Когда ветряные турбины убивают летучих мышей и птиц, эти ученые хотят, чтобы их тушки

Сбор, изучение и хранение остатков ветряных и солнечных установок, по мнению ученых, может открыть новые возможности.

Отредактировано 2023-14-06
Краснохвостый ястреб взлетает с неработающей лопасти турбины вблизи Ливермора Калифорния 2013 годКраснохвостый ястреб взлетает с неработающей лопасти турбины вблизи Ливермора, Калифорния, 2013 год.

"Это одна из наименее вонючих тушек", - сказал Тодд Кацнер, заглядывая через плечо своей заведующей лабораторией, когда она срезала кусочек плоти с мертвого голубя, лежащего на стальном лабораторном столе. Образцы, которые поступают в эту лабораторию в Бойсе, штат Айдахо, часто давно мертвы, и тела, по его словам, пахнут "не так, как можно описать, кроме как "гадость".

Биолог дикой природы в Геологической службе США, правительственном агентстве, занимающемся наукой об окружающей среде, Кацнер наблюдал за тем, как его руководитель лаборатории искал печень голубя, а затем положил бордовый блестящий кусок в небольшой пластиковый пакет с символом биологической опасности. Голубь - демонстрационный образец, но образцы, включая мясо и печень, обычно замораживаются, каталогизируются и хранятся в морозильных камерах. Перья упаковываются в бумажные конверты и складываются в коробки для хранения документов; остальная часть тушки выбрасывается. Когда это необходимо для исследований, хранящиеся образцы могут быть обработаны и отправлены в другие лаборатории, которые проводят тестирование на токсины или генетический анализ.

Большинство птичьих тушек, поступающих в лабораторию в Бойсе, были доставлены с объектов возобновляемой энергетики, где сотни тысяч крылатых существ ежегодно гибнут в результате столкновения с лопастями турбин и другим оборудованием. По словам Марка Дэвиса, биолога по охране природы из Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне, проекты в области чистой энергетики необходимы для борьбы с изменением климата. Но он также подчеркивает важность смягчения их воздействия на дикую природу. "Я поддерживаю развитие возобновляемых источников энергии. Я также поддерживаю стремление сделать все возможное для сохранения биоразнообразия", - сказал Дэвис. "И я думаю, что эти две вещи вполне могут сосуществовать".

С этой целью Кацнер, Дэвис и другие биологи работают с представителями возобновляемой энергетики над созданием общенационального хранилища мертвых птиц и летучих мышей, погибших на ветряных и солнечных электростанциях. По словам Дэвиса, эти трупы содержат подсказки о том, как животные жили и умирали, и могут помочь ученым и операторам проектов понять, как уменьшить воздействие на окружающую среду установок по производству чистой энергии.

Хранилище нуждается в постоянном финансировании и поддержке со стороны промышленных партнеров, чтобы поставлять образцы. Но потенциал коллекции огромен, добавил Дэвис. Он, Кацнер и другие заинтересованные стороны надеются, что туши животных дадут доступ широкому кругу биологов дикой природы к образцам животных, необходимых им для работы, и, возможно, даже позволят найти ответы на будущие научные вопросы, которые исследователи еще не думали задавать.

В 1980 году Калифорния заложила основу для одного из первых в мире крупномасштабных ветряных проектов, когда выделила более 30 000 акров к востоку от Сан-Франциско для развития ветроэнергетики на участке земли под названием перевал Альтамонт. В течение двух десятилетий компании установили там тысячи ветряных турбин. Но была и обратная сторона: Хотя морской бриз делал Алтамонт идеальным местом для ветроэнергетики, эта территория также была хорошо использована гнездящимися птицами. Исследования показали, что они сталкиваются с вращающимися лопастями турбин, что привело к сотням смертей среди краснохвостых ястребов, пустельг и беркутов.

"Это отличное место для ветропарка, но это также и очень плохое место для ветропарка", - сказал Альберт Лопес, директор по планированию округа Аламеда, где расположены многие проекты.

В отчете 2004 года, подготовленном для штата, были подсчитаны случаи смерти и предложены рекомендации, которые, по мнению авторов, могут привести к снижению смертности от 20 до 50 процентов. Наиболее эффективным решением, по мнению авторов, является замена множества малых турбин Альтамонта на меньшее количество больших турбин. Но, как пишут авторы, многие меры по снижению смертности будут экспериментальными, "из-за степени неопределенности в их вероятной эффективности". После этого последовало более десяти лет исследований, напряженности и судебных разбирательств, сосредоточенных на том, как снизить смертность при одновременном производстве экологически чистой электроэнергии, чтобы помочь Калифорнии достичь все более амбициозных климатических целей.

