Szélturbina

A szélenergia az egyik leggyorsabban növekvő energiaágazat, és a világ számos országában, különösen Európában a fejlesztések középpontjában áll. Az európai vezetők 2007-ben megállapodtak abban, hogy energiaszükségletük 20%-át megújuló forrásokból fedezik. A szélturbinák a szélenergiát villamos energiává alakítják. A szél általában erősebb és egyenletesebb az óceán felett, mint a szárazföldön, és nagy, potenciálisan termelékeny területek állnak rendelkezésre a tengerparton.

A szélerőművek életciklusának négy szakaszában különböző intenzitású és időtartamú víz alatti hangok keletkeznek:

1. Az építést megelőző időszak, amely gyakran magában foglalja a geofizikai/szeizmikus felméréseket a helyszín állapotának felmérésére és a helyszínre érkező és onnan induló fokozott hajóforgalmat;
2. Az építés, amely magában foglalhatja a cölöpverést, a fúrást, a robbanóanyagokkal végzett földmunkát, a kotrást, a kábelfektetést, valamint a folyamatos hajó- és uszályüzemet;
3. Üzemeltetés, beleértve a lapátok forgásakor fellépő mechanikai rezgésekkel és a karbantartó hajóforgalommal kapcsolatos hosszú távú zajt, amely a létesítmény 20-25 éves élettartama alatt folytatódik; és
4. Leszerelés, amely magában foglalhatja a mechanikus vágást és a robbanóanyagokat, valamint a telephelyre és a telephelyről történő megnövekedett hajóforgalmat.

A szélerőműpark működési szakaszában a lapátok forgása során alacsony frekvenciájú hang keletkezik. A turbina működése során a gondolában (a generátort, a sebességváltót és más alkatrészeket tartalmazó házban) lévő rezgések a szélturbina főtengelyén lefelé és az alapzatba terjednek. Ezek a rezgések aztán továbbterjednek a vízoszlopban és a tengerfenéken. A hang elsősorban 1 kHz alatti (általában 700 Hz alatti), forrásszintje 80-150 dBre 1 µPa @ 1 m. A rotorlapátok által keltett aerodinamikai zaj a levegő útján is bejuthat a vízbe. A zajszintek a szélsebesség növekedésével enyhén emelkednek. A szélturbina alapjának típusa szintén befolyásolja a víz alatti hang átvitelét.

Potenciális hatások

Sok tengeri szélerőműpark épül part menti vizekben. A tengeri szélerőművek fejlesztésének jelentős növekedése aggodalomra ad okot a halakra, tengeri emlősökre, gerinctelenekre, madarakra és denevérekre gyakorolt lehetséges negatív hatások miatt. A lehetséges negatív hatások közé tartozik az ütközés, az élőhely kiszorítása, valamint az elektromágneses mezőknek és a víz alatti zajnak való kitettség.

A megfigyelések szerint a tengeri szélturbinák építési szakaszában keletkező víz alatti zajok, különösen a cölöpverés során keletkező zajok nagyobb fiziológiai és viselkedési hatást gyakorolhatnak, mint a működési zaj Madsen, P., Wahlberg, M., Tougaard, J., Lucke, K., & Tyack, P. (2006). Szélturbinák víz alatti zaja és a tengeri emlősök: a jelenlegi ismeretek és az adatszükséglet következményei. Marine Ecology Progress Series, 309, 279-295. https://doi.org/10.3354/meps309279.. A cölöpfúrás intenzív víz alatti hangot termel, amely a forrástól távolabb is érzékelhető. A működő szélturbinák által keltett víz alatti zaj azonban kisebb intenzitású, mint a cölöpverés, és valószínűleg kisebb hatást gyakorol, mint az építkezés, bár hosszabb ideig.

