Направи дарение на училище!

Проф. д-р Павел Зехтиджиев

Институт за биоразнообразие и екосистемни изследвания, БАН, ул. Гагарин 2, 1113 София, България.

РЕЗЮМЕ

Вятърните турбини се считат за „екологично чист“ източник на възобновяема енергия, но не без потенциално неблагоприятно въздействие върху околната среда и особено върху птиците. Тъй като директната смъртност след сблъсъци и изместването на птиците от дадена територия се считат за взаимно изключващи се ефекти, този преглед включва също публикуваните данни за установената смъртност в действащи вятърни паркове. Тъй като в световната литература не е  посочен пример за значителен за популациите ефект от пряката смъртност от сблъсъци във ветрогенераторите би трябвало да се предложи висока степен на избягване и следователно потенциално се очаква да се наблюдава значителен бариерен ефект и други форми на изместване, които са разгледани подробно по-долу. Теоретичните въздействия на вятърните генератори върху птиците варират между отделните видове птици поради различията в морфологията, аеродинамиката и типа на полета им. Потенциалните кумулативни ефекти на множество инсталации за вятърна енергия често са предмет на обществени дискусии и засилен обществен интерес. Този преглед представя проучванията, които могат да бъдат класифицирани като „сива” литература, заедно с наличните в реномирани научни списания публикации за широко обсъждания бариерен ефект и всички форми на изместване в опит да се направят изводи за въздействието на вятърните турбини върху птиците.

Ключови думи: загуба на местообитания, миграция на птици, смъртност на птиците, кумулативен ефект

Разбери повече за БГ Наука:

***

Вятърната енергия е технология за производство на енергия все по-често използвана по целия свят, тъй като правителствата на повечето страни насърчават разработването на възобновяеми „чисти“ източници за намаляване на емисиите на „парникови газове“ и отрицателния им ефект върху изменението на климата.

Вятърните турбини се считат за най-чист източник на възобновяема енергия. Въпреки това често се обсъжда потенциално неблагоприятно въздействие върху особеностите на околната среда и особено върху птиците. Потенциално неблагоприятни ефекти върху птиците включват предимно смъртни случаи от сблъсък с въртящи се турбинни или безпокойство водещо до изместване на птиците от места за хранене или размножаване (Drewitt & Langston 2006; Hötker, Thomsen. & Jeromin 2006; Madders & Whitfield 2006; Rees 2012).

Птиците са засегнати от десетилетия от различни видове въздействия, дължащи се на създадени от човека структури като магистрали (Fajardo et al. 1998), електропроводи (Ferrer et al. 1991; Janss и Ferrer 1998; Penteriani 1998), радио / телевизионни кули (Stahlecker 1979; Smith 1985; Nelson and Curry 1995), вятърни електроцентрали (Orloff и Flannery 1992; de Lucas et al. 2007), стъклени прозорци (Klem 1990a, 1990b) и човешки дейности като отравяне (Harmata et съч., 1999) или други по-преки форми на преследване (Villafuerte et al.1998).

Смъртността на птиците след сблъсък с антропогенни структури е генерирала значителна научна литература. Оценката на въздействието на вятърните паркове доведе до ефективни мерки и планове за смекчаване, приложими за действащите вятърни паркове и публикувани в различни видове технически доклади (например Klem 1990b; Fajardo et al. 1998; Alonso and Alonso 1999). За разлика от тях сравнително малко материал за въздействието на вятърни електроцентрали е публикуван в рецензираната научна литература, въпреки наличието на многобройни публикации в „сивата“ литература. Списъкът с тези няколко изследвания, които са приети от научни списания за публикуване, включва практически само две публикации (например Barrios & Rodríguez 2004, de Lucas et al. 2004).

Например, последните проучвания на смъртността при сблъсък в планинския район Алтамонт в САЩ (например Hunt 2002, Smallwood & Thelander 2004) бяха прозрачно проведени в съответствие с приетите международни стандарти (Anderson et al. 1999) и значително допринесоха за обективните оценки на този показател в научните изследвания.

Един от основните въпроси, разгледани в този преглед, е дали наземните вятърни паркове имат бариерен ефект върху птиците, мигриращи през територията и по този начин биха могли кумулативно да допринесат за дългосрочни промени във видовия състав и количествата птици или да предизвикат увеличение на енергийните разходи за тези птици с последствия за техния годишен енергиен баланс и съответно адаптивност към условията.