Пока все это происходило, Кацнер получал докторскую степень, изучая орлов и других птиц, и начал собирать коллекцию перьев по всему миру. В Казахстане, куда он возвращался почти каждое лето с 1997 года для проведения полевых исследований, Кацнер заметил кучки перьев под гнездами птиц. Они несли в себе информацию о возрасте, поле, рационе и многом другом, но это был слишком ценный ресурс, чтобы просто оставить его без внимания, подумал он и собрал их. Это было началом того, что он называет навязчивой идеей хранить и архивировать потенциально полезные научные материалы.

В 2007 году Кацнер опубликовал совместную работу, в которой исследователи провели генетический анализ естественно выпавших перьев - метод, который может позволить ученым сопоставить образцы перьев с нужным видом птиц, когда визуальная идентификация затруднена. Позже он буксировал туши оленей по всему Восточному побережью, чтобы приманить и поймать в ловушку беркутов для отслеживания их миграционных маршрутов. И сегодня часть его исследований включает проверку туш на содержание свинца и других химических веществ, чтобы понять, контактируют ли птицы с токсичными веществами.

В течение последнего десятилетия Кацнер также изучал, как птицы взаимодействуют с энергетическими установками, такими как ветряные и солнечные проекты. За это время исследования показали, что сотни тысяч птиц ежегодно гибнут на таких объектах в США. Это все еще небольшая часть от миллионов птиц, которые, по оценкам одной работы, ежегодно гибнут из-за разрушения среды обитания, изменения климата и других последствий работы электростанций на ископаемом топливе и атомных электростанций. Однако возобновляемые источники энергии быстро развиваются, и исследователи пытаются определить, как их дальнейшее развитие может повлиять на дикую природу.

Летучих мышей привлекают вращающиеся ветряные турбины, иногда они попадают под лопасти, когда пытаются укрыться в башнях. Птицы иногда срываются вниз и врезаются в фотоэлектрические солнечные панели - возможно, думая, что стекло - это вода, на которую можно садиться. Отдельная, менее распространенная солнечная технология, использующая зеркала для концентрации солнечных лучей в тепловую энергию, известна тем, что птицы, пролетающие слишком близко, могут палить в них - этот фактор вызвал протест против таких установок со стороны птичьих активистов. Но ученые все еще не до конца понимают все эти многочисленные взаимодействия и их влияние на популяции птиц и летучих мышей, что затрудняет их предотвращение.

В 2015 году Кацнер и группа других ученых, к тому времени работавших в USGS, получили от Калифорнийской энергетической комиссии 1 миллион долларов на изучение влияния возобновляемых источников энергии на дикую природу, используя сотни туш из перевала Альтамонт. Компания NextEra Energy, один из крупнейших владельцев проекта, пожертвовала около 1 200 туш, собранных с их объектов в Алтамонте.

Команда проанализировала 411 птиц, собранных в течение десяти лет в Альтамонте, и еще 515 птиц, собранных в течение четырех лет на калифорнийских солнечных проектах. Они обнаружили, что птицы были родом из разных уголков США, что говорит о том, что объекты возобновляемой энергетики могут влиять на популяции птиц, обитающих далеко от города, во время их миграции. В начале 2021 года Кацнер и группа других ученых опубликовали работу, в которой изучили образцы, собранные на ветряных электростанциях в Южной Калифорнии. Их результаты показали, что замена старых турбин на меньшее количество более новых моделей не обязательно снижает смертность диких животных. По словам авторов, место расположения проекта и количество производимой им энергии, скорее всего, сильнее определяют уровень смертности.

В Альтамонте ученые все еще работают над изучением воздействия на птиц и летучих мышей, и для контроля за этой работой был создан технический комитет. Текущие усилия по замене старых турбин на более новые призваны сократить число погибших там птиц, но вопрос о том, удается ли это, остается открытым, сказал Лопес. Предполагалось, что установка меньшего количества турбин, которые производят больше энергии на единицу мощности, чем более ранние модели, обеспечит меньше точек столкновения для птиц и больше места для обитания. А при установке новых турбин ученые могут рекомендовать места на территории проекта, где птицы с меньшей вероятностью могут столкнуться с ними. Но на смертность, помимо размера турбин и расстояния между ними, влияют и другие переменные, согласно статье 2021 года, автором которой является Кацнер и другие ученые, такие как время года, погода и поведение птиц в данном районе.