A tengeri szélturbinák folyamatos működési zajával kapcsolatos hosszú távú hatásokról korlátozott számú adat áll rendelkezésre. A turbinák mérete, a szélerőműpark teljes mérete és elhelyezkedése mind hatással van a környezeti hatásokra. Ezen túlmenően az egymáshoz közel eső több szélerőműparkkal kapcsolatos kumulatív hatások, valamint a szélerőművek területén zajló fokozott emberi tevékenységek, mint például a hajózás, szintén kevéssé ismertek. További adatokra van szükség a tengeri szélerőművek környékén a zsákmányállatok elérhetőségének hosszú távú változása miatti hatások megértéséhez.

A tengeri szélerőművekből származó zaj hatása a fajok érzékenységétől és a helyszíni körülményektől függ. Óvatosan kell eljárni a helyi mérések és eredmények egyik tengeri szélerőműről a másikra történő extrapolálásakor. A turbinák mérete és technológiája, az alapozás típusa, a turbinák száma és távolsága a létesítményen belül, valamint a terjedési feltételek és a környezeti zajszintek az egyes helyszíneken eltérőek lehetnek, és befolyásolhatják a kibocsátott hangokat és azok terjedési távolságát. Az aljzat típusa, a helyi tengeri közösségek, valamint a szélerőműpark építése előtti és utáni emberi tevékenységek szintén nagyon változóak. Az egyes szélerőműparkok méretét és nagyságát is fontos figyelembe venni; a kis létesítményeknek nagyon lokális hatásai lehetnek.

Halak

A tengeri szélerőműparkokhoz kapcsolódó víz alatti zajok a jelek szerint nem befolyásolják azokat a halakat, amelyeket táplálék és védelem céljából a turbinaalapokhoz vonzanak. A szélerőműparkok alapjai és a “kimosódást” (eróziót) megakadályozó további szerkezetek az élőhely összetettségének növekedéséhez vezethetnek, ami vonzza a halakat és gerinctelen fajokat, különösen azokat, amelyek a kemény aljzatot kedvelik. Ez az úgynevezett “zátonyhatás”. A tengeri szélerőművek olyan övezeteket is létrehoznak, ahol bizonyos emberi tevékenységek, például a kereskedelmi célú halászat tilos, ami további védelmet nyújt. Ez az úgynevezett “menedékhatás”. Megállapították, hogy a halak száma növekszik a különböző tengeri szélerőműparkok közelében, és számos halat figyeltek meg a turbinaalapok közvetlen közelében Reubens, J. T., Degraer, S., & Vincx, M. (2014). A benthopelágikus halak ökológiája tengeri szélerőműparkoknál: 4 év kutatásainak összefoglalása. Hydrobiologia, 727(1), 121-136. https://doi.org/10.1007/s10750-013-1793-1.Stenberg, C., Støttrup, J., van Deurs, M., Berg, C., Dinesen, G., Mosegaard, H., … Leonhard, S. (2015). Egy északi-tengeri tengeri szélerőműpark hosszú távú hatásai a halközösségekre. Marine Ecology Progress Series, 528, 257-265. https://doi.org/10.3354/meps11261.van Hal, R., Griffioen, A. B., & van Keeken, O. A. (2017). A halközösségek változásai kis térbeli skálán, a tengeri szélerőműpark által megnövelt élőhelyi komplexitás hatása. Marine Environmental Research, 126, 26-36. https://doi.org/10.1016/j.marenvres.2017.01.009.. Egy tanulmány azt is kimutatta, hogy a svédországi Lilllgrund tengeri szélerőműpark ötéves üzemeltetése után nem észleltek negatív hatást az angolnafélék egyéni egészségére vagy szaporodási teljesítményére. A nőstény angolnacsőrűek szaporodási állapotára vagy a költés fejlődésére nem figyeltek meg hatástLanghamer, O., Dahlgren, T. G., & Rosenqvist, G. (2018). Egy tengeri szélerőműpark hatása az élősködő angolnára: Biometriai, költésfejlődési és populációs vizsgálatok a svédországi Lillgrundban. Ecological Indicators, 84, 1-6. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2017.08.035.. Bár ez a tanulmány nem talált fiziológiai különbségeket a szélerőműpark területén és más vizsgált természetes helyeken élő angolnafélék között, további hosszú távú mérésekre van szükség ezen és más helyeken, hogy teljes mértékben megértsük a szélerőművek folyamatos zajának a növekedésre és a szaporodásra gyakorolt lehetséges hatásait. Ez különösen fontos, mivel nagyobb tömbök lépnek üzembe és/vagy más létesítmények közvetlen közelében épülnek.

