Early colonisation of a concrete offshore windmill foundation by marine biofouling on the Thornton Bank (southern North Sea)

Kerckhof, F.; Norro, A.; Jacques, T.; Degraer, S. (2009). Early colonisation of a concrete offshore windmill foundation by marine biofouling on the Thornton Bank (southern North Sea) (Report No. 4). Report by Management Unit of the North Sea Mathematical Models (MUMM).

@techreport{Kerckhof-2009-,
author = {Kerckhof, F and Norro, A and Jacques, T and Degraer, S},
title = {Early colonisation of a concrete offshore windmill foundation by marine biofouling on the Thornton Bank (southern North Sea)},
institution = {Management Unit of the North Sea Mathematical Models (MUMM)},
year = {2009},
month = {jan},
number = {4},
address = {Brussels, Belgium},
url = {https://www.vliz.be/imisdocs/publications/155528.pdf#page=43},
keywords = {Wind Energy, Fixed Offshore Wind, Habitat Change, Ecosystem Processes, Invertebrates, Physical Environment},
}

Export Citation to BibTex

TY - RPRT
TI - Early colonisation of a concrete offshore windmill foundation by marine biofouling on the Thornton Bank (southern North Sea)
AU - Kerckhof, F
AU - Norro, A
AU - Jacques, T
AU - Degraer, S
AB - During late spring of 2008 the first 6 windmills of the C-Power windmill park were built on the Thorntonbank, some 30 km off the Belgian coast. Within the coming years, more windmills will be implanted in various windmill parks in a designated area of the Belgian part of the North Sea (BPNS). With the construction of windmills, a new habitat of artificial hard substrate is being introduced in a region mostly characterized by sandy sediments. This will increase the habitat heterogeneity of the region and the effect of the introduction of these hard substrates – the so-called reef effect – is regarded as the most important change of the original marine environment caused by the construction of windmill farms. A monitoring programme was set up to sample the biofouling on the new hard substrates associated with the windmills. At the moment of sampling, only the sub- and intertidal parts of the turbine foundations, made of concrete, were available for colonisation as the scour protection was not yet fully deployed yet. Six semi-quantitative samples for epibiota were collected in the autumn of 2008. The subtidal samples were taken by scuba divers at four different depths all along the foundation of one of the windmills and a vertical video transect was made. Samples were taken by scraping the fouling organisms from a sampling surface area of 6.3 dm². The scraped material was collected in plastic bags that were sealed and transported to the laboratory for processing. After preservation of the sample, the organisms were indentified and an estimate of their density was made. After about 3½ months, the submersed part of the foundation was already totally and heavily colonised by epibionts and also the intertidal zone was almost completely covered. A clear depth zonation could be observed. A species list was compiled listing 49 species: 1 Protoctista, 4 algae and 44 invertebrates. The vegetation was restricted to the intertidal zone and rather sparsely developed. Only four species of mainly filamentous algae were present: Blidingia minima, Ulva intestinalis, U. compressa and Bangia fuscopurpurea. A total of 44 invertebrate species was identified in the samples. However, only a few species were really abundant. The most numerous (> 1000 ind/m²) or abundant species were the giant midge Telmatogeton japonicus, the amphipod Jassa herdmani, the barnacle Balanus perforatus and the bryozoan Electra pilosa. All other species were far less abundant with the exception of Phtysica marina, the only caprellid present (100-1000 ind/m²). Taking into account the short (i.e. 4-6 months) period of time available for colonisation of the foundation, the number of 49 spp. is considered high compared to other hard substrata in the Belgian part of the North Sea (BPNS) and included several uncommon species for the Belgian fauna. Four non-indigenous species were found: the slipper limpet Crepidula fornicata, the New Zealand barnacle Elminius modestus, the giant barnacle Megabalanus coccopoma and the giant midge Telmatogeton japonicus. All four species, already known from the area, are opportunists and early colonisers after disturbance, taking advantage of man-made structures and disturbed conditions to settle.Op de Thorntonbank, ongeveer 30 km uit de België kust, werden in de late lente van 2008 de eerst 6 windmolens van het C-Power windmolenpark gebouwd. Tijdens de komende jaren zullen er, in de daarvoor speciaal voorziene zone in het Belgische deel van de Noordzee (BDNZ), nog meer windmolens gebouwd worden in verschillende windmolenparken. Met de bouw van windmolens wordt een nieuw habitat van artificiële harde substraten gecreëerd in een gebied waar voornamelijk zandige sedimenten voorkomen. Daardoor zal de habitat heterogeniteit van het gebied verhogen. De introductie van harde substraten - het zogenaamde reef effect - wordt beschouwd als de belangrijkste verandering die de oprichting van windmolenparken in het oorspronkelijke mariene milieu zal veroorzaken. Een monitoringprogramma werd uitgewerkt om de aangroei van organismen op de nieuwe harde substraten geassocieerd met de windmolens op te volgen en te bemonsteren. Op het moment van de staalnames waren alleen de intertidale en subtidale delen van de betonnen funderingen beschikbaar om stalen te nemen, want de erosiebescherming was nog niet volledig aangelegd. In de herfst van 2008 werden zes semikwantitatieve epibiota stalen genomen op een van de funderingen. De subtidale stalen werden genomen door scuba duikers die op vier verschillende dieptes langs de fundering bemonsterden. Daarnaast werd ook een videotransectopname gemaakt. Tijdens de staalnames werd een oppervlakte van 6.3 dm² afgeschraapt. Het afgeschraapte materiaal werd in een afsluitbare plastiek zak verzameld en overgebracht naar het laboratorium voor verdere verwerking. Na conservering van het staal werden de aanwezige organismen geïdentificeerd en hun dichtheden geschat. Na ongeveer 3½ maand bleek het subtidale deel van de fundering al volledig bedekt met een dichte begroeiing van epibionten en dat was ook het geval voor de intertidale zone. Er was een duidelijke dieptezonering waar te nemen. De soortenlijst bevatte 49 soorten: 1 Protoctista, 4 wieren en 44 ongewervelden. De algengroei beperkte zich tot de intertidale zone en was matig ontwikkeld. Ze bestond uit slechts 4, hoofdzakelijk filamenteuze, algen: Blidingia minima, Ulva intestinalis, U. compressa en Bangia fuscopurpurea. In totaal werden in de stalen 44 invertebraten geïdentificeerd, maar slechts een beperkt aantal soorten was echt talrijk. De algemeenste (> 1000 ind/m²) waren de chioronomide Telmatogeton japonicus, het vlokreeftje Jassa herdmani, het vulkaantje Balanus perforatus, een zeepok en Electra pilosa, een mosdiertje. Alle andere soorten waren veel minder talrijk, met uitzondering van Phtysica marina, de enige aanwezige caprellide (100-1000 ind/m²). Een soortenaantal van 44 is in vergelijking met andere harde substraten vrij hoog voor het BDNZ zeker gezien de beperkte kolonisatieperiode van de funderingen. Bovendien werden verschillende minder bekende soorten voor de Belgische fauna aangetroffen. Daarnaast bleken 4 niet–inheemse soorten aanwezig: het muiltje Crepidula fornicata, Megabalanus coccopoma, een grote roze zeepok, T. japonicus en de Nieuw-Zeelandse zeepok Elminius modestus. Het zijn alle vier opportunistische soorten die heel snel nieuwe, door de mens gemaakte of verstoorde substraten koloniseren. Ze waren reeds bekend van het BDNZ.
CY - Brussels, Belgium
DA - 2009/01//
PY - 2009
SP - 39
EP - 51
PB - Management Unit of the North Sea Mathematical Models (MUMM)
SN - 4
UR - https://www.vliz.be/imisdocs/publications/155528.pdf#page=43
LA - English
KW - Wind Energy
KW - Fixed Offshore Wind
KW - Habitat Change
KW - Ecosystem Processes
KW - Invertebrates
KW - Physical Environment
ER -