На небольшой дороге в Альтамонте белый знак обозначает вход в ветряной проект компании NextEra "Золотые холмы", где компания недавно заменила устаревшие за десятилетия турбины на новые, более крупные модели. Неподалеку от этого места находится еще один ветропроект, бездействующий - реликвия другого времени. Его старые турбины стоят неподвижно, приземистые и серые рядом со своими изящными современными преемниками на горизонте. На холмах тихо, если не считать статичного гула силовых кабелей.

Некоторые защитники природы по-прежнему обеспокоены ситуацией в этом районе. В 2021 году Национальное общество Audubon, которое заявляет о своей решительной поддержке возобновляемых источников энергии, подало в суд на утверждение нового ветрового проекта в Альтамонте, утверждая, что округ не провел достаточного экологического анализа или не принял мер по смягчению последствий гибели птиц.

Кацнер приписывает своей работе в Калифорнии начало создания хранилища, которое он назвал "Инициатива решений для возобновляемых источников энергии и дикой природы". Эми Феснок, биолог Бюро по управлению земельными ресурсами, сотрудничающая с Кацнером, называет его просто "досье трупов".

В Айдахо Кацнер уже собрал более 80 000 образцов - многие из них взяты из коллекции перьев, которую он хранил десятилетиями, и тысячи других, недавно доставленных компаниями возобновляемой энергетики и их партнерами. В конечном итоге Кацнер хотел бы видеть группу хранилищ, объединенных базой данных. Это позволит другим ученым получить доступ к образцам птиц и летучих мышей и использовать их различными способами, например, извлечь их ДНК или провести токсикологические тесты.

"Каждый раз, когда мы получаем тушу животного, она имеет ценность для исследований", - говорит Кацнер. "Если рассуждать с научной точки зрения, то если вы оставляете тушу в поле, вы теряете данные".

Эти данные важны для таких людей, как Аманда Хейл, биолог, которая помогала создавать хранилище во время учебы в Техасском христианском университете. Сейчас она старший биолог-исследователь в Western Ecosystems Technology, консалтинговой компании, которая, наряду с предоставлением других услуг, занимается исследованием мертвых диких животных на объектах возобновляемой энергетики. Часть ее новой роли заключается в поддержании связи с компаниями, работающими в сфере чистой энергии, и государственными органами, которые их регулируют, чтобы убедиться, что лица, принимающие решения, располагают самыми современными научными данными для обоснования проектов. По ее словам, более точные данные могут помочь клиентам в составлении более точных планов охраны природы и помочь агентствам понять, на что обратить внимание, что сделает регулирование более простым.

"Как только мы сможем понять закономерности смертности, я думаю, вы сможете лучше разработать и реализовать стратегии по смягчению последствий", - сказал Хейл.

Однако инициатива не лишена скептиков. Джон Андерсон, исполнительный директор Коалиции действий в области энергетики и дикой природы (Energy and Wildlife Action Coalition), группы, занимающейся вопросами чистой энергии, видит в этой инициативе достоинства, но опасается, что программа может быть "использована для характеристики воздействия возобновляемой энергии в очень неблагоприятном свете" без признания ее преимуществ. Ветроэнергетическая промышленность уже давно чувствительна к предположениям о том, что она убивает птиц.

Несколько компаний возобновляемой энергетики, с которыми Undark связался для этой статьи, не ответили на запросы о мониторинге дикой природы на своих объектах или перестали отвечать на запросы об интервью. Другие отраслевые группы, включая Американскую ассоциацию чистой энергетики и Институт возобновляемой энергии дикой природы, отказались от просьб об интервью. Но многие компании, похоже, принимают участие в проекте - в Айдахо Кацнер получил птиц из 42 штатов.

Уильям Воелкер, член племени команчей, который на протяжении десятилетий руководит хранилищем птиц и перьев под названием Сиа, говорит, что он разочарован тем, что в подобных инициативах правительства США не учитываются интересы племен. Коренные народы, сказал он, имеют первоочередное право на "виды, представляющие интерес для коренных народов". Его хранилище каталогизирует и отправляет тушки и перья птиц коренным народам для церемониальных и религиозных целей, а Фоелкер также заботится об орлах.

