Offshore windparken en het mariene ecosysteem: 10 jaar monitoring

KOOP JE TICKETS ONLINE

TICKETS !

 

Richtlijnen voor bezoekers

Windpark in het Belgische deel van de Noordzee © Hans Hillewaert
15/06/2020
Offshore windparken en het mariene ecosysteem: 10 jaar monitoring
post by
Kelle Moreau

Tegen eind 2020 zullen 399 offshore windturbines zijn geïnstalleerd in het Belgische deel van de Noordzee. In de voorbije 10 jaar hebben wetenschappers hun impact op het mariene milieu opgevolgd. Ter gelegenheid van de ‘Global Wind Day’ vatten de wetenschappelijke partners en het Belgian Offshore Platform samen wat we tot nu toe geleerd hebben over de effecten op langere termijn, van ongewervelde dieren op de zeebodem over vissen tot vogels en zeezoogdieren. De milieueffecten van offshore windparken blijken niet over één kam te kunnen worden gescheerd: turbinefunderingen initiëren wel diverse riffen van ongewervelde zeebodemdieren rond de turbines maar zijn geen gelijkwaardig alternatief voor soortenrijke natuurlijke harde substraten, windparken trekken sommige zeevogelsoorten aan maar schrikken andere af, geluidsbelasting op bruinvissen door hei-activiteiten is van korte duur, offshore windparken komen lokaal ten goede aan de visfauna en hebben geen negatieve invloed op de visserij. Deze genuanceerde inzichten maken het mogelijk om de ongewenste effecten verder te beperken en de goed geachte effecten te bevorderen in de richting van een maximale milieuvriendelijke ontwikkeling van offshore windparken.

Offshore windenergie in België

België is een wereldleider in de offshore windindustrie. In de 'eerste offshore-windfase' werd langs de grens met Nederland 238 km² gereserveerd voor de bouw van windparken. Vanaf 2008 werden in deze zone 341 windturbines met een totaal productievermogen van 1775 MW gebouwd, gegroepeerd in zeven windparken. De zes eerste windparken hebben in 2019 4,6 TWh elektriciteit geproduceerd, wat overeenkomt met ongeveer 6% van het totale elektriciteitsverbruik in België. Het zevende windpark is operationeel sinds mei 2020, en een achtste windpark zal in de tweede helft van 2020 energie gaan produceren, waarbij het totale aantal turbines op 399 komt. De productiecapaciteit zal dan toenemen tot 2262 MW en de productie van gemiddeld 8 TWh of ongeveer 10% van de totale Belgische elektriciteitsvraag. Een tweede windzone van 281 km² dicht bij de Franse grens (de 'tweede offshore-windfase') is vastgelegd in het nieuwe Belgisch Marien Ruimtelijk Plan voor de periode 2020-2026. Deze zone voegt minimaal 2.000 MW toe aan de totale Belgische offshore windenergieproductiecapaciteit.

In een decennium van bouw van windparken op zee zijn de technologie en de bouwpraktijken drastisch veranderd. De veranderingen omvatten een evolutie in funderingstypes (van funderingen op basis van zwaartekracht en jackets tot XL monopile wind-turbines), een uitbreiding van het bouwgebied naar meer offshore wateren en een toename van de grootte en capaciteit van de windturbines (van 3 MW-turbines met een rotordiameter van 90 m tot 9,5 MW-turbines met een rotordiameter van 164 m).

Monitoring van de ecologische impact

Aangezien de installatie van windturbines op zee onvermijdelijk een ecologische impact heeft, hebben ontwikkelaars niet alleen domeinconcessies nodig, maar ook een milieuvergunning. Deze worden alleen afgeleverd als uit een beoordeling op basis van de huidige inzichten blijkt dat de impact van een windpark op het mariene milieu als aanvaardbaar wordt ingeschat. Ook wordt een monitoringprogramma opgelegd dat beoordeelt of de voorspellingen juist waren, en of bepaalde milieueffecten over het hoofd zijn gezien of aan aangepaste milieuvoorwaarden moeten worden onderworpen.

Annemie Vermeylen, secretaris-generaal van het Belgian Offshore Platform, de vereniging (zonder winstoogmerk) van investeerders en eigenaars van windparken in het Belgische deel van de Noordzee, legt uit waarom en hoe de sector betrokken is: "De opwekking van windenergie op zee maakt deel uit van de voortdurende transitie naar de productie van duurzame, groene energie, die breed gedragen wordt door de samenleving. Om de term 'duurzaam' rechtmatig te kunnen gebruiken, dragen de exploitanten van windparken bij aan de financiering van wetenschappelijk onderzoek naar de impact van windparken op het mariene milieu".

