Impatto idrodinamico cumulativo dei parchi eolici offshore sulle correnti e sulle temperature superficiali del Mare del Nord

Perché i cambiamenti oceanici indotti dall’eolico contano

I parchi eolici offshore stanno diventando una delle principali fonti di energia in Europa, soprattutto nel Mare del Nord. Ma migliaia di turbine non si limitano a estrarre energia dal vento; esercitano anche una spinta sull’oceano stesso. Questo studio pone una domanda semplice ma di vasta portata: man mano che aumenteremo il numero di turbine nel Mare del Nord, modelleremo silenziosamente le correnti, il mescolamento delle acque e perfino le temperature superficiali in modi che hanno rilevanza per la vita marina e il clima?

Rallentare il «traffico» naturale del mare

I ricercatori hanno utilizzato un modello numerico sofisticato del Mare del Nord centrale e meridionale, eseguito su un decennio, per confrontare un mondo con e senza parchi eolici offshore. Hanno testato la configurazione attuale (circa 4.700 turbine nel 2023) e uno scenario futuro coerente con gli obiettivi politici per il 2050, con oltre 10.000 turbine. Il modello mostra che i parchi eolici rallentano collettivamente le correnti prossime alla superficie: gli impianti odierni riducono già le velocità medie superficiali di circa il 10 percento nelle aree più dense, e nello scenario 2050 le correnti in alcuni siti — specialmente nell’area della Baia di Germania — potrebbero indebolirsi di oltre il 20 percento. Allo stesso tempo, le velocità dell’acqua aumentano leggermente nelle fessure tra grandi cluster di turbine, poiché il flusso viene deviato attorno a questi nuovi “ostacoli” in mare.

Due tipi di scia, due impronte diverse

Ogni turbina genera due principali tipi di scia. Sopra la superficie, le pale sottraggono energia al vento, lasciando una lunga scia di aria più lenta e turbolenta che si estende per decine di chilometri sottovento. Questo minor stress del vento riduce la spinta sulla superficie del mare e calma il moto turbolento nei primi metri di colonna d’acqua. Sotto la superficie, la fondazione della turbina si comporta come un palo in un fiume, aggiungendo resistenza e generando correnti vorticosi ed energetiche nella sua scia immediata. Le simulazioni mostrano che queste scie subacquee possono aumentare la turbolenza locale di oltre il 30 percento — talvolta superando i livelli naturali — entro alcune centinaia di metri fino a chilometri da ciascuna struttura. Insieme, questi effetti creano un mosaico di acque superficiali più calme che circondano stretti “punti caldi” di mescolamento intenso.

Mescolamento, stratificazione e una tendenza sottile al riscaldamento

Questa lotta tra superfici più calme e fondi più agitati modifica il modo in cui la colonna d’acqua si mescola. Nelle aree con densa spaziatura di turbine, come parti della Baia di Germania, la turbolenza aggiuntiva dovuta alle fondazioni aumenta il mescolamento verticale dal 50 fino a oltre il 100 percento in certi periodi, risollevando in estate acque più fredde e profonde verso l’alto. Ciò può raffreddare localmente la superficie fino a circa mezzo grado Celsius e indebolire la stratificazione stagionale. Altrove, specialmente in regioni più aperte e stratificate stagionalmente come a est del Dogger Bank, il segnale dominante è l’opposto: mescolamento superficiale più debole e ridotta scambio aria–mare legati a venti più deboli. Lì, la superficie si riscalda fino a circa 0,2 °C, e il confine tra acqua calda superficiale e acque profonde più fredde diventa più basso e più netto.

Spostamento di energia, sedimenti e nutrienti

Poiché le correnti rallentano vicino a molti parchi eolici, l’energia cinetica complessiva del sistema — il suo “bilancio” di acqua in movimento — diminuisce di alcuni punti percentuali nello scenario futuro. Correnti di fondo meno vigorose si traducono in uno sforzo di taglio sul fondale più debole su ampie aree poco profonde, il che può cambiare la facilità con cui i sedimenti vengono rimossi dal fondo. Studi precedenti suggeriscono che tali cambiamenti possono modificare la quantità di materiale organico che viene sepolto nel sedimento rispetto a quella che rimane in sospensione, con effetti a catena sulla chiarezza dell’acqua e sulla produzione primaria. Lo studio trova anche che la marea principale nella regione perde parte della sua energia mentre alcuni componenti mareali a frequenza più alta si rafforzano, mostrando che i parchi eolici ritoccano sottilmente il ritmo e la forma delle maree stesse.

Cosa significa per il clima e la vita marina

In media, il modello suggerisce che l’espansione dell’eolico offshore potrebbe spingere verso l’alto le temperature superficiali del Mare del Nord di circa un decimo di grado — poco rispetto alle oscillazioni interannuali, ma circa il 10 percento del riscaldamento a lungo termine previsto dal solo cambiamento climatico. Nelle zone stratificate, una stratificazione più forte può rendere più difficile al’acqua superficiale ricca di ossigeno raggiungere il fondale, aumentando le preoccupazioni per aree già soggette a carenza di ossigeno. Nelle aree miste e dominate dalle maree, le variazioni nella perdita di calore guidata dal vento possono avere maggiore rilevanza rispetto al mescolamento, indicando feedback complessi tra parchi eolici, oceano e atmosfera. Gli autori sostengono che man mano che l’eolico offshore cresce da singoli progetti a una rete a scala di bacino, il suo impatto fisico va trattato come qualsiasi altro grande fattore antropico in mare — qualcosa che pianificatori e decisori dovrebbero considerare nella progettazione dei futuri parchi, nella spaziatura delle turbine e nella gestione degli ecosistemi marini.

Citazione: Christiansen, N., Daewel, U. & Schrum, C. Cumulative hydrodynamic impacts of offshore wind farms on North Sea currents and surface temperatures. Commun Earth Environ 7, 164 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03186-8

Parole chiave: parchi eolici offshore, correnti del Mare del Nord, mescolamento oceanico, temperatura della superficie del mare, ecosistemi marini