"На данный момент у нас просто нет голоса на ринге, и это прискорбно", - сказал Воелкер.

Кацнер, в свою очередь, говорит, что хочет, чтобы проект был совместным. Инициатива Renewable-Wildlife Solutions Initiative отправила некоторые образцы в хранилище в Аризоне, которое предоставляет перья для религиозных и церемониальных целей, сказал он, и архив RWSI может отправить другие материалы, которые он не архивирует, но он еще не связывался с другими местами для этого.

"Очень жаль, если эти части птиц не используются", - сказал он. "Я бы хотел, чтобы их использовали в научных или культурных целях".

Многие американские ветряные электростанции уже отслеживают и собирают сбитых диких животных. По словам Аммона Райса, инспектора отдела экологических служб государственного предприятия, в Калифорнии, расположенного в часе езды к северу от Альтамонта, муниципальный коммунальный округ Сакраменто старается очищать морозильные камеры хотя бы раз в год - до того, как трупы начнут пахнуть. Образцы, которые накапливают компании, часто хранятся до тех пор, пока их не выбрасывают. До недавнего времени образцы были доступны правительственным и академическим исследователям лишь по частям.

Существует множество причин, по которым компания, работающая в сфере чистой энергии, может нанимать людей для уборки мертвых животных на своем объекте: Некоторые штаты требуют от компаний обследовать участки на определенных этапах их развития и отслеживать, сколько птиц и летучих мышей было найдено мертвыми. Уборка тушек может также отпугнуть падальщиков, таких как койоты, лисы и грифы. Федеральное правительство разработало добровольные рекомендации по охране природы для ветряных проектов; для некоторых компаний соблюдение этих рекомендаций является частью поддержания хороших политических отношений.

В большинстве случаев люди ищут проект, проходя под турбинами или через солнечные поля. Это "чрезвычайно трудоемко", - говорит Тревор Петерсон, старший биолог компании Stantec, одной из консалтинговых фирм, которых часто нанимают для проведения таких исследований. На некоторых участках обученные собаки вынюхивают трупы.

В течение многих лет биологи, занимающиеся охраной природы, хотели найти применение существам, томящимся в морозильных камерах на объектах чистой энергетики по всей стране. Чтобы запустить общенациональный проект, Кацнер начал работать с двумя другими исследователями: Дэвисом, биологом по охране природы из Иллинойского университета, и Амандой Хейл, в то время профессором биологии в Техасском христианском университете. Они были частью небольшого сообщества людей, "которые подбирают мертвые вещи", - говорит Кацнер. Эти трое начали встречаться, к ним присоединились ученые из Бюро по управлению земельными ресурсами и Службы охраны рыбных ресурсов и диких животных США, которые помогли связать инициативу с дополнительными партнерами по отрасли, готовыми присылать трупы.

Опираясь на существующие образцы Кацнера, хранилище выросло из идеи в небольшую программу. За последние два года оно получило около 650 000 долларов от Бюро по управлению земельными ресурсами и заслужило упоминание в недавнем отчете агентства перед Конгрессом о прогрессе в развитии возобновляемых источников энергии.

Дэвис уже принимал образцы с ветряных установок, когда начал работать над хранилищем. Часто тела присылают в его лабораторию по почте, но он предпочитает организовывать доставку из рук в руки, когда это возможно, после одного неприятного случая, когда коллега получил посылку с "супом из летучих мышей". Чтобы получить груз лично, Дэвис часто стоит на университетской парковке, ожидая, пока приедет другая сторона, чтобы разгрузить груз.

"Это очень похоже на незаконную сделку с наркотиками", - сказал Дэвис. "Это очень похоже на незаконную сделку с наркотиками - уверяю вас, это не так".

Недавно Рики Гизер, полевой техник, работающий с Дэвисом, проехал два с половиной часа из Иллинойса в центральную Индиану, чтобы встретиться с представителем дикой природы штата Огайо на парковке ресторана Cracker Barrel. Дэвис договорился с Ундарком, чтобы тот наблюдал за обменом через Zoom. Руками в латексных перчатках Гизер передавал пакеты с более чем 300 замороженными птицами и летучими мышами - поднимал их из государственных холодильников, а затем осторожно помещал в холодильники, принадлежащие его университету. Вся операция была завершена менее чем за 15 минут, но на ее координацию ушли недели.