Het monitoringprogramma WinMon.BE evalueerde de milieu-impact van zowel de bouw- als de exploitatiefase van de Belgische offshore windparken vanaf het begin. "Met dit programma ontwikkelen we een goed inzicht in de impact van de offshore windindustrie. We leren onderscheid te maken tussen korte- en langetermijneffecten en krijgen inzicht in de impact van individuele windturbines en van alle windparken samen", zegt Steven Degraer van het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen, coördinator van WinMon.BE. "Om de cumulatieve impact van de windparken in de zuidelijke Noordzee te begrijpen, moeten we ook over onze grenzen heen kijken. Zo zijn er bijvoorbeeld 344 km² uitgetrokken voor de bouw van windparken in het aangrenzende Nederlandse Borssele-gebied, en 122 km² in de Franse Duinkerke-zone, terwijl de mariene fauna geen nationale grenzen kent", voegt Degraer eraan toe.

De effecten zijn divers

Aangezien WinMon.BE evolueerde tot de basis voor het begrip van de effecten van offshore windparken op verschillende ruimtelijke en temporele schalen, op verschillende ecosysteemcomponenten (van ongewervelde dieren over vissen tot vogels en zeezoogdieren) en ook op de zeebodem zelf, is het moeilijk om de impact samen te vatten als 'positief' of 'negatief'. De reeks WinMon.BE-rapporten beschrijft alle resultaten van tien jaar monitoring van offshore windparken in het Belgische deel van de Noordzee in detail. De belangrijkste lessen die hieruit kunnen worden getrokken, zijn onder meer:

  • De impact is vaak specifiek voor locaties, funderingstypes of zelfs individuele turbines.

Dit onderstreept het belang van een continue monitoring op de verschillende locaties en van de verschillende types turbines.

  • Funderingen zijn geen langetermijnalternatief voor soortenrijke natuurlijke harde substraten

Er zijn drie opeenvolgende fasen in de aangroeiende gemeenschappen op windturbine-funderingen. Eerdere rapporten die deze beschrijven als biodiversiteitshotspots verwijzen over het algemeen naar de soortenrijke tweede fase (gekenmerkt door grote aantallen filtervoeders, zoals het kleine amphipode schaaldier Jassa herdmani), maar voortdurende monitoring laat nu zien dat er een derde fase volgt, die mogelijk de climaxfase is. Deze heeft een lagere soortendiversiteit, met de Zeeanjelier en de Mossel als dominante soorten.

  • Funderingen hebben een ‘rif-effect’

Verfijning van het sediment en hogere dichtheden (biomassa) en diversiteit (soortenrijkdom) van zeebodemgemeenschappen (bijv. wormen, schelpdieren, schaal- en schelpdieren en zeesterren) worden consequent waargenomen in de nabijheid van de windturbines. Soorten die geassocieerd worden met harde substraten komen hier ook voor en nemen toe in de omliggende zachte sedimenten. Na verloop van tijd kan het 'rif-effect' van een individuele turbine zich uitbreiden tot het niveau van de windparken.

  • De effecten van windparken kunnen aanzienlijk verschillen tussen soorten binnen dezelfde soortengroep

Uit de monitoring is gebleken dat het windparkgebied wordt ontweken door de Jan-van-gent, de Zeekoet en de Alk. De Aalscholver, Zilvermeeuw en Grote Mantelmeeuw worden daarentegen aangetrokken tot de windparken. Naast vogels is het ook duidelijk dat er verschillen in aantrekkingskracht bestaan tussen afzonderlijke ongewervelden en vissoorten.

  • De directe geluidsimpact van de installatie van de turbine is van korte duur

De hoge impulsieve geluidsniveaus die tijdens de bouw van een offshore windpark worden geproduceerd (heien), leiden tot verplaatsing en verstoring van Bruinvissen, de meest voorkomende walvisachtigen in de zuidelijke Noordzee. Tijdens het heien nemen de detecties af in een gebied tot 20 km rond de bouwplaats, maar dit is niet meer het geval eens de windturbines zijn geïnstalleerd.

