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Keywords:

  • ocean acidification;
  • Puget Sound;
  • renewable energy;
  • risk assessment;
  • trophic interactions;
  • acidificación oceánica;
  • energía renovable;
  • estudio de riesgo;
  • interacciones tróficas;
  • sonda de Puget

Abstract

Marine hydrokinetic power projects will operate as marine environments change in response to increased atmospheric carbon dioxide concentrations. We considered how tidal power development and stressors resulting from climate change may affect Puget Sound species listed under the U.S. Endangered Species Act (ESA) and their food web. We used risk tables to assess the singular and combined effects of tidal power development and climate change. Tidal power development and climate change posed risks to ESA-listed species, and risk increased with incorporation of the effects of these stressors on predators and prey of ESA-listed species. In contrast, results of a model of strikes on ESA-listed species from turbine blades suggested that few ESA-listed species are likely to be killed by a commercial-scale tidal turbine array. We applied scenarios to a food web model of Puget Sound to explore the effects of tidal power and climate change on ESA-listed species using more quantitative analytical techniques. To simulate development of tidal power, we applied results of the blade strike model. To simulate environmental changes over the next 50 years, we applied scenarios of change in primary production, plankton community structure, dissolved oxygen, ocean acidification, and freshwater flooding events. No effects of tidal power development on ESA-listed species were detected from the food web model output, but the effects of climate change on them and other members of the food web were large. Our analyses exemplify how natural resource managers might assess environmental effects of marine technologies in ways that explicitly incorporate climate change and consider multiple ESA-listed species in the context of their ecological community.

Estimación de los Efectos de Proyectos de Energía de las Mareas y el Cambio Climático sobre Especies Marinas Amenazadas y en Peligro y su Red Alimentaria

Resumen

Los proyectos de poder hidrocinético marino operarán a la vez que los cambios en los ambientes marinos responden al incremento en las concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera. Consideramos el efecto del desarrollo de la energía de las mareas y los estresantes que resultan del cambio climático sobre las especies de la sonda de Puget que están enlistadas en el Acta Estadunidense de Especies en Peligro (ESA) y a su red alimentaria. Usamos tablas de riesgo para analizar los efectos individuales y combinados del desarrollo de energía de las mareas y el cambio climático. El desarrollo de energía de las mareas y el cambio climático son riesgos para las especies enlistadas en la ESA, y el riesgo incrementa con la incorporación de los efectos de estos estresantes sobre las presas y depredadores de las especies enlistadas. En contraste, los resultados de un modelo de golpeo de cuchillas de turbinas sobre especies enlistadas en la ESA sugirieron que pocas de estas especies tengan la probabilidad de morir en una colección de escala comercial por turbinas de marea. Aplicamos escenarios a un modelo de red alimentaria de la sonda de Puget para explorar los efectos de energía de las mareas y el cambio climático sobre especies enlistadas en la ESA usando más técnicas de análisis cuantitativo. Para simular el desarrollo de energía de las mareas aplicamos los resultados del modelo de golpes de cuchilla. Para simular los cambios ambientales de los próximos 50 años aplicamos escenarios de cambio en la producción primaria, la estructura comunitaria del plancton, el oxígeno disuelto, la acidificación oceánica y los eventos de inundación de agua dulce. No se detectaron efectos del desarrollo de energía de las mareas sobre las especies enlistadas a partir de la información del modelo de la red alimentaria pero los efectos del cambio climático sobre ellos y otros miembros de la red fueron amplios. Nuestros análisis ejemplifican cómo los administradores de recursos naturales pueden estudiar los efectos ambientales de las tecnologías marinas de forma que explícitamente incorporen el cambio climático y consideren muchas especies enlistadas en la ESA en el contexto de su comunidad ecológica.