随着可再生能源需求的增长，以及新的浮动涡轮机技术使深水扩张成为可能，海上风电将越来越远离海岸。
然而，现在开放供开发的英国大陆架大面积区域首次“按季节分层”。大卫·阿滕伯勒（David Attenborough）将这些季节性海洋描述为地球上生物产量最高的海洋之一。虽然它们只覆盖了海洋的7%，但据估计，它们占食物网底部生命的10%到30%之间。
到目前为止，英国各地的海上风电场都处于混合良好的水域（灰色）。但也有人提议进入更深的季节性分层海洋（蓝色）。Dorrell等人（2022年），作者提供
根据我们的新研究，深海风力发电的一个副产品是，这些浮动涡轮机的基础可以帮助扭转气候变化对这些海洋的破坏性影响。
在季节性分层的海洋中，水在冬季完全混合，但在春季会分层，温暖的阳光照射下的水在下面较冷的水的顶部形成。春季这种“分层”的形成引发了海洋生物的大规模爆发，因为浮游植物（微型藻类）在温暖的地表水中大量繁殖，形成了最终支持鱼类、海鸟和鲸鱼的食物链的基础。
然而，在阳光照射下，表层的营养物质会因浮游生物的大量繁殖而迅速耗尽。在这一点之后，生长取决于由潮汐、风和波浪引起的湍流从深水中激起的营养物质。
这种湍流不仅会搅动营养物质，还会将氧气搅动到更深的黑暗层，在那里死去的植物和动物会下沉和腐烂。因为东西腐烂需要氧气，这种混合有助于“海洋雪”腐烂，将其转化为有用的营养物质。
气候变化可能使我们的大陆架海洋挨饿
我们不断变化的气候意味着分层在一年中开始得更早，浮游生物在春天开花得更早，与大型动物的生命周期不同步。在夏季，预计分层会增加，这一变化在公海中已有充分的记录。
不断增加的分层将降低自然湍流将重要营养物质从深海搅动到暖水表层的能力，从而降低它们维持海洋生态系统的能力。
随着海洋变暖，它的含氧量也会降低，这可能会导致水质下降。
那么，风电场从何而来？在海洋分层的深水中引入风力涡轮机将提供一种新的人工湍流源。流经浮动涡轮机基座的水将产生尾迹，导致暖层和冷层混合在一起。事实上，我们最近发表的研究表明，来自地基的尾流至少使海上风电场区域内的自然湍流混合增加了一倍。
即使是“浮动”风力涡轮机也有巨大的水下基础来保持稳定。Dorrell等人（2022年），作者提供
这种增加的湍流可能会抵消气候变化对分层的影响，并增加表层营养物质和深水氧气的供应。类似的情况已经发生在水下河岸周围，这就是为什么在北海的多格河岸或纽芬兰大河岸等地经常发现高产渔业的原因。这些浅滩是不同层次海洋混合在一起的地方。
离岸风似乎可以帮助季节性分层的海洋变得更具生产力、更具生物多样性，并支持更多的鱼类。因此，仔细的涡轮机设计和风电场规划可以为拯救这些重要生态系统免受气候变化最恶劣影响的战斗提供重要工具。
这篇文章最初发表在《对话》上。
来源：英国赫尔大学中文官网
作者：本·林肯、罗伯特·多雷尔、汤姆·里佩斯
