطحية والعوامل الأخرى المؤثرة الديناميكا المائية – هيكل وحركة المياه حول التوربينات.

ال نانتوكيت شولز المنطقة هي منطقة ضحلة كبيرة في المحيط الأطلسي تمتد جنوب كيب كود.وقد ركز تقريرنا عليها لأن هذه هي أول منطقة مزرعة رياح بحرية واسعة النطاق في الولايات المتحدة، وقد تم تضمين المنطقة في العديد من دراسات النمذجة الهيدروديناميكية الحديثة.

لماذا تعتبر حيتان شمال الأطلسي الصحيحة مصدر قلق خاص؟

حيتان شمال الأطلسي الصحيحة مهددة بالانقراض بشدة.ويقدر العلماء أن عدد السكان انخفض إلى 356 حيوانًا فقط.

وكان هذا النوع دفعت تقريبا إلى الانقراض بعد قرون من صيد الحيتان التجاري.على الرغم من أن الحيتان محمية من صيد الحيتان منذ ما يقرب من 100 عام، إلا أنها لا تزال تُقتل عن طريق الخطأ عندما يتم صيدها. ضرب بواسطة السفن أو تصبح متشابكة في معدات الصيد.هذان المصدران للوفيات مسؤولان عن معظم الحيتان الصحيحة الأحداث والبالغة الموثقة الوفيات خلال الـ 25 سنة الماضية.

هناك خيارات لحمايتهم، مثل إبطاء أو إعادة توجيه القوارب, ، تقصير موسم الصيد أو حتى تعديل معدات الصيد لجعلها أكثر أمانًا للحيتان.ومع ذلك، يحتاج المنظمون إلى معرفة أين ستكون الحيتان ومتى ستكون هناك، حتى يتمكنوا من وضع هذه الحماية موضع التنفيذ.

عادة ما يكون من الصعب معرفة مكان وجود الحيتان، فهي تمتلك موطنًا كبيرًا وتقضي معظم وقتها تحت سطح الماء، حيث لا يستطيع المراقبون رؤيتها.وفي الآونة الأخيرة، أصبح الأمر أكثر صعوبة، لأن تغير المناخ يتسبب في حدوث ذلك للحيتان التحول أين ومتى يتغذون.

حاليا، الحيتان الصحيحة هي قضاء المزيد من الوقت في جميع أنحاء منطقة نانتوكيت شولز.وهذا يعني أن العلماء والمديرين بحاجة إلى التأكد من أن تطوير طاقة الرياح في المنطقة يحدث بشكل آمن وأن التهديدات التي تتعرض لها الحيتان في المنطقة قد انخفضت.

كيف يمكن أن تؤثر مزارع الرياح البحرية على الحيتان الصحيحة في منطقة الدراسة؟

الحيتان الصحيحة هي مغذيات مرشحة تستهلك كميات كبيرة من العوالق الحيوانية الصغيرة.تحتاج الحيتان إلى العثور على بقع كبيرة وكثيفة من العوالق الحيوانية في أعماق المياه المناسبة حتى تتغذى.إن تغيير الأمواج والمد والجزر والتيارات بطرق تؤثر على مكان تواجد فرائسها يمكن أن يؤثر على تغذية الحيتان أو يتسبب في تغيير الحيتان لموائل البحث عن الطعام.

لقد خلصنا إلى أنه من الأهمية بمكان مراقبة الحيتان الصحيحة وفرائسها بشكل مستمر داخل المنطقة وخارجها، لأننا لا نعرف ما إذا كان تطور الرياح سيؤدي إلى زيادة أو نقصان أو عدم حدوث تغيير في فرائس العوالق الحيوانية.ستسمح المراقبة المستمرة للمديرين بالتخفيف من التأثيرات السلبية المحتملة على الحيتان.

سيحتاج الباحثون إلى جمع البيانات خلال جميع مراحل بناء وتشغيل مزرعة الرياح وتطوير نماذج قوية لتحديد ما إذا كانت مزارع الرياح ستؤثر على توافر الفرائس للحيتان الصحيحة في منطقة الدراسة.وحتى بعد إجراء هذا البحث، سيظل من الصعب عزل التأثيرات المحتملة من مزارع الرياح.

