SMHIs forskare bidrar bland annat med underlag till den pågående energiomställningen för att skapa ett hållbart samhälle idag och i framtiden. Att ta reda på hur vindkraft kan påverka havsmiljön är ett exempel.
Vid havsbaserad vindkraft minskar vinden bakom vindparkerna eftersom vindens energi tas upp av rotorbladen och blir till el. Svagare vind vid havsytan påverkar bland annat havets temperatur, salthalt, strömmar och skiktning – havets hydrografi. Dessa parametrar påverkas även av att vindkraftsverkens fundament orsakar en ökad friktion och turbulens i vattnet.
– All verksamhet till havs påverkar havsmiljön. Påverkan kan vara bra eller dålig, liten eller stor. Den kan också vara positiv för något samtidigt som den är negativ för något annat. Havet är komplext. Det vi har undersökt nu är på vilket sätt och i vilken grad havets hydrografi kan påverkas av den potentiella utbyggnaden av vindkraftsparker i Östersjön och Nordsjön, säger Lars Arneborg, forskningsledare inom oceanografi på SMHI.
Större förändringar i bottenvattnet än i ytvattnet
Resultaten av modellstudierna visar att de viktigaste långsiktiga hydrografiska förändringarna i svenska vatten som i varierad grad kan uppstå på grund av havsbaserad vindkraft är:
- Ökad salthalt i Östersjöns bottenvatten
- Ökad temperatur i Östersjöns bottenvatten
- Grundare haloklin (gränsområdet mellan vattenmassorna med lägre respektive högre salthalt)
– Resultaten beror på att minskande vindar bakom vindkraftsparkerna leder till minskad vertikal blandning av havsvattnet, säger Lars Arneborg.
Förändringarna i salthalt och temperatur kan påverka livsmiljöernas lämplighet för olika arter. Den förväntade temperaturökningen i bottenvattnet (mindre än 0,1 °C) till följd av vindkraftsparker till havs är mycket mindre än den förväntade ökningen till följd av klimatförändringarna (2–3 °C). Alltjämt bidrar den till denna förändring. Ökningen av salthalten på grund av vindkraftsparker motverkar en förväntad minskning av salthalten till följd av klimatförändringarna.
– I ett varmare klimat kan salthalten i Östersjön komma att minska som en effekt av mer nederbörd. Kan vindkraft bidra till att både minska utsläppen och därmed effekterna av dem, och öka salthalten något, skulle det hjälpa till att stå emot en minskning av salthalten, säger Lars Arneborg.
Syre får svårare att nå botten
Ju saltare vattnet är, desto tyngre är det och håller sig allt längre ner mot havets botten. Gränsområdet mellan det mindre salta vattnet närmare ytan och det saltare, tyngre vattnet, kallas haloklin. Att haloklinen blir grundare innebär att gränsområdet hamnar närmare havsytan. Då blir det större bottenytor som ligger under haloklinen. Eftersom syre har svårt att ta sig från ytan och ner genom haloklinen kan en effekt av en grundare haloklin vara att området med syrefattiga och syrefria bottnar ökar, vilket påverkar livet i havet negativt.
– Till exempel har torsken svårt att reproducera sig i Östersjön redan idag på grund av det syrefattiga djupvattnet samtidigt som bottenlevande djur försvinner från syrefattiga områden. Syrefattiga bottnar har dessutom svårt att ta upp fosfor, vilket gör att fosforn istället bland annat göder cyanobakterieblomningar. Dessa blir då både vanligare och större och ställer till det även för oss människor, säger Lars Arneborg.
Simuleringarna visar att Östersjöns ytsalthalt, yttemperatur och strömmar inte påverkas lika mycket som dess salthalt och temperatur i bottenvattnet. Förändringarnas storlek visar dock på en känslighet för storleken på vindkraftsutbyggnaden och nu gällande antaganden om hur vindkraften påverkar vinden vid havsytan.
Två scenarier över en 30-årsperiod
Den nu genomförda studien har utgått från samtliga energiområden i granskningsförslag för ändrade havsplaner från Havs- och vattenmyndigheten (mars 2024). Dessa innefattar en överplanering av energiområden, där det i realiteten antas att bara cirka 40 procent av energiområden förverkligas för att nå uppsatta mål enligt uppdraget om var havsbaserad vindkraft skulle kunna uppföras för att Sverige ska leva upp till landets energipolitiska mål om 100 procent fossilfri elproduktion.
Utifrån detta har SMHIs forskare tittat närmare på två scenarier: I Scenario 1 räknas det med att det finns havsbaserad vindkraft i alla föreslagna energiområden i svenska vatten, medan det i Scenario 2 räknas med en utbyggnad av havsbaserad vindkraft som bättre motsvarar uppsatta mål. Dessutom finns existerande och planerad havsbaserad vindkraft från Sveriges grannländer med i båda scenarierna. Båda scenarierna representerar en stor utbyggnad av vindkraft, som förmodligen aldrig kommer att realiseras.
Forskarna vid SMHI har undersökt scenarierna genom att göra beräkningar i en havsmodell för Östersjön och Nordsjön med och utan vindkraft för perioden 1985 – 2016. Detta för att utvärdera hur annorlunda havet skulle ha sett ut enligt scenarierna om vindkraften hade byggts 1985.
Underlag till välgrundade beslut om havsmiljön
Resultaten i studien kommer att utgöra underlag till de svenska havsplanerna, som används som vägledning åt myndigheter, kommuner och regioner i utredningar som rör verksamheter till havs. Informationen som tas fram av SMHIs oceanografiska forskning syftar till att underlätta för dessa aktörer att bedriva en hållbar förvaltning av våra hav.
– Denna rapport bidrar till att ge beslutsfattarna möjlighet att ta välgrundade beslut vad gäller framtida etableringar av vindkraftsparker till havs. Samtidigt ser vi ett behov att fördjupa oss ytterligare i ämnet för att ta reda på ännu mer om hur livet i havet påverkas av vindkraftsparker, samt vilka områden som är viktigast för de förändringar vi ser. Man skulle då till exempel eventuellt kunna minska påverkan genom att bygga vindkraftsverken där känsligheten mot dessa förändringar är minst. Man får också komma ihåg att ett stort hot mot livet i havet är klimatförändringen, så de förändringar havsbaserad vindkraft orsakar får vägas mot den minskning i klimatförändring den också bidrar till, som i sin tur är positivt för havet, avslutar Lars Arneborg.
Studien har utförts på uppdrag av Havs- och vattenmyndigheten.
Relaterat
Rapporten
Till rapporten Hydrographic effects in Swedish waters of future offshore wind power scenario
Forskning om oceanografiska processer
SMHI har en lång tradition av att övervaka tillståndet i havet. SMHIs forskare utvecklar bland annat beräkningsmodeller och gör beräkningar som ger kunskap om framtida utveckling av havsmiljön. Ett av våra forskningsområden handlar om oceanografiska processer, där effekter av vindkraftsparker till havs ingår.
Läs mer om SMHIs forskning om oceanografiska processer
Artiklar i Kunskapsbanken
Andra rapporter i ämnet
”Effekter av havsbaserad vindkraft på marint liv” (Naturvårdsverket)