Una simulación del Centro Helmholtz Hereon proyecta más precipitación sobre grandes complejos eólicos y reducciones de hasta 15% en algunas costas del noroeste europeo
Redactor: Raúl Méndez C.
Editor: Eduardo Schmitz
Una expansión muy extensa de los parques eólicos marinos en el mar del Norte podría modificar la distribución regional de las precipitaciones, según un estudio del Centro Helmholtz Hereon, en Alemania. Las simulaciones indican que llovería más sobre las áreas ocupadas por aerogeneradores y menos en determinados sectores costeros de Dinamarca, Alemania, Países Bajos y Reino Unido.
El resultado no describe un cambio observado ni pronostica tormentas concretas. Se trata de una proyección climática basada en un escenario técnico extremo, con una concentración de turbinas considerablemente superior a los objetivos europeos actualmente discutidos para 2050. Su finalidad fue hacer detectables los posibles efectos acumulados y estimar su magnitud.
Diez años de condiciones meteorológicas en un modelo regional
El equipo del Instituto de Sistemas Costeros de Hereon utilizó el modelo climático regional COSMO-CLM para representar distintos escenarios de desarrollo eólico en los mares del Norte y Báltico. Las simulaciones se apoyaron en datos meteorológicos correspondientes al periodo comprendido entre 2008 y 2017.
El dominio del modelo abarcó el mar del Norte, el mar Báltico y la región formada por Reino Unido y el mar de Irlanda. La atmósfera fue representada mediante una cuadrícula horizontal de aproximadamente cinco kilómetros y 62 niveles verticales, resolución que permitió incorporar los efectos conjuntos de grandes agrupaciones de turbinas.
El análisis de una década completa redujo el peso de las variaciones propias de un año específico. De esta forma, los investigadores pudieron estudiar estadísticas meteorológicas medias bajo una amplia gama de condiciones, en lugar de concentrarse en episodios individuales.
El trabajo amplía las investigaciones sobre cómo los parques eólicos marinos modifican las corrientes del mar del Norte. Ambos estudios muestran que la acumulación de infraestructuras puede producir efectos regionales que no aparecen con la misma claridad al evaluar una sola instalación.
Las turbinas alteran el viento y la mezcla atmosférica
Los aerogeneradores extraen energía cinética del viento para producir electricidad. Este proceso disminuye la velocidad del aire detrás de las turbinas y genera estelas caracterizadas por mayor turbulencia. En complejos extensos, los efectos pueden superponerse y propagarse a decenas de kilómetros.
La alteración no se limita a la altura del rotor. Investigaciones anteriores indican que las turbinas pueden modificar la estructura atmosférica desde la superficie marina hasta varios cientos de metros por encima del buje, afectando el intercambio vertical de calor, humedad y movimiento.
Sobre los parques eólicos, la desaceleración del flujo y el incremento de la turbulencia favorecen el ascenso de aire húmedo. Al elevarse, el aire se enfría y el vapor puede condensarse, aumentando la formación de nubes y la probabilidad de precipitación.
Las estructuras también producen cambios físicos bajo la superficie. En el mar del Norte ya se han descrito alteraciones en el transporte y depósito de materiales, como explica el análisis sobre cómo los complejos eólicos transforman la dinámica de los sedimentos marinos.
Menos humedad alcanzaría determinados sectores costeros
El modelo proyectó un aumento medio cercano al 19% en la precipitación sobre las áreas eólicas bajo el escenario de máxima expansión para 2050. En las costas situadas a sotavento, por el contrario, la reducción podría alcanzar entre 10% y 15% en algunos lugares y estaciones.
El mecanismo propuesto es una redistribución de la humedad. Si una masa de aire descarga una proporción mayor de agua sobre los parques marinos, llega a tierra con menor contenido disponible para formar nubes y precipitaciones.
Los cambios más claros aparecieron con vientos dominantes del suroeste, responsables de buena parte del transporte de humedad sobre la plataforma noroccidental europea. Bajo esas condiciones, el modelo calculó aumentos de entre 9% y 20% sobre los parques y descensos aproximados de entre 5% y 8% en regiones costeras próximas.
