米国が洋上風力発電所の建設を開始する中、科学者らは海洋と海洋生物への影響について多くの疑問が残っていると述べている

再生可能エネルギーの生産が全米で拡大するにつれ、これらの新しいエネルギー源が環境に及ぼす影響への注目が高まっています。で 最近の報告, 、国立科学・工学・医学アカデミーは、マサチューセッツ州南東のナンタケット礁地域に洋上風力発電所を建設することが、絶滅の危機に瀕している北大西洋セミクジラに影響を与える可能性があるかどうか、またどのように影響するかを調査した。対話は海洋科学者に尋ねました エリン・L.マイヤー・ガットブロード, ダグラス・ノヴァセク, アイリーン E.ホフマン そして ジョシュ・コハット, 全員が調査委員会の委員を務め、報告書の主要な調査結果を説明した。

なぜこの研究はそのような特定の場所に焦点を当てたのでしょうか?

の 海洋エネルギー管理局, 、米国の一部です。内務省は海洋エネルギー生産を規制しており、国立アカデミーにこの研究を実施するよう依頼した。規制当局は、洋上に設置および稼働する固定底風力タービン発電機が潮汐、波、海流などの物理的な海洋学的プロセスにどのような影響を与えるのか、ひいてはそれらの変化が生態系にどのような影響を与えるのかをより深く理解したいと考えていました。

たとえば、洋上風力タービンはその背後で風速を低下させ、その構造物の存在により水の乱流が大きくなります。これらの変化は、海流、表面風速、その他の影響を与える要因に影響を与える可能性があります。 流体力学 – タービン周囲の水の構造と動き。

の ナンタケット礁 この地域は、ケープコッドの南に広がる大西洋の広くて浅い地域です。この地域は米国初の大規模洋上風力発電地域であり、この地域は最近のいくつかの流体力学モデリング研究に含まれているため、私たちのレポートではこの地域に焦点を当てました。

北大西洋セミクジラが特別な関心を集めているのはなぜですか?

北大西洋セミクジラ 絶滅の危機に瀕している. 。科学者らは、人口は以下にまで減少していると推定しています。 たった356匹の動物.

この種は、 ほぼ絶滅に追い込まれた 何世紀にもわたる商業捕鯨の後。クジラは100年近く捕鯨から守られてきたにもかかわらず、捕鯨の際に誤って殺されてしまうことがあります。 船舶に衝突される または 漁具に巻き込まれる. 。これら 2 つの死亡原因は、ほとんどの記録されているセミクジラの幼体と成体の原因です。 過去25年間の死亡者数.

それらを保護するためのオプションがあります。 ボートを減速またはルート変更する, 、漁期を短縮したり、 釣り具を改造する クジラにとってより安全なものにするために。しかし、規制当局は、保護措置を講じるために、クジラがどこにいて、いつそこにいるのかを知る必要があります。

通常、クジラがどこにいるかを把握するのは困難です。クジラは広大な生息地を持っており、ほとんどの時間を観察者の目に見えない水面下で過ごします。気候変動によりクジラが生息できなくなっているため、最近ではさらに困難になっています。 いつどこで餌を食べるかを変える.

現在セミクジラは、 ナンタケット礁地域周辺でより多くの時間を過ごす. 。これは、科学者や管理者が、その地域での風力エネルギー開発が安全に行われ、その地域のクジラへの脅威が軽減されていることを確認する必要があることを意味します。

洋上風力発電所は調査地域のセミクジラにどのような影響を与える可能性がありますか?

セミクジラはフィルターフィーダーであり、大量の食物を消費します。 小さな動物プランクトン. 。クジラは餌を得るために、適切な水深で動物プランクトンの大きく密集した場所を見つける必要があります。獲物の位置に影響を与える形で波、潮流、流れを変えると、クジラの摂食に影響を与えたり、クジラが採餌場所を変えたりする可能性があります。

私たちは、風力の発達によってセミクジラの獲物となる動物プランクトンが増加するのか、減少するのか、あるいは変化がないのかわからないため、地域内外でセミクジラとその獲物を継続的に監視することが重要であると結論付けました。一貫したモニタリングにより、管理者はクジラに対する潜在的な悪影響を軽減することができます。

研究者は、風力発電所の建設と運営のすべての段階でデータを収集し、風力発電所が調査地域のセミクジラの獲物の入手可能性に影響を与えるかどうかを判断するための堅牢なモデルを開発する必要があります。たとえこの研究が行われたとしても、風力発電所からの潜在的な影響を特定することは依然として困難です。

この地域には、潮汐、水温の季節変化、気候変動による長期的な海洋温暖化など、自然および人為による変動と変化が膨大にあります。 気候に起因する遠隔地での獲物の移動, 、など ファンディ湾 または セント湾ローレンス, 、セミクジラがナンタケット礁地域をどのように利用するかも変化する可能性があります。

ナンタケット礁地域における最初の風力発電所の開発は、海洋生態系に対するタービンの流体力学的影響をより深く理解する貴重な機会です。私たちは、これが米国各地の風力発電所の将来の開発の指針となることを期待しています。東海岸。

最も重要な知識のギャップは何ですか?

風力エネルギータービン周辺の流体力学を理解するために行われた研究はほとんどなく、存在する研究はナンタケット礁とは条件が異なる北海のヨーロッパの洋上風力発電所に焦点を当てています。ナンタケット礁地域向けに計画されているサイズの大型タービンは、米国ではまだ建設されていない。水。

研究者たちはタービンの流体力学的影響をモデル化しようと試みてきましたが、その結果は常に互いに一致するとは限りません。潮汐、成層、乱流、抗力などの重要なプロセスをモデルが正しく表現していることを確認するために、さまざまなタイプのモデルを相互に比較したり、海洋での実際の観察結果と比較したりするためのさらなる作業が必要です。

最も正確な出力は、さまざまなモデルを使用することで得られる可能性があります。海洋学者は、水が単一のタービンを通過するときに何が起こるかを予測するモデルから始めるかもしれません。これらの結果は、風力発電所全体の影響を予測するモデルに情報を提供します。そして、風力発電所規模のモデルからの結果が、地域の海洋循環を予測するモデルに組み込まれることになります。

また、ナンタケット礁地域にはどのような種類の動物プランクトンがあるのか​​、どこから来たのか、セミクジラが食べるのに十分な密度のパッチにそれらが集まるのはなぜなのかなど、生物学の面でも多くの知識のギャップがあります。ナンタケット礁地域におけるセミクジラの摂食については十分に理解されていないため、科学者はセミクジラの標的となる動物プランクトンの種類と、クジラがいつどこで摂食するのかを特定するために、さらなる観察が必要である。

報告書は、これらの疑問が解決されるまで洋上風力発電の開発を遅らせるよう求めているのでしょうか?

いいえ、風力産業がどのように建設を進めるべきかについての推奨事項を提供するよう求められたこともありません。

ナンタケット礁は、米国で大規模な風力発電所が建設される多くの地域のうちの 1 つです。今後数十年にわたる水域。私たちの委員会は、風力発電所の建設前、建設中、建設後の流体力学および生態学的プロセスをより深く理解するために、観察およびモデル化研究を実施するよう連邦規制当局およびその他の関連機関に助言しました。これらの研究は、洋上風力発電所開発による環境への影響を理解し、それに対処するために重要です。

米国海洋大気庁水産局の元首席科学顧問兼科学プログラム責任者のリチャード・メリック氏と、ここで説明する研究の米国科学・工学・医学アカデミーの責任者であるケリー・オスクヴィグ氏がこの記事に寄稿しました。