Zawody przyszłości: Oceanograf – Specjalista w procesie tworzenia i zarządzania morskimi farmami wiatrowymi 

W kolejnej odsłonie naszego cyklu poświęconego zawodom przyszłości związanym z morskimi farmami wiatrowymi, przenosimy się w głąb mórz i oceanów, gdzie rola oceanografa staje się kluczem do zrozumienia i efektywnego wykorzystania potęgi morza. Specjalista ten nie tylko zgłębia tajniki morskich głębin, ale także analizuje ich oddziaływanie na Morskie Farmy Wiatrowe (MFW), dbając o optymalizację projektów pod kątem wypracowania rozwiązań minimalizując ich wpływ na środowisko. 

Znaczenie oceanografii w rozwoju morskich farm wiatrowych 

Oceanograf to ekspert specjalizujący się w badaniu oceanów i mórz, zajmujący się analizą zarówno ich właściwości fizycznych, jak i chemicznych. Jego badania dotyczą wpływu wód na klimat i pogodę zarówno w obszarach otwartego oceanu, jaki i w strefach przybrzeżnych. Oceanografowie zgłębiają różnorodne aspekty środowiska – od prądów oceanicznych, przez ruch tektonicznych płyt, aż po ekosystem morski i cechy dna oceanicznego.

Ważnym obszarem badań jest również analiza oddziaływania Morskich Farm Wiatrowych (MFW) na środowisko morskie, zwłaszcza faunę oraz potencjalne zmiany w strefach przybrzeżnych. W celu zgłębienia tej tematyki, naukowcy gromadzą niezbędne dane, przeprowadzają badania laboratoryjne oraz wykorzystują symulacje komputerowe. Ich celem jest optymalizacja wykorzystania zasobów morskich i minimalizacja skutków oddziaływania MFW na środowisko. Wiedza oceanografów jest nieoceniona podczas planowania i realizacji projektów związanych z morzem, w tym także podczas budowy morskich farm wiatrowych.

Działalność oceanografa, w oparciu o standardy amerykańskie, jest uwarunkowana wyborem jednej z czterech głównych specjalności oceanograficznych.

Zakres wiedzy i działalności oceanografa: od biologii po geologię 

Oceanografowie biologiczni specjalizują w faunie, florze oraz ekosystemach morskich wraz ze wszystkimi ich wzajemnymi interakcjami ze środowiskiem morskim. Wyszukują organizmy morskie, rozpoznają ich liczebność i rozmieszczenie, sposób, w jaki one się rozwijają, odnoszą do siebie wzajemnie, dostosowują się do środowiska i wchodzą z nim w interakcje. Badania przeprowadzane przez tych specjalistów pomagają określać, w jaki sposób ludzie mogą wykorzystywać morze w swojej działalności np. w transporcie, w stawianiu instalacji offshore w tym offshore wind, tak by ich wpływ na życie morskie był jak najmniejszy.

Oceanografowie chemiczni skupiają się na analizie składu chemicznego wody oceanicznej, jej cyklu biochemicznym oraz interakcjach wody morskiej z dnem oceanicznym i atmosferą. Badają wpływ składu chemicznego wody na życie morskie oraz na różnego rodzaju konstrukcje umieszczane w morzu przez człowieka, takie jak wieże MFW, statki, platformy, podmorskie rury, kable oraz różnorodne materiały, w tym beton, stal, tworzywa sztuczne i kompozyty.

Czytaj więcej: https://portalstoczniowy.pl/zawody-przyszlosci-pomiarowiec-specjalista-od-pomiarow-przy-morskich-farmach-wiatrowych/

Jednym z kluczowych aspektów ich pracy jest monitorowanie wpływu różnych zagrożeń na skład chemiczny wody morskiej. Zajmują się badaniem wpływu zatopionej amunicji, różnych rodzajów broni, wraków, zgromadzonych w nich paliw i innych substancji niebezpiecznych, a także zanieczyszczeń wynikających z działalności ludzkiej, takich jak zrzuty morskie czy ruch statków. W szczególności analizują ryzyko zatrucia wody i organizmów morskich substancjami toksycznymi, takimi jak rtęć, cez, tryt, kadm czy związki kancerogenne.

