A energia eólica offshore é considerada um dos principais pilares da transformação energética da UE. A UE planeia expandir a capacidade instalada de energia eólica offshore no Mar do Norte em mais de dez vezes na base actual até 2050. No entanto, uma nova investigação da Helmholtz-Zentrum Hereon, uma subsidiária da Associação Alemã Helmholtz, salienta que esta expansão está a remodelar o processo de transporte e deposição de sedimentos do fundo do mar em grande escala e há muito tempo, e já mostrou mudanças óbvias em áreas marítimas como a Baía Alemã. Resultados relevantes foram publicados recentemente na revista "Communications Earth & Environment".
O estudo salienta que as partículas no Mar do Norte estão em movimento quase constante, incluindo sedimentos do fundo do mar agitados pelas ondas e correntes oceânicas, material importado do Atlântico através do Canal da Mancha e sedimentos transportados para o mar pelos rios. Estas partículas assentam e ressuspendem repetidamente, eventualmente acumulando-se numa fina camada de lama em águas relativamente calmas. As turbinas eólicas offshore formam "obstáculos" na superfície da água e debaixo d'água, perturbando a estrutura em camadas do corpo d'água e enfraquecendo a velocidade do fluxo em uma grande área, alterando assim o padrão espacial de transporte e deposição de sedimentos.
A equipa do Centro Helmholtz descobriu que os parques eólicos offshore existentes levaram a uma redistribuição de sedimentos por todo o Mar do Norte, envolvendo até cerca de 1,5 milhões de toneladas de sedimentos por ano, que contêm grandes quantidades de carbono orgânico. Uma parcela significativa desse sedimento é originária de restos de plantas e animais marinhos e é rica em carbono orgânico particulado (COP). Depois de estas partículas de carbono orgânico se depositarem no fundo do mar, podem ficar armazenadas na camada de sedimentos durante centenas de anos, tornando o fundo do mar um importante sumidouro de carbono, ajudando o oceano a absorver e armazenar dióxido de carbono durante um longo período e a abrandar o impacto das alterações climáticas.
A fim de quantificar o impacto dos parques eólicos nos processos de sedimentos e sumidouros de carbono, a equipe de pesquisa construiu um novo modelo numérico que integrou condições atmosféricas, ondas, correntes e processos de transporte de sedimentos na estrutura de simulação. O modelo, desenvolvido com base em pesquisas anteriores da agência sobre o impacto das turbinas eólicas offshore no movimento do ar e da água, permite avaliar os efeitos combinados de agrupamentos de parques eólicos na dinâmica de sedimentação em escala regional.
“Nossos resultados de simulação mostram que à medida que os parques eólicos offshore continuarem a se expandir nas próximas décadas, a magnitude desta redistribuição de sedimentos continuará a se acumular.” disse Jiayue Chen, primeiro autor do artigo e Instituto de Análise e Modelagem de Sistemas Costeiros do Centro Helmholtz. Ela destacou que esta mudança pode afectar o mecanismo operacional a longo prazo e a capacidade de armazenamento de carbono do ecossistema do Mar do Norte. Cerca de 52% da redistribuição de sedimentos ocorre no Golfo Alemão, tornando esta área uma das áreas mais afetadas.
Os investigadores planeiam concentrar-se a seguir na avaliação do impacto específico destas mudanças em zonas costeiras sensíveis, como o Mar de Wadden. A evolução das planícies de maré e das ilhas no Mar de Wadden depende do fornecimento contínuo de sedimentos para resistir à pressão do ajustamento morfológico causado pela subida do nível do mar. Uma vez que o caminho de transporte de sedimentos seja alterado por instalações de engenharia de grande escala, isso poderá ter um impacto profundo na estabilidade dos acidentes geográficos costeiros e na estrutura do ecossistema.
Ao mesmo tempo, a equipe também está explorando mais a fundo os efeitos de feedback desses processos na função dos sumidouros de carbono nos oceanos. Se sedimentos de grão fino contendo carbono orgânico forem “transportados” de uma área que é originalmente propícia ao soterramento a longo prazo para um ambiente que é mais susceptível à nova agitação e remineralização, a eficiência do armazenamento de carbono a longo prazo do oceano pode mudar, afectando assim indirectamente o ciclo regional e mesmo global do carbono.
"Ao compreender melhor a distribuição de sedimentos e os padrões de armazenamento de carbono no Mar do Norte, podemos avaliar de forma mais abrangente os riscos a longo prazo para a estabilidade costeira, a segurança do transporte marítimo e a função do ecossistema da Baía Alemã", disse Chen Jiayue. Ela enfatizou que esta pesquisa fornece uma base importante para o desenvolvimento sustentável da energia eólica offshore e ajuda os formuladores de políticas, empresas e indústrias a levarem mais plenamente em conta a capacidade de carga ambiental e o impacto ecológico ao planejarem a seleção e o layout de futuros parques eólicos.