Efectos acústicos de la eólica marina

Los aerogeneradores marinos fijos al fondo y más implantados en la actualidad, generan una serie de ruidos submarinos tanto durante la instalación de las estructuras mediante varias técnicas que permiten el anclado de las cimentaciones como durante el periodo de operación de las turbinas.

El ruido submarino emitido por aerogeneradores marinos operativos se puede dividir en dos grupos dependiendo de la frecuencia de propagación de este:

− Ruidos impulsivos de alta, baja y media frecuencia, durante la instalación de las estructuras superpuestos a los de otras actividades complementarias.

− Ruido continuo de baja frecuencia, en su fase de operación.

El ruido impulsivo es aquel cuyos pulsos tienen una duración temporal efectiva menor a 10 segundos, y cuyo tiempo de repetición excede cuatro veces esa duración efectiva. En esa interpretación, aquellos sonidos de duración menor de 10 segundos y que no se repiten, también son impulsivos.

Las actividades ligadas a la instalación o desmantelamiento (como el pilotaje o las explosiones), se ajustan a esta definición, y han sido estudiadas de manera pormenorizada en los últimos años. En los casos concretos de los parques marinos North Hoyle y Scroby Sands, los niveles de ruido y vibración submarinos durante la fase de construcción fueron analizadas obteniendo niveles de presión hasta 260 dB a 1 m de la fuente durante la cimentación de los aerogeneradores.

Más escasos son los estudios dedicados a la operación de los aerogeneradores, y al ruido continuo de baja frecuencia asociado a las vibraciones estructurales de los mismos. Durante la fase de funcionamiento, el nivel de ruido generado va a depender diversos factores, como el número y potencia de los aerogeneradores, su diseño estructural, el tipo de anclaje al fondo, la velocidad del viento, la profundidad, el tipo de fondo, etc. En diversos proyectos se aprecia que el ruido generado por una turbina suele tener un espectro muy ancho y niveles considerables, apareciendo picos muy significativos a bajas frecuencias y en la banda de los infrasonidos (con niveles máximos de 153 dB a 1 m).

Asimismo, la tendencia tecnológica actual es incrementar la potencia y tamaño de los generadores, a la vez que desplazarlos más lejos de la costa para reducir su impacto visual, optando por sistemas de aerogeneradores flotantes con diferentes configuraciones. Escalar en potencia y tamaño un aerogenerador, resulta en un desplazamiento hacia bajas frecuencias de su espectro radiado, lo que se ha confirmado en recientes estudios sobre generadores terrestres. Si unimos este hecho a la diferente geometría de la fuente (exenta de un anclaje rígido al fondo) y su situación a mayor profundidad, se concluye que no existe información que permita predecir su efecto y que son necesarias más medidas y simulaciones al respecto.

Modelos de propagación

Numerosos esfuerzos se están realizando para una predicción del campo acústico submarino, principalmente de las geometrías de parques. Dichos esfuerzos van desde las visiones mas simplificadoras del problema, asumiendo fuentes cilíndricas emitiendo en una guía de onda conformada por la superficie del mar y el fondo marino, y la superposición incoherente de las fuentes presentes, al uso de los diferentes modelos de propagación de rayos, modales o de la aproximación parabólica de la ecuación de Hemholtz.

Podemos señalar que el problema de simulación de los parques marinos está directamente relacionado con la frontera de aplicación de los modelos de rayos y ondulatorios: aun siendo de alguna manera arbitrario se considera que, sobre el umbral frecuencial de 500 Hz muchos modelos basados en la teoría ondulatoria se convierten en computacionalmente muy costosos, y de la misma manera, bajo este umbral, la física de algunos modelos basados en el trazado de rayos empieza a ser cuestionable debido a ciertas asunciones muy restrictivas.

Medidas de mitigación

Las medidas de mitigación del ruido generado al instalar las estructuras fijas ha sido uno de los aspectos más tratado en el campo, por su elevado nivel y posibles efectos sobre la fauna, especialmente los mamíferos marinos. Al margen de las actuaciones a nivel de diseño de nuevos generadores para reducir las vibraciones mecánicas de los mismos, dos estrategias fundamentales se han abordado con este fin:

– Modificación del procedimiento de instalación (alargando el tiempo de contacto al golpear las pilastras, o utilizando vibradores para pilotes menores).

– Recubrimientos absorbentes en las pilastras.

– Utilización de pantallas acústicas basadas en columnas de burbujas (bien generadas en el fondo o encapsuladas en láminas).

Particularmente exitosa se muestra la utilización de pantallas de burbujas de aire con un contraste de impedancias de tres órdenes de magnitud con el agua.

El impacto sobre las especies y ecosistemas

La evaluación del impacto de las fuentes de ruido antropogénico sobre las diferentes especies y sobre la dinámica de los ecosistemas es probablemente uno de los aspectos más complejos de los estudios de impacto ambiental. Los mecanismos por los que los animales marinos perciben el sonido son muy distintos en función de la especie, y sus umbrales auditivos muy distintos.

El primer umbral es el de la percepción, que sólo puede determinarse mediante complejos métodos de respuesta fisiológica. Después, y de manera que puede darse primero uno o el otro, estarían el umbral de respuesta (cambio en el comportamiento) y el umbral de enmascaramiento (el animal no puede oír otros sonidos, como los utilizados para comunicarse entre su especie), y finalmente el umbral de daño fisiológico temporal o permanente (desorientación, pérdida de audición parcial o total, daños en tejidos, etc). En el caso de los aerogeneradores, la mayor preocupación al respecto de los daños fisiológicos, la constituyen los ruidos impulsivos de la construcción por su alto nivel, mientras que el ruido operacional puede plantear problemas con el comportamiento y el estrés psicológico, aunque no se descartan efectos acumulativos.

Conclusiones

La instalación de aerogeneradores suponen un riesgo para el buen estado medioambiental de los ecosistemas. La complejidad de los estudios de impacto precisa de una estandarización metodológica y de investigaciones avanzadas. La definición de indicadores de calidad, incluidos los referidos al ruido submarino, y el trabajo coordinado de administraciones, empresas y e instituciones de investigación son necesarios para mantenerlo, y aprovechar los recursos naturales de manera sostenible.

 

 

 

 

 

 

Source:

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Andersson, M. H., Sigray, P., and Persson, L. K. G. (2011). “Sound from wind energy plants in the sea and their effects on fish” (“Ljud fra˚n vindkraftverk i havet och dess pa˚verkan pa˚ fisk”), Vindval Report No. 6456 Stockholm, Sweden.

Betke, K. (2006). Measurement of Underwater Noise Emitted by an Offshore Wind Turbine at Horns Rev (Institut f€ur technishe und angewandte Physik GmbH, Oldenburg, Germany), pp. 1–19.

Betke, K., Glahn, M. S.-v., and Matuschek, R. (2004). “Underwater noise emissions from offshore wind turbines,” in CFA/DAGA’04 Conference, Strasbourg, 22–25 March 2004, pp. 591–592.

Danish Energy Agency (2006). Danish Offshore Wind. Key Environmental Issues (Dong Energy, Vattenfall, Danish Energy Agency, and Danish Forest and Nature Agency, Copenhagen, Denmark).

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