Ich badania odgrywają kluczową rolę w identyfikacji zasobów oceanicznych o potencjalnych zastosowaniach przemysłowych. Dodatkowo, poszukują metod na ograniczenie zanieczyszczeń oceanicznych i dbają o zachowanie czystości wód.

Oceanografowie geologiczni skupiają się na badaniu dna oceanu. Wykorzystując nowoczesne technologie, analizują, rozpoznają i mapują ukształtowanie oraz strukturę dna morskiego i jego podwodne elementy. Te naukowe prace pozwalają zrozumieć strukturę, ewolucję i procesy kształtujące takie formacje jak kaniony, góry, doliny, wyspy, mielizny czy stożki wulkaniczne. Dzięki temu mogą obserwować ruchy płyt tektonicznych, wraki, rafy, aktywność sejsmiczną, wulkaniczną oraz wpływ działalności ludzkiej na dno oceaniczne.

Kluczowe specjalizacje w oceanografii: biologia, chemia, geologia i fizyka

Ich badania mają kluczowe znaczenie dla ludzkiej działalności w obszarach morskich, szczególnie w kontekście wydobycia surowców z dna morskiego, planowania i realizacji podmorskich budowli czy oceny wpływu sił na konstrukcje typu MFW. Oceanografowie geologiczni odgrywają także niezastąpioną rolę w przewidywaniu aktywności sejsmicznej i wulkanicznej. Wiedza ta jest niezbędna do przewidywania i minimalizacji skutków trzęsień ziemi, tsunami czy erupcji wulkanów, a także do zrozumienia ich związku z ruchem płyt tektonicznych czy głębokimi rowami oceanicznymi. Przewidując specyfikę ukształtowania dna, mogą doradzić w wyborze najlepszego miejsca dla umieszczenia konstrukcji, takich jak morskie farmy wiatrowe.

Oceanografowie fizyczni badają i monitorują fizyczne: uwarunkowania i procesy, zachodzące w oceanie. Wśród nich najważniejsze są procesy pogodotwórcze, transmisja dźwięku w wodzie morskiej, pochłanialność, przenikalność, odbicie fal elektromagnetycznych, w tym w zakresie światła widzialnego przez oceany i morza, przenikalność elektryczna wody morskiej, magazynowanie energii cieplnej przez morza i oceany, fale morskie, prądy oceaniczne, podwodne morskie rzeki, wiry morskie, przypływy i odpływy oceaniczne, transport piasku i lodu, sztormy, procesy lądotwórcze i destrukcyjne np. osadzanie piasku na plażach i poza nimi, erozja wybrzeża oraz interakcje atmosfery i oceanu etc., etc., etc. Badając, rozumiejąc te wszystkie zjawiska i procesy badacze ci przewidują ich wpływ na pogodę, klimat, interakcje oceanu z jego granicami na dnie morskim i na wybrzeżu, zachowania oceanu, w tym jego wpływ na ludzi, na przejawy działalności człowieka, ludzkie budowle i konstrukcje, miasta, zakłady, budowle i konstrukcje podmorskie np. na sztuczne wyspy, sztuczne rafy, wieże morskich farm wiatrowych, kable i rurociągi podmorskie, statki.

Głównymi zadaniami oceanografa przy MFW mogą być np.:

1. Prowadzenie pomiarów w strefie brzegowej: oceanograf zbiera dane dotyczące warunków fizycznych, chemicznych, geologicznych i biologicznych w miejscach planowanej budowy farmy, takich jak głębokość, ukształtowanie i struktura dna morskiego, temperatura i zanieczyszczenie wody, prędkość prądów morskich, gatunki organizmów morskich etc. etc. etc. 
2. Modelowanie numeryczne procesów fizycznych, chemicznych, biologicznych i geologicznych na morzu: Używając specjalistycznego oprogramowania, oceanograf może symulować różne scenariusze i przewidywać chociażby, jak zachowywać się będą prądy czy fale, dno morskie, gatunki ryb i roślin, skład chemiczny wody w okolicy planowanej farmy.
3. Gromadzenie, przetwarzanie i analiza danych o środowisku morskim i pracy samej budowli, konstrukcji morskiej, warunków funkcjonowania oraz interakcji ze środowiskiem. Zebrane dane są analizowane i interpretowane w kontekście potencjalnych skutków dla ekosystemu morskiego, morza, jego dna oraz samej farmy. 

