为什么我们必须了解海底地质才能驾驭风

北海海床

对于任何能够轻松进入浅海多风的北海的国家来说,海上风电将是实现净零目标的关键。 开发这些风电场对工程师来说在一定程度上是一个挑战,但这也取决于海床下的地质——这就是 像我们这样的地球科学家进来. 随着行业收集更多数据,事实证明,海底地质比以前设想的要复杂得多,而且具有启发性。

在过去几百万年的冰河时代,大冰盖在北欧上空多次进退。 这改变了景观并推动了海平面的变化。 英国目前的海岸线提供了这种不断变化的景观的快照,但淹没在海底是近代地球历史的完整档案。

例如,北海中部的多格滩是一个具有大量风力发电潜力的浅水区,直到刚刚 大约 8,000 年前. 渔船偶尔会从居住在那里的人们那里拖走史前工具和手工艺品。 由于正在对北海的大片区域进行海上风电场开发调查,我们现在对这些冰的进退循环有了更多的了解。

我们是地球科学家 绘制这些沉积层的地图 海底之下。 每一层都可以告诉我们一些关于它沉积时世界的信息。 有些层是冰川沉积物,被上覆冰的运动和压力推平,有些地方是由冰盖融化的水形成的冰川湖。 其他图层显示,一旦冰层消退,陆地景观就会形成复杂的河道网络,这些河道网络蜿蜒穿过树林和泥炭地。

随着冰盖在每个冰河时代结束时融化,海平面上升淹没了景观。 我们知道这一点是因为在这些温暖时期沉积的沙子和淤泥含有贝壳。 这种冰层推进破坏、消退和陆地被洪水淹没的循环,导致沉积层的复杂排列。通过详细研究这些过去的环境,我们可以更好地了解景观如何响应于变化气候。 几个世纪以来,这种性质的研究一直在陆上进行,但那里的地质记录因侵蚀和人类发展的印记而令人沮丧地支离破碎。 相比之下,在近海,我们可以追踪数十或数百公里从冰河时代到温暖景观的转变,部分归功于为支持海上风收集的前所未有的详细数据。循环在不断变化的气候和海平面下留下了不同的沉积物。 这些复杂的地面条件会使风力涡轮机和互连电缆的安装成为一个很大的问题,因为 不同类型的沉积物带来不同的挑战.

虽然坚硬的冰川粘土通常为涡轮机提供坚固的基础,但粗海砂很容易从基塔周围侵蚀,并可能导致不稳定。 在海平面上升之前的温暖气候中形成的泥炭带来了特殊的挑战,因为其纤维性质使其难以挖沟并降低了在陆上传输能量的电缆的效率。

以前所未有的分辨率对海床进行详细测绘,使海上风电行业能够在每个风电场站点规划更高效和定制的装置。 由于在每个冰河时代海平面下降 100 米或更多,目前指定用于海上开发的许多其他淹没大陆架将不时暴露出来。 在过去的几百万年里,这种不断变化的景观将在世界各地潜在的海上风电场地点产生各种复杂的沉积层,无论是靠近还是远离以前的冰盖。

关于作者

Natasha Barlow,利兹大学第四纪环境变化副教授

本文最初出现 谈话

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