Turbina eolica

L’energia eolica è uno dei settori energetici in più rapida crescita ed è al centro dello sviluppo in molti paesi del mondo, specialmente in Europa. Nel 2007, i leader europei si sono accordati per rifornirsi del 20% del loro fabbisogno energetico da fonti rinnovabili. Le turbine eoliche convertono l’energia del vento in elettricità. I venti tendono ad essere più forti e più uniformi sull’oceano che sulla terraferma, e ci sono grandi aree potenzialmente produttive disponibili in mare aperto.

Suoni sottomarini di varia intensità e durata, sono generati durante le quattro fasi del ciclo di vita di un parco eolico:

1. Pre-costruzione, che spesso include indagini geofisiche/sismiche per valutare le condizioni del sito e l’aumento del traffico navale da e verso il sito;
2. Costruzione, che può includere la palificazione, la perforazione, lo scavo con esplosivi, il dragaggio, la posa di cavi, e le continue operazioni con navi e chiatte;
3. Funzionamento, compreso il rumore di lunga durata associato alle vibrazioni meccaniche quando le pale girano e il traffico delle navi di manutenzione, che continua per i 20-25 anni di vita della struttura; e
4. Disattivazione, che può includere il taglio meccanico e gli esplosivi, nonché un aumento del traffico navale da e per il sito.

Durante la fase operativa di un parco eolico, il suono a bassa frequenza viene prodotto quando le pale girano. Quando una turbina funziona, le vibrazioni all’interno della carlinga (l’alloggiamento che contiene il generatore, il cambio e altre parti) vengono trasmesse lungo l’albero principale della turbina eolica e nelle sue fondamenta. Queste vibrazioni si propagano poi nella colonna d’acqua e nel fondo del mare. Il suono è principalmente sotto 1 kHz (generalmente sotto 700 Hz), con un livello della sorgente di 80-150 dBre 1 µPa @ 1 m. Il rumore aerodinamico prodotto dalle pale del rotore può anche entrare nell’acqua attraverso un percorso aereo. I livelli sonori aumentano leggermente all’aumentare della velocità del vento. Il tipo di fondazione della turbina eolica influenzerà anche la trasmissione del suono subacqueo.

Effetti potenziali

Molti parchi eolici offshore sono costruiti in acque costiere. La crescita significativa nello sviluppo dell’eolico offshore ha portato alla preoccupazione per il potenziale impatto negativo su pesci, mammiferi marini, invertebrati, uccelli e pipistrelli. I potenziali effetti negativi includono la collisione, lo spostamento dell’habitat e l’esposizione ai campi elettromagnetici e al rumore subacqueo.

Le osservazioni indicano che i suoni subacquei prodotti durante la fase di costruzione delle turbine eoliche offshore, specialmente quelli della battitura dei pali, presentano un maggiore potenziale di impatto fisiologico e comportamentale rispetto al rumore operativo Madsen, P., Wahlberg, M., Tougaard, J., Lucke, K., & Tyack, P. (2006). Rumore subacqueo delle turbine eoliche e mammiferi marini: implicazioni della conoscenza attuale e necessità di dati. Marine Ecology Progress Series, 309, 279-295. https://doi.org/10.3354/meps309279.. Il palificatore produce un suono subacqueo intenso che può essere rilevato a distanza dalla fonte. Il suono subacqueo generato dalle turbine eoliche in funzione è di minore intensità rispetto alla battitura dei pali, tuttavia, e probabilmente presenta un impatto minore rispetto alla costruzione, anche se per un periodo di tempo più lungo.

Ci sono dati limitati sugli effetti a lungo termine associati al continuo rumore operativo delle turbine eoliche offshore. La dimensione delle turbine, la dimensione complessiva dell’array del parco eolico, e dove è posizionato, hanno tutte implicazioni per l’impatto ambientale. Inoltre, gli effetti cumulativi associati a più parchi eolici in prossimità l’uno dell’altro, e l’aumento delle attività umane, come la navigazione, nell’area dei parchi eolici, sono anch’essi poco conosciuti. Ulteriori dati sono necessari anche per comprendere gli effetti dovuti ai cambiamenti a lungo termine nella disponibilità delle prede intorno agli impianti eolici offshore.

Gli effetti del rumore dei parchi eolici offshore dipendono dalla sensibilità delle specie e dalle condizioni del sito. Si dovrebbe esercitare cautela nell’estrapolare misurazioni locali e risultati da un impianto eolico offshore a un altro. La dimensione e la tecnologia delle turbine, il tipo di fondazione, il numero e la distanza delle turbine all’interno dell’impianto, così come le condizioni di propagazione e i livelli di rumore ambientale di ogni sito, possono essere diversi e influenzare i suoni prodotti e la loro distanza. Anche il tipo di substrato, le comunità marine locali e le attività umane prima e dopo la costruzione del parco eolico sono molto variabili. Anche la scala e la dimensione di ogni parco eolico è importante da considerare; piccole installazioni possono avere effetti molto localizzati.