Dzięki wiedzy w zakresie oceanografii, specjalista jest w stanie wskazać optymalne miejsca do lokalizacji turbin wiatrowych oraz ocenić wpływ MFW na morze i środowisko morskie w tym wodę, organizmy morskie i dno morskie. Umiejętności te pozwalają mu również na efektywną współpracę z inżynierami, biologami, hydrologami, geologami oraz planistami przestrzennymi w celu zoptymalizowania projektów offshore wind.

Rola oceanografa w planowaniu i zarządzaniu morskimi farmami wiatrowymi

Przed rozpoczęciem budowy MFW to właśnie oceanograf dokonuje oceny potencjalnych lokalizacji. Analizując głębokość wód, struktury dna morskiego, prądów morskich czy ekosystemu morskiego decyduje, gdzie najlepiej postawić maszt z turbiną. Wykorzystując nowoczesne technologie, takie jak sonary, satelitarne systemy śledzenia, GSI, bazy danych, literaturę przedmiotu, bazy wiedzy, modelowanie, statystykę, analizy ryzyka itp. zbiera, analizuje, przetwarza, modeluje, kontroluje dane i procesy, które stają się fundamentem dla dalszych działań.

Czytaj też: https://portalstoczniowy.pl/zawody-przyszlosci-ornitolog-przy-morskich-farmach-wiatrowych/

Podczas budowy MFW, oceanograf nadal monitoruje warunki ich powstawania, sprawdzając, czy realizacja przebiega zgodnie z planem i jest dostosowywana do aktualnych uwarunkowań. Jego zdolność do przewidywania zmian stanu morza, środowiska morskiego, reagowania na nie w czasie rzeczywistym czyni go nieocenionym pomocnikiem inwestora. Jest zdolny do wskazania i interpretacji istotnych informacji, które mogą być decydujące dla projektu, strategii budowy lub wprowadzenia w nich zmian.

Po zakończeniu budowy farmy, oceanograf odpowiada za obserwację wpływu jej działalności na szeroko pojmowane środowisko morskie. Jest to kluczowe dla jej zrównoważonej i odpowiedzialnej eksploatacji. Oceanograf, kontynuując zbieranie i analizowanie danych, po uruchomieniu farmy wiatrowej, dostarcza cennych informacji na temat jej funkcjonowania oraz środowiska jej działania. Wskazuje również aspekty, które mogą wymagać optymalizacji czy dostosowania, zarówno pod względem technicznym, jak i ekologicznym.

Praktyczne zastosowanie wiedzy oceanograficznej w projektach morskich farm wiatrowych

Oceanograf korzysta z nowoczesnych narzędzi i technologii, takich jak sonary, drony podwodne czy satelity, by gromadzić dokładne dane z obszaru planowanej farmy. Współpracuje także z innymi ekspertami, by zapewnić, że MFW jest nie tylko efektywna energetycznie, ale też bezpieczna dla środowiska.

W obliczu ciągłego rozwoju morskich technologii energetycznych oraz rosnącego zapotrzebowania na zieloną energię, rola oceanografa nabiera coraz większego znaczenia. To interdyscyplinarny zawód, który łączy w sobie pasje do nauki, technologii, ochrony środowiska, biologii, fizyki, geologii, chemii, genetyki, dając możliwość pracy zarówno na morzu, jak i w laboratorium. Dzięki ekspertom z dziedziny oceanografii możliwe jest projektowanie i realizowanie MFW w sposób zrównoważony i odpowiedzialny.

Autor: Marcin Szywała