Дэвис изучает летучих мышей и другие "организмы, которые не нравятся людям", уделяя особое внимание генетике. Он вырос в Айове, гоняясь за пауками и змеями, и сейчас хранит банку с маринованными гремучими змеями - сувенир из его докторской диссертации - на полке за своим рабочим столом. Защита этих существ, по его словам, имеет огромное значение. Летучие мыши приносят значительную экономическую пользу, поедая жуков, которые вредят урожаю. Но их популяции сокращаются с угрожающей скоростью: Заболевание, называемое синдромом белого носа, за последнее десятилетие уничтожило более 90 процентов популяции трех видов североамериканских летучих мышей. В конце ноября 2022 года Служба охраны рыбных ресурсов и диких животных США внесла любимый вид Дэвиса, северную ушастую летучую мышь, в список исчезающих видов.

Для некоторых видов гибель летучих мышей на ветряных электростанциях является еще одним фактором стресса для популяций. Ученые ожидают, что изменение климата ухудшит ситуацию для летучих мышей и общего биоразнообразия. "Из-за такого стечения факторов летучим мышам сейчас очень тяжело", - говорит Дэвис. "Нам нужно работать гораздо усерднее, чтобы сделать их жизнь лучше".

Как и другие исследователи дикой природы, Дэвис иногда испытывает трудности с получением образцов, необходимых ему для отслеживания видов и понимания их поведения. Многие проводят время в полевых условиях, но это требует больших затрат. В зависимости от исследуемого вида, приобретение достаточного количества животных может занять годы, говорит Дэвис. Он использовал музейные коллекции для своей докторской диссертации и до сих пор считает их "неиспользованным источником исследовательского потенциала". Но музеи часто сосредоточены на сохранении образцов для консервации и будущих исследований, поэтому они могут подойти не для каждого проекта.

Остается только спасение. Замороженные тушки птиц и летучих мышей "бесценны" для ученых, говорит Феснок, биолог по дикой природе BLM. По словам Кацнера, на сегодняшний день образцы, собранные в рамках Инициативы по решению проблем возобновляемых источников энергии и дикой природы, позволили подготовить около 10 научных работ. Дэвис говорит, что коллекция может снизить стоимость исследований для некоторых ученых за счет доступности большого количества образцов, особенно для видов, которые трудно собрать. Ученым трудно поймать сетями перелетных летучих мышей, которые летают высоко в воздухе, что затрудняет оценку уровня популяции. Биологи, изучающие летучих мышей, говорят, что мы еще многого не знаем об их поведении, ареале обитания и численности.

Пока ученые работают над сбором более точных данных, несколько компаний экспериментируют с механизацией как возможным способом снижения смертности на своих предприятиях. На ветряной электростанции в Вайоминге компания Duke Energy установила вращающуюся камеру, напоминающую R2D2 на ходулях. Технология, названная IdentiFlight, предназначена для использования искусственного интеллекта для идентификации птиц и отключения турбин в считанные секунды, чтобы избежать столкновений.

До появления IdentiFlight технические специалисты расставляли стулья на газонах на территории площадью 17 000 акров и смотрели в небо, иногда по восемь часов в день, чтобы отследить орлов. Это была неэффективная система, склонная к человеческим ошибкам, говорит Тим Хейс, который недавно ушел в отставку с поста директора по экологическому развитию коммунального предприятия. IdentiFlight позволила снизить смертность орлов на 80 процентов, добавил он. "Он может видеть на 360 градусов, чего не могут люди, и он никогда не устает, никогда не моргает и никогда не ходит в туалет".

Биологи говорят, что эффективность таких технологий еще неизвестна, отчасти из-за неполных данных о численности популяции и распространении крылатых диких животных.

Кацнер и его коллеги хотят, чтобы хранилище помогло изменить ситуацию, но сначала им потребуется долгосрочное финансирование для привлечения новых партнеров и сотрудников. По оценкам Дэвиса, только для создания устойчивого хранилища в его университете необходимо от 1 до 2 миллионов долларов. В идеале у части проекта USGS в Бойсе должно быть собственное здание. Пока же Катцнер хранит перья в помещении, которое одновременно является конференц-залом USGS. По соседству, в комнате, из которой доносится унылое гудение, стены уставлены морозильными камерами. В одних хранятся уже каталогизированные образцы. В других стоят черные мусорные мешки, наполненные телами птиц и летучих мышей, ожидающих своей очереди на обработку.