  • Nieuwe habitats trekken enkele onverwachte bezoekers aan

Enkele zeldzame soorten worden nu regelmatiger aangetroffen in het Belgische deel van de Noordzee, in associatie met de windparken. Het gaat om minstens vier rotsminnende vissoorten die zich rond de basis van de funderingen ophouden, maar ook om een aantal niet-inheemse ongewervelde dieren die voorkomen in de zones rond het wateroppervlak (intergetijden- en spatzones). Deze laatste habitats zijn grotendeels nieuw voor het offshore gedeelte van de Belgische Noordzee. Ook werd aangetoond dat de offshore windparken worden bezocht door migrerende Ruwe Dwergvleermuizen.

  • De visserij wordt niet negatief beïnvloed door de aanwezigheid van de Belgische offshore windparken

De uitsluiting van de visserij uit de Belgische offshore windparken, waarschijnlijk in combinatie met een verhoogde voedselbeschikbaarheid in de buurt van de turbines, leidt voor sommige vissoorten tot een refugium-effect. Een analyse van de visserijactiviteit en -efficiëntie toonde aan dat de visserij in de loop der jaren slechts subtiel is veranderd en dat de vissers zich aan de nieuwe situatie hebben aangepast door hun visserij-inspanning aan de randen van de windparken te verhogen. De vangstcijfers van Tong bleven vergelijkbaar met die in het bredere gebied, de vangstcijfers van Schol waren rond sommige windparken zelfs hoger.

Beperkende maatregelen en toekomstig onderzoek

"Het huidige samenwerkingsmodel, waarin de offshore windindustrie en de wetenschap de impact van zowel de bouw- als de exploitatiefase documenteren, stelt ons ook in staat om mitigerende maatregelen te ontwerpen, testen en verbeteren, om ongewenste effecten te verminderen", aldus Degraer. Een selectie van impactbeperkende technieken wordt ook gepresenteerd in de WinMon.BE rapporten. Een voor de hand liggend voorbeeld is de geluidsbeperking, door middel van bv. Big Bubble Curtains en  akoestische afschrikmiddelen, die de impact van impulsief geluid op zeezoogdieren en mogelijk ook op andere mariene organismen verzachten. Maar mitigerende oplossingen hoeven niet per se hightech te zijn, bijvoorbeeld het beperken van de activiteit van turbines wanneer de vogeltrek of de vleermuisactiviteit hoog is, kan het risico op botsingen verlagen. Offshore windparken bieden anderzijds ook grote mogelijkheden om de positieve effecten te versterken, zoals het rif-effect dat vissen aantrekt en de biodiversiteit vergroot. Deze kennis kan worden gebruikt om actie te ondernemen om de biodiversiteit binnen windparken verder te bevorderen.

Hoewel ons inzicht in de effecten van windturbines op het mariene milieu de afgelopen 10 jaar aanzienlijk is toegenomen, is er nog veel ruimte voor verder onderzoek. Het modelleren van de aanvaringsrisico's van vogels en vleermuizen en het monitoren van de impact van continu onderwater-geluid dat wordt gegenereerd door operationele turbines, zijn voorbeelden die we intussen verkennen maar waarover we nog niet kunnen rapporteren. Ook wat de lange-termijneffecten op vispopulaties zijn, en hoe de waargenomen gedragsveranderingen de individuele conditie, het voortplantingssucces en de overleving van dieren beïnvloeden, is nog niet bekend. Daarnaast is het ook belangrijk om de tijdreeksen van alle variabelen die we opvolgen verder uit te breiden om te zien of de patronen die we tot nu toe hebben gezien, worden bestendigd.

 

Het Monitoring Programma WinMon.BE is een samenwerking tussen het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen (KBIN), het Instituut voor Natuur- en Bosonderzoek (INBO), het Instituut voor Landbouw-, Visserij- en Voedingsonderzoek (ILVO) en de Onderzoeksgroep Mariene Biologie van de Universiteit Gent, en wordt gecoördineerd door het Marine Ecology and Management Team (MARECO) van het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen.

Global Wind Day is een wereldwijd event dat jaarlijks op 15 juni plaatsvindt. Op deze dag worden de kracht van windenergie, de mogelijkheden die deze energievorm biedt om onze energiesystemen te hervormen en onze economieën te ‘ontkolen’, en het potentieel om banen en groei te stimuleren, in de kijker worden geplaatst.

Categorieën: Wetenschappelijk Nieuws
Abonneren op Royal belgian Institute for natural Sciences News
Go to top