Het onderzoek werd uitgevoerd binnen het JIP-LIFE-consortium, een samenwerking die de ecologische effecten van waterverversingsgaten in turbinefundaties onderzoekt. Onderzoekers bestudeerden waterkwaliteitsparameters en soortgemeenschappen binnen- en buiten de fundaties via een combinatie van video-opnames, eDNA-analyses (DNA-sporen in water), waterkwaliteitsmetingen en computermodellen van wateruitwisseling binnen de monopiles. Voor het onderzoek werden in 2024 gegevens verzameld van vijf monopiles tijdens meerdere offshore missies.
De buitenkant van de fundaties was grotendeels bedekt met mosselen, anemonen en andere typische soorten die leven op harde structuren in de Noordzee. Binnenin zagen onderzoekers onder andere sponzen, zakpijpen, slangsterren en buisvormende wormen. De groei aan de binnenkant was gevarieerder en minder dicht dan aan de buitenkant. “De binnenkant van deze monopiles vormt een relatief donkere en beschutte omgeving met andere ecologische omstandigheden dan buiten,” zegt Lea Kornau, promovendus bij Wageningen Marine Research. “Daardoor hebben zich daar andere gemeenschappen ontwikkeld, beïnvloed door factoren zoals wateruitwisseling, zuurstofbeschikbaarheid en voedselaanvoer.”
Onderzoekers zagen ook microbiële matten op de zeebodem binnen in de monopiles. Deze wijzen mogelijk op lokaal beperkte zuurstofbeschikbaarheid en benadrukken het belang van verder onderzoek naar de ecologische werking van deze fundaties en kansen om toekomstige ontwerpen te verbeteren.
De rol van waterverversingsopeningen
De waterverversingsopeningen zijn oorspronkelijk ontworpen om technische redenen: ze zorgen voor voldoende wateruitwisseling om indien nodig extra anticorrosie maatregelen te kunnen toepassen. De beschikbaarheid van zuurstof en voedsel binnen de monopiles hangt af van de wateruitwisseling via deze openingen. Het onderzoek laat zien dat ontwerpkeuzes zoals grootte of plaatsing van de openingen invloed kunnen hebben op de waterkwaliteit binnen de monopiles en daarmee op de soortgemeenschappen.
Het project vormt een eerste kennisbasis om beter te begrijpen hoe wateruitwisseling, waterkwaliteit en ecologische processen binnen monopiles met elkaar samenhangen. De resultaten kunnen bijdragen aan toekomstige ontwerpkeuzes voor waterverversingsopeningen in offshore windturbinefundaties, waaronder discussies over natuurinclusief ontwerp, en vergroten de kennis over ecologische interacties met offshore infrastructuur in de Noordzee.
Tegelijkertijd benadrukken de onderzoekers het belang van nieuwe monitoring om de langetermijnontwikkeling van deze gemeenschappen beter te kunnen beoordelen, inclusief de mogelijke vestiging van niet-inheemse soorten.
“Waterverversingsopeningen dragen bij aan de levensduur van windturbines en hun ontwerp kan worden aangepast om bepaalde natuurlijke gemeenschappen te ondersteunen. Deze prachtige uitkomst laat zien dat het ontwerp van offshore windturbines potentieel kan bijdragen aan natuurherstelambities,” zegt Vera Bánki, Programmadirecteur hier bij De Rijke Noordzee.
“Nu offshore wind verder uitbreidt, wordt het steeds belangrijker om te begrijpen hoe deze nieuwe structuren interacteren met mariene ecosystemen,” zegt Tim Wilms, Bioscience Expert bij Vattenfall. “Dit onderzoek laat zien dat zelfs de interne ruimte van turbinefundaties een habitat kan worden voor veel soorten, maar dat we zorgvuldig moeten nadenken over het ontwerp van onze fundaties om gunstige ecologische omstandigheden te creëren.”
De resultaten zijn beschreven in het eindrapport van het JIP-LIFE-project, uitgevoerd door Deltares, Wageningen Marine Research, Seaward, Vattenfall en ons. Het is gefinancierd door Topsector Offshore Energy.
Een gerelateerde pre publicatie, geleid door promovendus Lea Kornau van Wageningen Marine Research, is onlangs gepubliceerd en biedt een meer gedetailleerde ecologische analyse van de soortgemeenschappen die zich binnen monopiles ontwikkelen.