Този преглед предоставя сравнителен анализ на наличните публикации относно възможен бариерен ефект на вятърните паркове и изместването като потенциален дългосрочен ефект върху популациите на птици, наблюдавани в различни части на света и тези въздействия в България и по специално в онази част на страната известна като миграционен път Via Pontica ,

Тъй като пряката смъртност след сблъсъци и изместването на птиците се счита за взаимно изключващи се ефекти (Madders & Whitfield 2006; Whitfield & Coupar 2008), този преглед включва също публикуваните данни за разкритата смъртност в работещи в момента вятърни паркове.

МЕТОДОЛОГИЧЕН ПОДХОД

Ефектът на изместване традиционно се изследва чрез сравняване на видовия състав и обилието на птици в територията на вятърни паркове преди и след изграждането им. Пълно описание на методите за изследване е дадено в Anderson et al. (1999 г.).

СМЪРТНОСТ НА ПТИЦИТЕ ОТ СБЛЪСЪК С ВЯТЪРНИТЕ ГЕНЕРАТОРИ

Проучванията на последиците от сблъсъци със създадени от човека структури, макар и от най-голямо значение за определяне на реалните последствия не са много. Последните анализи обаче показват, че няма връзка между относителната смъртност при сблъсък и тенденциите в популацията на нито един вид от най многочислената група на врабчоподобните птици в дългосрочен план (Arnold и Zink 2011). По този начин, въпреки че милиони Северноамерикански врабчоподобни птици се убиват ежегодно от сблъсъци с създадени от човека структури, този източник на смъртност няма осезаем ефект на популационно ниво (Arnold and Zink 2011).

Проучването на Арнолд и Цинк (2011) за врабчоподобни птици не включва сблъсък с вятърни турбини. Независимо от това, изследванията са категорични Erickson et al. (2005) https://www.fs.fed.us/psw/publications/documents/psw_gtr191/psw_gtr191_1029-1042_erickson.pdf, че общата смъртност на птиците вследствие на сблъсък с вятърните турбини е незначителна в сравнение с тази, създадена от степента на сблъсък с други антропогенни структури. Това предполага, че заключенията на Arnold и Zink (2011) относно липсата на какъвто и да е ефект на ниво популация са валидни и за въздействието на сблъсък с вятърните турбини; поне що се отнася до врабчоподобните видове птици а те са най-многочислената група птици. Drewitt и Langston (2008), обаче, посочват, че различните видове птици са различно уязвими от сблъсък с различни видове структури, създадени от човека, и че вятърните турбини могат да въздействат на някои видове, които са по-уязвими от създадената допълнителна смъртност чрез сблъсък поради техните характеристики (напр. нисък размер на популацията, ниска честота на възпроизводство и  преживяемост при възрастните половозрели индивиди). В съответствие с този аргумент, преглед на множество изследвания от Hötker et al. (2006) установява, че няма доказателства за евентуални ефекти на вятърни електроцентрали върху птици в Германия, като са посочени възможни изключения за два хищни вида, които имат ниски популационни нива, ниски репродуктивни нива и ниска преживяемост при възрастни.

Фигура 1. Смъртност на птиците от различни антропогенни фактори показва относително ниски нива на добавъчна смъртност в популациите на птиците от разположени наземно ветрогенераторни паркове. (https://www.statista.com/chart/15195/wind-turbines-are-not-killing-fields-for-birds/)