Pesci

I suoni sottomarini associati ai parchi eolici offshore non sembrano influenzare quei pesci attratti dalle fondamenta delle turbine per il cibo e la protezione. Le fondazioni dei parchi eolici e le strutture aggiuntive per prevenire lo “scour” (erosione) possono portare ad un aumento della complessità dell’habitat, che attrae pesci e specie di invertebrati, specialmente quelli che preferiscono substrati duri. Questo è noto come “effetto barriera”. I parchi eolici offshore creano anche zone in cui alcune attività umane, come la pesca commerciale, sono proibite, offrendo ulteriore protezione. Questo è noto come “effetto rifugio”. L’abbondanza dei pesci è stata trovata per aumentare in prossimità di vari parchi eolici offshore e molti pesci sono stati osservati in prossimità delle fondazioni delle turbine Reubens, J. T., Degraer, S., & Vincx, M. (2014). L’ecologia dei pesci bentopelagici ai parchi eolici offshore: una sintesi di 4 anni di ricerca. 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). Effetti a lungo termine di un parco eolico offshore nel Mare del Nord sulle comunità di pesci. Marine Ecology Progress Series, 528, 257-265. https://doi.org/10.3354/meps11261.van Hal, R., Griffioen, A. B., & van Keeken, O. A. (2017). Cambiamenti nelle comunità di pesci su una piccola scala spaziale, un effetto dell’aumento della complessità dell’habitat da parte di un parco eolico offshore. Marine Environmental Research, 126, 26-36. https://doi.org/10.1016/j.marenvres.2017.01.009.. Uno studio ha anche mostrato nessun effetto negativo osservato sulla salute individuale o sulle prestazioni riproduttive delle eelpouts dopo cinque anni di funzionamento del parco eolico offshore di Lilllgrund in Svezia. Non è stato osservato alcun impatto sulla condizione riproduttiva o sullo sviluppo della covata nelle femmine di anguillaLanghamer, O., Dahlgren, T. G., & Rosenqvist, G. (2018). Effetto di un parco eolico offshore sul eelpout viviparo: Biometria, sviluppo della covata e studi di popolazione a Lillgrund, Svezia. Indicatori ecologici, 84, 1-6. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2017.08.035.. Anche se questo studio non ha trovato differenze fisiologiche tra le anguille nell’area del parco eolico e altri siti naturali indagati, sono necessarie ulteriori misurazioni a lungo termine in questo sito e in altri per comprendere appieno i potenziali effetti del rumore continuo del parco eolico sulla crescita e la riproduzione. Questo è particolarmente importante perché gli array più grandi sono online e/o sono costruiti in prossimità di altre installazioni.

Mammiferi marini

Sulla base delle misurazioni del suono subacqueo prodotto dalle turbine, gli impatti delle operazioni delle turbine sui mammiferi marini sono previsti da minimi a trascurabiliTougaard, J., Madsen, P. T., & Wahlberg, M. (2008). Rumore subacqueo dalla costruzione e dal funzionamento dei parchi eolici offshore. Bioacustica, 17(1-3), 143-146. https://doi.org/10.1080/09524622.2008.9753795.. C’è poca sovrapposizione tra i suoni subacquei prodotti da turbine eoliche offshore e capacità di ascolto delle focene. Essi possono rilevare i suoni dalle turbine eoliche operative a intervalli di 100 m o meno dalla fondazione di una turbina. Reazioni comportamentali di focene a suoni subacquei prodotti da turbine eoliche sembrano improbabili tranne che in prossimità molto vicino a turbina foundationTougaard, J., Henriksen, O. D., & Miller, L. A. (2009). Rumore subacqueo da tre tipi di turbine eoliche offshore: Stima delle zone di impatto per focene e foche. The Journal of the Acoustical Society of America, 125(6), 3766-3773. https://doi.org/10.1121/1.3117444.. Tuttavia, le foche di porto possono rilevare i suoni fino a diversi km. È improbabile che i suoni operativi delle turbine raggiungano livelli sufficienti a causare spostamenti di soglia temporanei o permanenti a qualsiasi distanza dalle turbine.

Tuttavia, c’è un esempio nel Mar Baltico di focene che lasciano la zona durante la costruzione e pochi animali che ritornano una volta che il parco eolico era operativoTeilmann, J., & Carstensen, J. (2012). Effetti negativi a lungo termine sulle focene da un parco eolico offshore su larga scala nel Baltico – prova di un lento recupero. Lettere di ricerca ambientale, 7 (4), 045101. https://doi.org/10.1088/1748-9326/7/4/045101.. Il ritorno delle focene può essere legato alla qualità dell’habitat primario. I risultati evidenziano la necessità di trattare gli studi di parchi eolici offshore in modo indipendente, e non estrapolare i risultati da una zona all’altra.

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