欧盟计划到2050年将北海风电容量提升十倍以上，作为其可再生能源战略的关键部分。亥姆霍兹-赫里恩中心的一项新研究指出，风力发电场的扩建可能大规模、长期地改变沉积物的自然输送和沉积过程，德国湾地区尤其受到波及。相关成果已发表在《自然通讯地球与环境》期刊上。
悬浮颗粒物在北海持续移动，源自波浪和水流搅动海底沉积物，以及从大西洋或河流输入的物质。这些颗粒经过沉降和再悬浮循环，最终在平静水域积累为淤泥。海上风力涡轮机在空气和水中形成障碍，影响海洋分层并减缓水流，从而决定淤泥和有机颗粒的运输与沉积路径。赫里恩研究人员发现，现有北海风力发电场已导致沉积物发生显著空间重新分配，每年影响多达150万吨淤泥及其结合的碳。
沉积物包含死亡的海洋生物残骸，其中的颗粒有机碳（POC）可随颗粒物沉入海底储存数百年，使海底成为碳汇，对全球碳封存和气候变化缓解有贡献。研究人员使用新计算机模型，首次结合北海大气、波浪、水流和沉积物输送计算，基于先前关于涡轮机对空气和洋流影响的数据。
“我们的模拟表明，随着海上风力发电场的扩张，这些数量将在未来几十年内逐渐积累。这可能会影响北海生态系统的长期功能和碳储存，”该研究主要作者、来自赫里恩海岸系统分析与建模研究所的陈嘉悦表示。模拟显示约52%的总沉积物重新分配发生在德国湾，突显该区域尤其受影响。
下一步，团队计划调查变化如何影响敏感沿海地区，如依赖沉积物供应应对海平面上升的瓦登海，并研究效应如何改变海洋碳汇作用。陈嘉悦说：“通过对北海沉积物分布和碳储存的更好理解，我们可以评估对德国湾沿海稳定性、航运导航安全以及生态系统功能的长期风险。我们的研究结果为海上风能的可持续扩张提供了宝贵基础，并帮助决策者以环保方式规划新风力发电场。”
出版详情：作者：Torsten Fischer, Helmholtz Association of German Research Centres；标题：《North Sea wind farms may be reshaping sediment flows by 1.5 million tons a year》；发表于：《Communications Earth & Environment》(2026)；期刊信息：《Communications Earth & Environment》。
