海上风电场是欧盟可再生能源战略的重要组成部分。根据规划，到2050年欧盟拟将北海海上风电装机容量提升至目前的十倍以上。德国赫尔姆霍茨中心（Helmholtz-Zentrum Hereon）最新研究指出，风电场的建设与扩张可能在区域尺度上、并在较长时间范围内改变北海沉积物的自然输运与沉积过程，德国湾受影响尤为突出。相关成果已发表于《自然通讯·地球与环境》。

北海海域的悬浮颗粒持续处于迁移之中，来源包括波浪与洋流对本地海床沉积物的搅动，以及经英吉利海峡由大西洋输入的物质和河流带入的物质。这些颗粒在沉降与再悬浮之间反复循环，最终在流速较弱的相对平静海域累积形成泥质沉积。

研究称，海上风力涡轮机在空气与水体中形成“障碍”，会影响海水分层并在北海范围内降低洋流速度，从而改变泥沙与有机颗粒的输运路径及其沉积位置。研究人员表示，北海现有风电场已导致沉积物出现显著的空间再分配，受影响的泥沙量每年最高可达150万吨，并伴随其中所含碳一并发生重新分布。

研究还指出，沉积物中包含死亡海洋动植物遗骸等有机物质，其中的颗粒有机碳（POC）随颗粒下沉至海底后可储存数百年，使海底成为重要碳汇；海洋碳封存被认为在全球碳循环中具有重要作用。

在方法上，研究团队使用一种新的计算机模型，将北海大气、波浪、洋流与沉积物输运过程纳入统一计算框架，并基于赫尔姆霍茨中心此前关于海上风电机组对空气与海洋环流影响的研究数据进行模拟。

论文第一作者、赫尔姆霍茨中心海岸系统分析与建模研究所的陈佳悦表示，模拟结果显示，随着海上风电场在未来几十年持续扩建，沉积物的重新分布规模可能继续增加，并可能影响北海生态系统的长期功能与碳储存。研究同时提到，约52%的沉积物重新分布发生在德国湾，显示该区域受影响更为显著。

研究团队下一步计划评估上述变化对瓦登海等敏感沿海区域的具体影响。研究人员指出，这类区域依赖持续的沉积物补给以抵消海平面上升带来的影响；同时，团队也将进一步研究相关效应对海洋碳汇功能的影响。

陈佳悦表示，更清晰地掌握北海沉积物分布与碳储存状况，有助于评估沿海稳定性、航运安全以及德国湾生态系统功能面临的长期风险，并为海上风电的可持续扩张提供参考，以支持相关规划在环境约束下推进。