Макар и сравнително ниска смъртността от сблъсък с ветрогенераторите е задължителен елемент от орнитологичния мониторинг на ветроенергийните паркове в България. Смъртността на птиците от сблъсъци с вятърни турбини в България систематично се изследва в три действащи вятърни парка, разположени в СИ България в близост до Калиакра. Изследванията през последните 10 години следват методологията за мониторинг на сблъсъците на птици с вятърни турбини, разработена в САЩ (Morrison 1998). Изненадващо ниска смъртност е наблюдавана във вятърните  паркове в СИ България през целия наблюдаван десет годишен период. Жертви на сблъсък са единични индивиди от масови видове птици поради което тази добавъчна смъртност от сблъсъци с ветрогенераторите не може да повлияе на численостите на популациите на тези видове в природата. Установеният през 2010 година в край на октомври единичен случай на сблъсък на белоглав лешояд само потвърждава ефективните действия на изградените у нас системи за защита на птиците в района на Калиакра. За сравнение в Испания ежегодно загиват над 500 белоглави лешояда именно от сблъсък с ветрогенератори. Установените в България сблъсъци на птици с роторите изглежда са концентрирани в началото и в края на размножителния сезон (http://www.aesgeoenergy.com/site/images/An year%20ornithology%20summary%202012%20Saint%20Nikola%20Wind% 20Farm.pdf) и обхващат видове с висока численост и нисък природозащитен статут. В момента най-актуална информация за резултатите от текущи проучвания на работещи в района на Калиакра Ветрогенератори се публикуват на ежеседмична база на специализиран интернет сайт: https://kaliakrabirdmonitoring.eu/

Фигура 2. Нива на добавъчна смъртност на птиците от сблъсък в 58 ветрогенераторни парка в Германия по данни на национално проучване през 2015 годнина https://bioconsult-sh.de/site/assets/files/1528/1528.pdf

БАРИЕРЕН ЕФЕКТ НА ВЕТРОГЕНЕРАТОРИТЕ ВЪРХУ МИГРИРАЩИТЕ ПТИЦИ

За птиците бариерният ефект се проявява, когато отклонението на птица от съоръжението води до увеличаване на използването на енергия за заобикаляне на зоната с ветрогенератори (Masden et al. 2009, 2010). Нивото на бариерните въздействия може да варира в зависимост от моделите турбини, разположението на турбината, размера на вятърното съоръжение, сезона и способността на птиците да компенсират енергийните загуби (Fox et al. 2006) тоест няма установени стандарти. Анализи от Masden et al. (2009 г.) показа, че бариерният ефект на вятърните паркове е  пренебрежим за мигриращите птици, до голяма степен поради факта, че разстоянието до районите на зимуване е многократно по-голямо от незначителните ежедневни обходни полети или увеличението на височината на полета с цел избягване на сблъсък в ветрогенераторите по миграционното трасе на птиците.

Изследванията показват (Fox et al. 2006, Goodale и Divoll 2009, Drewitt и Langston 2006). Madsen et al. (2010 г.) че потенциалните неблагоприятни ефекти върху енергийните бюджети на морски птици наистина са сравнително далеч по-големи от тези за мигриращите над сушата видове. Това се определя от многото повторения на ежедневни полети който морските птици ежедневно правят през райони с ветрогенератори в сравнение с еднократното прелитане на мигриращи птици през разположените на сушата ветроенергийни паркове.

Наскоро проведен анализ на данни от Макс Планк Институт публикувани в специален сайт за изследване на миграцията на животните по целия свят (https://www.movebank.org/ ) разкри нови закономерности от живота на мигриращите птици. Тези данни са анализирани и представени на  5та Международна Научна Конференция посветена на Вятърната енергетика и опазването на животинския свят Wind energy and Wildlife impacts 2019 (CWW 2019), 7‐30 August 2019, Stirling Scotland ( https://cww2019.org/ ). По долу са представени част от резултатите от този анализ.

Установено е, че разположението и гъстотата на ветрогенераторите има ключово значение за силата на бариерния ефект.

Фигура 2. Пример за ветроенергийни паркове с различна гъстота на работещите ветрогенератори ( от синьо до червено) и преминаващите през тези територии ежегодно Бели щъркели. В долния десен ъгъл е представена тенденцията на броя птици прелитащи през територия със съответния брой ветрогенератори на квадратен километър.

Фигура 3. Тенденция в промяната на височината на полета на Белите щъркели прелитащи през територии с различна плътност на ветрогенератори. В левия горен ъгъл са представени траковете на проследените Бели щъркели в продължение на Източно Европейския миграционен път част от който е и територията на България.

Фигура 4. Според сателитно проследяване на Белия щъркел от всички Европейски популации Източно Европейския миграционен път на прелетните реещи се птици използващи възходящи въздушни течения за планиращ полет преминава над цялата равнинна територия на България.