Export Citation to RIS

Abstract

During late spring of 2008 the first 6 windmills of the C-Power windmill park were built on the Thorntonbank, some 30 km off the Belgian coast. Within the coming years, more windmills will be implanted in various windmill parks in a designated area of the Belgian part of the North Sea (BPNS). With the construction of windmills, a new habitat of artificial hard substrate is being introduced in a region mostly characterized by sandy sediments. This will increase the habitat heterogeneity of the region and the effect of the introduction of these hard substrates – the so-called reef effect – is regarded as the most important change of the original marine environment caused by the construction of windmill farms. A monitoring programme was set up to sample the biofouling on the new hard substrates associated with the windmills. At the moment of sampling, only the sub- and intertidal parts of the turbine foundations, made of concrete, were available for colonisation as the scour protection was not yet fully deployed yet. Six semi-quantitative samples for epibiota were collected in the autumn of 2008. The subtidal samples were taken by scuba divers at four different depths all along the foundation of one of the windmills and a vertical video transect was made. Samples were taken by scraping the fouling organisms from a sampling surface area of 6.3 dm². The scraped material was collected in plastic bags that were sealed and transported to the laboratory for processing. After preservation of the sample, the organisms were indentified and an estimate of their density was made. After about 3½ months, the submersed part of the foundation was already totally and heavily colonised by epibionts and also the intertidal zone was almost completely covered. A clear depth zonation could be observed. A species list was compiled listing 49 species: 1 Protoctista, 4 algae and 44 invertebrates. The vegetation was restricted to the intertidal zone and rather sparsely developed. Only four species of mainly filamentous algae were present: Blidingia minima, Ulva intestinalis, U. compressa and Bangia fuscopurpurea. A total of 44 invertebrate species was identified in the samples. However, only a few species were really abundant. The most numerous (> 1000 ind/m²) or abundant species were the giant midge Telmatogeton japonicus, the amphipod Jassa herdmani, the barnacle Balanus perforatus and the bryozoan Electra pilosa. All other species were far less abundant with the exception of Phtysica marina, the only caprellid present (100-1000 ind/m²). Taking into account the short (i.e. 4-6 months) period of time available for colonisation of the foundation, the number of 49 spp. is considered high compared to other hard substrata in the Belgian part of the North Sea (BPNS) and included several uncommon species for the Belgian fauna. Four non-indigenous species were found: the slipper limpet Crepidula fornicata, the New Zealand barnacle Elminius modestus, the giant barnacle Megabalanus coccopoma and the giant midge Telmatogeton japonicus. All four species, already known from the area, are opportunists and early colonisers after disturbance, taking advantage of man-made structures and disturbed conditions to settle.

