Чи можуть морська вітрова енергетика та кити уживатися?

Коротко:

• Морські вітрові турбіни виробляють електроенергію, яку підводними кабелями передають до будинків.
• Шум забивання паль під час будівництва вітрових електростанцій може заважати вусатим китам чутися, спілкуватися й знаходити їжу.
• Науковці досліджують китів, щоб визначити безпечні місця й час для будівництва морських вітрових електростанцій.

Чи повірите ви, що китів і вітрові турбіни щось пов’язує? Отримання енергії з вітру над океаном уже поширене в Європі, а вздовж узбережжя Сполучених Штатів будують дедалі більше вітрових турбін — на кшталт гігантських вітряків. Здатність виробляти енергію з відновлюваних джерел, таких як вітер, має багато переваг над традиційними джерелами енергії. Водночас будівництво цих турбін створює гучні шуми, які можуть непокоїти або впливати на морських тварин. Особливо це викликає занепокоєння щодо вусатих китів, які надзвичайно добре чують і використовують звуки для спілкування. Нині науковці намагаються зрозуміти, як будувати морські вітрові електростанції так, щоб захищати китів і водночас виробляти багато енергії. У цій статті ви дізнаєтеся, як вітрові турбіни в океані постачають електроенергію до вашого дому, як пов’язані вітрова енергетика й кити та чому ці дослідження важливі.

Як океанський вітер живить ваш телевізор

Сполучені Штати успішно виробляють відновлювану енергію на наземних вітрових електростанціях, але морська вітрова енергетика там досі є відносно новою. Морські вітрові електростанції подібні до наземних, за винятком того, що вітрові турбіни розташовані в океані — у місцях із сильними вітрами, які обертають лопаті, а не на суходолі (рисунок 1A).

Коли лопаті обертаються, вітрова турбіна перетворює цей рух на електроенергію. Потім електроенергія підводними кабелями надходить до морської підстанції, де її збирають і готують до передачі на суходіл (рисунок 1B). Звідти електроенергія рухається іншими кабелями, доки не досягає наземної підстанції. Там її перетворюють на такий вид електроенергії, який можуть використовувати побутові електронні прилади (рисунок 1C). Нарешті, електроенергія надходить через електромережу до вашого будинку (рисунки 1D, E), щоб живити освітлення, телевізор, відеоігри та багато іншого.

Як пов’язані вусаті кити й вітрові турбіни?

Морські вітрові електростанції можуть становити проблему для вусатих китів під час будівництва, роботи й зрештою демонтажу, але найбільше науковців непокоїть саме будівництво. Щоб утримувати кожну турбіну на місці, у морське дно потрібно встановити величезні стовпи, які називають палями. Вони тримають вітрову турбіну вертикально. Найпоширеніший спосіб установлення паль — забивання паль. Це схоже на забивання молотком цвяха в деревину, але замість цвяха будівельники використовують величезну сталеву трубу, а замість деревини — морське дно (рисунки 2A, B). Цей етап надзвичайно важливий під час будівництва морських вітрових електростанцій: якщо виконати його неправильно, хвилі або сильний вітер можуть зрушити вітрову турбіну чи перекинути її.

Кожна морська вітрова електростанція складається з багатьох турбін, тому забивання паль може тривати місяцями. У цей час гучні удари поширюються навколишнім океаном далеко за межі будівельного майданчика. Такий шум потенційно небезпечний, бо входить у діапазон слуху й спілкування вусатих китів. Крім того, шум від забивання паль має низьку частоту, тому може поширюватися під водою на дуже великі відстані [1].

Уявіть, що ви чуєте удари молотка по кілька годин щодня, щодня протягом багатьох місяців. Це могло б дуже дратувати або спричиняти стрес. Справді, науковці дослідили вітрову електростанцію біля узбережжя Данії й виявили: протягом 5 місяців, поки забивали всі палі, гаванські морські свині, що перебували приблизно за 17,8 км (близько 11 миль) від будівельного майданчика, залишали цю територію лише через 1 годину забивання паль [2]. Якщо вусаті кити поводяться так само, це може стати проблемою: їх можуть витіснити з важливих місць живлення або міграції, або ж їхня поведінка може змінитися.

Проте залишатися поблизу гучного забивання паль теж може бути небезпечно. Якщо вусаті кити залишаються, будівельний шум може маскувати їхні звуки спілкування. Це означає, що звуки, якими кити «розмовляють» між собою, можуть заглушуватися або принаймні ставати важчими для сприйняття іншими китами [1]. Через це китам може доводитися видавати гучніші звуки, використовувати іншу частоту або подавати сигнали в інший час доби. Тоді вони витрачали б набагато більше енергії, ніж зазвичай. А якщо забивання паль надзвичайно гучне, кити можуть отримати тимчасове або навіть постійне пошкодження вух і слуху.

Крім того, якщо кити залишаються в місці, де палі забивають із сильним шумом, рівень їхнього стресу може підвищитися. Якщо стрес триває довго, це може по-різному вплинути на здоров’я, зокрема зробити китів більш схильними до хвороб або менш здатними до розмноження.