ИЗМЕСТВАНЕ НА ЗИМУВАЩИТЕ ГЪСКИ ОТ ТЕРИТОРИИ С ВЕТРОГЕНЕРАТОРИ

В специален обзор на научна литература по този въпрос известната изследователка на водоплаващите птици от обединеното кралство Рийс (2012) стигна до заключението, че гъските и лебедите, през зимата, могат да бъдат наблюдавани да се хранят на 100 – 600 м около най-близката вятърна турбина (Drewitt & Langston 2006). В много от разгледаните публикации гъските са регистрирани да се хранят сред групи ветрогенератори в две публикувани проучвания, посочени в ревюто на Rees (2012). В тези проучвания гъските и лебедите, поне в някои ветроенергийни паркове ежедневно се доближават до вятърни турбини и също са били регистрирани (макар и рядко) като жертви на сблъсък с турбините (Rees 2012). Тоест зимуващите гъски не са склонни да напускат териториите с ветрогенератори и това води до обратния ефект а именно повишен риск от сблъсък.

В СИ България са изградени около 200 вятърни турбини. Редовни полеви проучвания са обхванали този район в периода преди изграждането на вятърни турбини в България  (Дерелиев 2000) и настоящия момент (Зехтинджиев 2017 http://www.acta-zoologica-bulgarica.eu/downloads/acta-zoologica-bulgarica/2017/69-2-215-228.pdf) , Аналогични резултати са получени и от зимния мониторинг на гъските в най-голямата вятърна централа в региона http://www.aesgeoenergy.com/site/Studies.html. Последни данни за ежедневните предвижвания на гъските в териториите с Ветрогенератори се публикуват на ежеседмична база в сайта на специална система за защита на птиците в района на Калиакра (https://kaliakrabirdmonitoring.eu/ ).

Фигура 5. Сравнение на размера на обработваемите полета от края на 80те години (горе ляво) и в наши дни (горе дясно) като основен фактор за числеността и избора на места за хранене на зимуващите в района видове гъски. Картите на долния ред представят установените чта гъски в територията с ветрогенератори сега и преди тяхното изграждане съответно през периода 1995 – 2000 ляво и 2009 -2014 дясно. Тези данни са посочени в Интегриран План За Управление на Защитените зони от NATURA 2000 в района на Калиакра http://www.iber.bas.bg/sites/default/files/2017/IPU_Kaliakra/IPU-Kaliakra-draft-26-06-2017.pdf

Наблюденията през повече от 10 години (2009 до 2019)  на територии с ветрогенератори в района на Калиакра потвърдиха предишни резултати, че дневната активност на гъските се проявява предимно в два периода на интензивни полети: сутрин (7-9 часа) и в по-малка степен вечер (16-18 часа). Всички проучвания потвърждават, че ловната преса вероятно е тласнало гъските да променят местата си за нощуване от двете си традиционни сладководни езера Дуранкулак и Шабла към нощувки в морето. Ловната преса се наблюдава все по-често през последните 15 години. Това вероятно ще има неблагоприятен ефект върху тези зимуващи популации от гъски.

Не са открити останки от гъски, които биха могли да се дължат на сблъсък с турбини на ветрогенератори въпреки систематичните проверки в продължение на 10 години.

Окончателните заключения за степента на потенциалните въздействия при разрастване на броя ветрогенератори в СИ България могат да бъдат направени само след години на задълбочен мониторинг, за които се препоръчва задълбочен статистически анализ.

Необходимостта от внедряване на сегашното ниво на знания в областта на производството на енергия от вятъра и ефективно управление на установените рискове подчертава стойността на научния подход за устойчиво развитие на икономиката в хармония с природата и екосистемните услуги. Настоящият преглед може да бъде важна част от процеса на вземане на решение за опазване на биоразнообразието при планиране на бъдещото развитие на производството на електроенергия от вятър в района с най-висок потенциал за това – откритите и равнинни територии на Североизточна България.

Въпреки това, настоящото приложение на тези знания като цяло не успява да използва пълния потенциал на натрупаните изследвания.Вярваме, че ползите от този преглед могат да бъдат увеличени чрез увеличаване на броя на публикациите, фокусирани върху въпроси, които имат пряко значение за регионалните инспекции по околна среда и мениджъри на бъдещи ветрогенераторни паркове, както и за прилагане на най-добрите практики за опазването на биоразнообразието.

Вземете (Доживотен) абонамент и Подарете един на училище по избор!