Op de Thorntonbank, ongeveer 30 km uit de België kust, werden in de late lente van 2008 de eerst 6 windmolens van het C-Power windmolenpark gebouwd. Tijdens de komende jaren zullen er, in de daarvoor speciaal voorziene zone in het Belgische deel van de Noordzee (BDNZ), nog meer windmolens gebouwd worden in verschillende windmolenparken. Met de bouw van windmolens wordt een nieuw habitat van artificiële harde substraten gecreëerd in een gebied waar voornamelijk zandige sedimenten voorkomen. Daardoor zal de habitat heterogeniteit van het gebied verhogen. De introductie van harde substraten - het zogenaamde reef effect - wordt beschouwd als de belangrijkste verandering die de oprichting van windmolenparken in het oorspronkelijke mariene milieu zal veroorzaken. Een monitoringprogramma werd uitgewerkt om de aangroei van organismen op de nieuwe harde substraten geassocieerd met de windmolens op te volgen en te bemonsteren. Op het moment van de staalnames waren alleen de intertidale en subtidale delen van de betonnen funderingen beschikbaar om stalen te nemen, want de erosiebescherming was nog niet volledig aangelegd. In de herfst van 2008 werden zes semikwantitatieve epibiota stalen genomen op een van de funderingen. De subtidale stalen werden genomen door scuba duikers die op vier verschillende dieptes langs de fundering bemonsterden. Daarnaast werd ook een videotransectopname gemaakt. Tijdens de staalnames werd een oppervlakte van 6.3 dm² afgeschraapt. Het afgeschraapte materiaal werd in een afsluitbare plastiek zak verzameld en overgebracht naar het laboratorium voor verdere verwerking. Na conservering van het staal werden de aanwezige organismen geïdentificeerd en hun dichtheden geschat. Na ongeveer 3½ maand bleek het subtidale deel van de fundering al volledig bedekt met een dichte begroeiing van epibionten en dat was ook het geval voor de intertidale zone. Er was een duidelijke dieptezonering waar te nemen. De soortenlijst bevatte 49 soorten: 1 Protoctista, 4 wieren en 44 ongewervelden. De algengroei beperkte zich tot de intertidale zone en was matig ontwikkeld. Ze bestond uit slechts 4, hoofdzakelijk filamenteuze, algen: Blidingia minima, Ulva intestinalis, U. compressa en Bangia fuscopurpurea. In totaal werden in de stalen 44 invertebraten geïdentificeerd, maar slechts een beperkt aantal soorten was echt talrijk. De algemeenste (> 1000 ind/m²) waren de chioronomide Telmatogeton japonicus, het vlokreeftje Jassa herdmani, het vulkaantje Balanus perforatus, een zeepok en Electra pilosa, een mosdiertje. Alle andere soorten waren veel minder talrijk, met uitzondering van Phtysica marina, de enige aanwezige caprellide (100-1000 ind/m²). Een soortenaantal van 44 is in vergelijking met andere harde substraten vrij hoog voor het BDNZ zeker gezien de beperkte kolonisatieperiode van de funderingen. Bovendien werden verschillende minder bekende soorten voor de Belgische fauna aangetroffen. Daarnaast bleken 4 niet–inheemse soorten aanwezig: het muiltje Crepidula fornicata, Megabalanus coccopoma, een grote roze zeepok, T. japonicus en de Nieuw-Zeelandse zeepok Elminius modestus. Het zijn alle vier opportunistische soorten die heel snel nieuwe, door de mens gemaakte of verstoorde substraten koloniseren. Ze waren reeds bekend van het BDNZ.