Durante otoño e invierno, determinadas reducciones mensuales alcanzaron entre 10% y 20%. El efecto fue menor en primavera y resultó prácticamente insignificante con algunos vientos procedentes del noroeste, norte o este, lo que demuestra que la respuesta depende de la circulación atmosférica.
La velocidad del viento modifica la respuesta
Los mayores aumentos de lluvia sobre el mar aparecieron cuando el viento alcanzó entre 12 y 25 metros por segundo, intervalo en el que las turbinas suelen operar cerca de su potencia nominal. La disminución sobre tierra resultó más marcada con velocidades comprendidas entre 3 y 12 metros por segundo.
Por debajo de tres metros por segundo, los aerogeneradores generalmente no funcionan. También se detienen cuando el viento supera aproximadamente 25 metros por segundo para evitar daños. En ambos extremos, el modelo registró alteraciones mínimas relacionadas con su operación.
Las simulaciones mostraron además un movimiento ascendente ligeramente mayor sobre los parques a una altura de buje de 150 metros. Después de atravesar las turbinas, el aire presentó menos humedad y menor ascenso, condiciones que redujeron la formación de nubes en sectores situados corriente abajo.
El escenario supera los objetivos europeos vigentes
El supuesto estudiado incluyó todas las áreas designadas como potencialmente aptas para la eólica marina en los mares del Norte y Báltico, con el máximo despliegue técnicamente concebible. La capacidad resultante superaría ampliamente el objetivo europeo de 300 gigavatios offshore para 2050.
Dentro de esa meta continental, la Cooperación Energética de los Mares del Norte se ha comprometido a alcanzar al menos 260 gigavatios. La región ofrece vientos fuertes y relativamente constantes, además de extensas zonas poco profundas aptas para cimentaciones fijas.
Los autores seleccionaron deliberadamente un escenario sobredimensionado para identificar señales atmosféricas difíciles de distinguir frente a la variabilidad natural. Por ello, la reducción máxima de 15% no debe interpretarse como una previsión inevitable para las costas europeas.
Los resultados tampoco constituyen un argumento contra la transición energética. La generación eólica marina evita emisiones asociadas con combustibles fósiles, pero su planificación requiere considerar los efectos acumulativos de miles de turbinas y no solamente el impacto de cada proyecto por separado.
La planificación marina deberá incorporar el clima regional
La distribución y separación de los aerogeneradores pueden modificar la longitud de las estelas, la producción eléctrica y la respuesta de la atmósfera. Diseños menos densos o una ubicación diferente de los complejos podrían reducir algunas alteraciones, cuestión que deberá evaluarse mediante nuevos escenarios.
La planificación también necesita integrar biodiversidad, pesca, navegación, corrientes, sedimentos y usos costeros. El debate sobre la compatibilidad entre energía eólica marina y protección oceánica muestra la necesidad de coordinar las metas de descarbonización con la conservación de ecosistemas.
Los efectos ecológicos tampoco son uniformemente negativos o positivos. El seguimiento de un parque eólico flotante convertido en hábitat para numerosas especies en Portugal documentó mayor presencia de determinados animales, pero también conflictos territoriales con el sector pesquero.
Hereon propone estudiar escenarios más próximos a los planes reales y comparar diferentes densidades, tamaños y distribuciones. También será necesario determinar si variaciones medias de precipitación semejantes pueden medirse en redes meteorológicas cuando la capacidad instalada aumente.
Una señal climática que requiere interpretación prudente
El modelo evalúa cómo podría cambiar el promedio de las precipitaciones bajo una configuración hipotética. No permite atribuir una sequía, inundación o tormenta concreta a los parques eólicos, ni establece que todas las costas experimentarán la misma respuesta.
Las precipitaciones europeas continúan dominadas por la circulación atmosférica, las temperaturas oceánicas, la trayectoria de las borrascas y el cambio climático global. Las turbinas introducirían una perturbación adicional cuya importancia dependería de la escala y organización final del despliegue.
El hallazgo incorpora una nueva variable a la ordenación del mar del Norte: la energía eólica no solo ocupa espacio y modifica localmente el viento, sino que, bajo una expansión suficientemente intensa, podría redistribuir parte de la humedad entre el océano y la costa.
Fuentes referenciales:
Phys.org
Communications Earth & Environment