هناك قدر هائل من التقلبات والتغيرات الطبيعية والتي يقودها الإنسان في هذه المنطقة، بما في ذلك المد والجزر والتغيرات الموسمية في درجة حرارة المياه وارتفاع درجة حرارة المحيطات على المدى الطويل بسبب تغير المناخ. التحولات التي يحركها المناخ في الفرائس في المناطق البعيدة, ، مثل خليج فندي أو خليج سانت.لورانس, ، قد يغير أيضًا كيفية استخدام الحيتان الصحيحة لمنطقة نانتوكيت شولز.

يعد تطوير مزارع طاقة الرياح الأولى في منطقة نانتوكيت شولز فرصة قيمة لفهم التأثيرات الهيدروديناميكية للتوربينات على النظم البيئية البحرية بشكل أفضل.ونتوقع أن يساعد ذلك في توجيه التطوير المستقبلي لمزارع الرياح على طول الولايات المتحدة.الساحل الشرقي.

ما هي أهم الفجوات المعرفية؟

تم إجراء القليل من الدراسات لفهم الديناميكا المائية حول توربينات طاقة الرياح، وتركز الدراسات الموجودة على مزارع الرياح البحرية الأوروبية في بحر الشمال، حيث تختلف الظروف عن نانتوكيت شولز.توربينات كبيرة بالحجم المخطط لمنطقة نانتوكيت شولز لم يتم بناؤها بعد في الولايات المتحدة.مياه.

لقد حاول الباحثون وضع نموذج للتأثيرات الهيدروديناميكية للتوربينات، لكن نتائجهم لا تتفق دائمًا مع بعضها البعض.هناك حاجة لمزيد من العمل لمقارنة أنواع مختلفة من النماذج مع بعضها البعض، ومع الملاحظات الفعلية في المحيط، للتأكد من أنها تمثل العمليات الرئيسية مثل المد والجزر، والطبقات، والاضطرابات، والسحب بشكل صحيح.

من المرجح أن تأتي المخرجات الأكثر دقة من استخدام مجموعة من النماذج.قد يبدأ علماء المحيطات بنماذج تتنبأ بما يحدث عندما تتحرك المياه عبر توربين واحد.ومن ثم، ستُبلغ هذه النتائج النماذج التي تتنبأ بتأثيرات مزرعة الرياح بأكملها.ومن ثم سيتم دمج نتائج نماذج مزرعة الرياح في النماذج التي تتنبأ بالدوران الإقليمي للمحيطات.

هناك أيضًا الكثير من الفجوات المعرفية في الجانب البيولوجي، بما في ذلك أسئلة حول أنواع العوالق الحيوانية الموجودة في منطقة نانتوكيت شولز، ومن أين أتت وما الذي يجعلها تتجمع في بقع كثيفة بما يكفي لتأكلها الحيتان الصحيحة.إن تغذية الحيتان الصحيحة في منطقة نانتوكيت شولز ليست مفهومة جيدًا، لذلك يحتاج العلماء إلى مزيد من الملاحظات لتحديد أنواع العوالق الحيوانية التي تستهدفها الحيتان الصحيحة وأين ومتى تتغذى الحيتان.

هل يدعو التقرير إلى إبطاء تطوير طاقة الرياح البحرية حتى تتم الإجابة على هذه الأسئلة؟

لا، ولم يُطلب منا تقديم توصيات حول كيفية المضي قدمًا في عملية البناء في صناعة طاقة الرياح.

تعد Nantucket Shoals واحدة من العديد من المناطق التي سيتم فيها بناء مزارع الرياح واسعة النطاق في الولايات المتحدة.المياه خلال العقود القادمة.نصحت لجنتنا الهيئات التنظيمية الفيدرالية والمنظمات الأخرى ذات الصلة بإجراء أبحاث المراقبة والنمذجة لفهم العمليات الهيدروديناميكية والبيئية بشكل أفضل قبل وأثناء وبعد بناء مزرعة الرياح.وستكون هذه الدراسات حاسمة لفهم ومعالجة الآثار البيئية الناجمة عن تطوير مزرعة الرياح البحرية.

ساهم في كتابة هذا المقال ريتشارد ميريك، كبير المستشارين العلميين السابق ومدير البرامج العلمية في الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي، وكيلي أوسكفيج، مدير الدراسة الموصوفة هنا في الأكاديميات الوطنية للعلوم والهندسة والطب.