Досліджень забивання паль і стресу у вусатих китів поки що мало. Однак одне дослідження, у якому в китових випорожненнях шукали хімічні речовини, що свідчать про стрес, виявило високий рівень таких речовин у вусатих китів, оточених гучними човнами, що пропливали повз [3]. Це дає підстави вважати, що інші гучні звуки, зокрема забивання паль, також можуть спричиняти стрес у китів. Нарешті, забивання паль непокоїть науковців ще й тому, що воно може змінювати поведінку здобичі вусатих китів або змушувати її залишати цю територію [1]. Тоді китам довелося б рухатися слідом за здобиччю, щоб не залишитися голодними, що потенційно призвело б до тих самих проблем, про які йшлося вище.

Як забезпечити безпеку вусатих китів

Щоб дізнатися, як забивання паль впливає на вусатих китів, деякі науковці використовують підводні пристрої пасивного акустичного моніторингу. До них належать, зокрема, реєструвальні мітки — невеликі пристрої для запису, які спочатку використовували на морських слонах. Такі мітки прикріплюють до тварини за допомогою присоски, клею або тонкої голки. Після прикріплення вони записують усі звуки поблизу тварини, а також її рухи. Зрештою мітка відпадає через кілька тижнів або раніше, якщо тварина її зірве. Інші поширені пристрої для запису підводних звуків розміщують на морському дні, а забирають приблизно через 6 місяців (рисунок 3). Перебуваючи на дні, ці пристрої записують кожен звук у цій місцевості й жодним чином не заважають тваринам. Коли пристрої дістають, науковці приносять дані до лабораторії та завантажують їх на комп’ютери. Потім вони слухають записи, щоб дізнатися, коли кити перебували в цій місцевості.

Більшість того, що науковці вже знають про шум від забивання паль і морське життя, походить із Європи, де морські вітрові електростанції використовують набагато довше, ніж у Сполучених Штатах. Проте попередні дослідження зосереджувалися на інших видах, наприклад на гаванських морських свинях і гаванських тюленях. Вони видають звуки іншої частоти, мають інші діапазони слуху та інакше пересуваються, ніж вусаті кити [1].

Оскільки ми досі багато чого не знаємо, а вусаті кити охороняються законодавством Сполучених Штатів — зокрема Законом про захист морських ссавців (Marine Mammal Protection Act) і Законом про зникаючі види (Endangered Species Act), — ці дослідження надзвичайно важливі. Вони допомагають урівноважити безпеку вусатих китів, потреби людей в енергії та боротьбу зі зміною клімату на планеті. Наприклад, завдяки дослідженням науковці можуть повідомити будівельні компанії, чи є певна територія безпечною для будівництва, а якщо так — порадити найкращий час для забивання паль, коли кити найменш імовірно перебуватимуть у цій місцевості.

А як щодо глобальної зміни клімату?

Хоча головна мета цієї статті — розповісти про важливість дослідження зв’язку між будівництвом морських вітрових електростанцій, зокрема забиванням паль, і китами, важливо зрозуміти, чому люди та вусаті кити взагалі отримують користь від морської вітрової енергетики. Усі способи виробництва енергії мають певний негативний вплив на Землю. Традиційніші джерела, такі як вугілля та природний газ, займають багато землі, забираючи простір у тварин і людей, а також можуть руйнувати ландшафт. Що ще важливіше, традиційні джерела енергії викидають парникові гази, наприклад вуглекислий газ, метан або закис азоту. Ці гази небезпечні, бо затримують тепло в атмосфері, через що Земля нагрівається. Потепління може спричинити танення льодовиків в Арктиці, повені або зробити деякі місця надто спекотними для життя тварин. Унаслідок цього не лише китам, а й усім тваринам, зокрема людям, може знадобитися переселитися в нові місця, де вони зіткнуться з новими небезпеками або матимуть труднощі з пошуком достатньої кількості їжі.

Як і суходіл, океан сповнений морського життя, тому майже неможливо уникнути будівництва поблизу якихось тварин. Отже, хоча вітрові електростанції не ідеальні, вони не виробляють парникових газів і тому завдають набагато менше шкоди, ніж традиційні джерела енергії. Вони особливо корисні ще й тому, що науковці беруть участь у будівництві та наполегливо працюють, щоб забезпечити найбезпечніший спосіб їх спорудження.

Що можете зробити ви?

Хоча ви особисто поки що не будуєте вітрових турбін і не досліджуєте китів, ви можете багато зробити, щоб підтримати і морську вітрову енергетику, і китів. Найважливіше — бути поінформованими, читаючи надійну й точну інформацію. Отже, прочитавши цю статтю, ви вже зробили важливий крок. Надалі продовжуйте читати й обов’язково діліться тим, про що дізналися, із друзями та родиною, щоб вони також були поінформовані.

Якщо ви хочете допомогти саме вусатим китам, можете взяти участь у прибиранні території разом із громадою та зменшити використання пластику: брати в магазин багаторазову торбинку, користуватися багаторазовою пляшкою для води або не брати соломинку, коли їсте не вдома. Навіть якщо ви живете далеко від океану, сміття й одноразовий пластик у вашому районі легко можуть потрапити у водойми, а зрештою — в океан. В океані цей пластик може руйнуватися й шкодити морським тваринам.

Разом із прибиранням сміття та зменшенням використання пластику ви можете заохотити свою родину купувати й споживати лише морепродукти зі сталих джерел. Це допомагає зберігати здорові запаси їжі в океані та захищає китів від потрапляння в рибальські снасті або травмування ними.