Marine Mammals

A turbinák által keltett víz alatti zaj mérései alapján a turbinák működésének a tengeri emlősökre gyakorolt hatása az előrejelzések szerint minimális vagy elhanyagolhatóTougaard, J., Madsen, P. T., & Wahlberg, M. (2008). A tengeri szélerőműparkok építéséből és üzemeltetéséből származó víz alatti zaj. Bioacoustics, 17(1-3), 143-146. https://doi.org/10.1080/09524622.2008.9753795.. A tengeri szélturbinák által keltett víz alatti hangok és a disznódelfinek hallási képességei között kevés az átfedés. Az üzemelő szélturbinák által kibocsátott hangokat a turbina alapjától számított 100 m-es vagy annál kisebb távolságban is érzékelhetik. A disznódelfinek viselkedési reakciói a szélturbinák által keltett víz alatti hangokra valószínűtlennek tűnnek, kivéve a turbinaalapok nagyon közeli közelébenTougaard, J., Henriksen, O. D., & Miller, L. A. (2009). Háromféle tengeri szélturbina víz alatti zaja: A disznódelfinekre és a kikötői fókákra gyakorolt hatásterületek becslése. The Journal of the Acoustical Society of America, 125(6), 3766-3773. https://doi.org/10.1121/1.3117444.. A kikötői fókák azonban akár több kilométeres körzetben is érzékelhetik a hangokat. Nem valószínű, hogy az üzemelő turbinák hangjai elérik azt a szintet, amely elegendő ahhoz, hogy a turbináktól bármilyen távolságban átmeneti vagy tartós küszöbértékeltolódást okozzon.”

A Balti-tengeren azonban van egy példa arra, hogy a disznódelfinek elhagyták a területet az építkezés alatt, és kevés állat tért vissza, miután a szélerőműpark működöttTeilmann, J., & Carstensen, J. (2012). Egy nagyszabású tengeri szélerőműpark negatív hosszú távú hatásai a balti-tengeri disznódelfinekre – a lassú helyreállás bizonyítékai. Environmental Research Letters, 7(4), 045101. https://doi.org/10.1088/1748-9326/7/4/045101.. A disznódelfinek visszatérése összefügghet az elsődleges élőhely minőségével. Az eredmények rávilágítanak arra, hogy a tengeri szélerőműparkok tanulmányait egymástól függetlenül kell kezelni, és nem szabad az eredményeket egyik területről a másikra extrapolálni.

Kiegészítő linkek a DOSITS-on

• Tudomány > Mik a gyakori víz alatti hangok?
• Tudomány > Hogyan mozog a hang?
• Tudomány > Az óceánok zajának változékonysága és zajháztartása
• Az állatok és a hang > A hang mely összetevői szolgálnak a hallásra?
• Az állatok és a hang > A kétéltű tengeri emlősök hallása
• Az állatok és a hang > A cetfélék és a szirének hallása
• Az állatok és a hang > Hatások > A halak álcázása
• Az állatok és a hang > Hatások > Viselkedésbeli Változások a halakban
• Az állatok és a hang > Emberi eredetű hangforrások > Cölöpverés
• Az állatok és a hang > Emberi eredetű hangforrások > Kereskedelmi hajóforgalom
• Az emberek és a hang > Hogyan használják a hangot a szélenergia kutatásában?
• Audio Gallery > Hajó
• Audio Gallery > Kotrás
• Audio Gallery > Robbanásveszélyes hangforrások
• Audio Gallery > Cölöpverés
• Audio Gallery > Szélturbinák
• Hot Topic > Monitoring Wind Farm Construction

Additional Resources