本文最初发表于 Knowable Magazine。
大约每两个月，澳大利亚的许多风力发电场都会迎来一次重要的访客——狗和它们的主人。这些狗是专业的，非常清楚它们此行的目的。它们会兴奋地沿着风力涡轮机下方的线路奔跑，嗅探，一旦闻到气味，就会卧下、坐下或静止不动，一旦它们找到了目标：被涡轮机撞死的蝙蝠和鸟类的尸体。
近二十年来，风能与野生动物生态学家 Emma Bennett 的公司 Elmoby Ecology 一直在利用犬类来统计澳大利亚南部风力涡轮机的受害者数量。数量令人担忧。每台涡轮机每年产生四到六具鸟类尸体，这是风力涡轮机总体死亡人数的一部分，估计整个澳大利亚每年可能超过 10,000 人（不包括被食腐动物叼走的尸体）。而北美地区的死亡人数 高达数十万。更糟糕的是死亡的 蝙蝠 数量：狗每年在每台涡轮机附近会找到六到二十具蝙蝠尸体，估计澳大利亚每年有数万只蝙蝠死亡。在北美，这个数字接近一百万。
事实上，一些专家预测，涡轮机碰撞 可能会导致某些蝙蝠物种灭绝。“这是我们小型微蝙蝠面临的首要威胁，”Bennett 说。
这些数字在环保主义者圈子里引起了 争议，将那些主张 迅速推广可再生能源（这对对抗 气候变化 至关重要）的人，与那些因其对野生动物的影响而反对风力涡轮机的人对立起来；一些鸟类保护组织经常 阻挠风能项目。
但专家强调，风力涡轮机造成的野生动物死亡并非不可避免。在过去的几十年里，科学家们一直在深入研究鸟类和蝙蝠的生态学以及它们如何感知路径上的障碍物，从而调查碰撞的发生方式和原因。
通过这样做，科学家们发现了一系列预防动物撞上风力涡轮机的方法——从限制涡轮机运行时间等简单措施，到改进涡轮机设计。如果广泛实施，这些解决方案可能允许风力涡轮机与空中野生动物和平共处。
致命的吸引力
对 Bennett 来说，让风力发电场采取措施避免蝙蝠碰撞一直是她的首要任务。这些飞行的生物——占所有哺乳动物物种的五分之一——在吃掉害虫、 传播种子 和为植物授粉方面发挥着至关重要的作用。它们繁殖速度慢（通常每年只产一只幼崽），这使得它们特别容易受到种群数量下降的影响。
而对于原因尚不完全清楚的原因，蝙蝠会被涡轮机塔吸引，也许是因为它们将涡轮机视为潜在的栖息地、寻找 昆虫猎物 的地方、气味标记柱或聚集点。“与鸟类不同，蝙蝠实际上会对风力涡轮机进行探索，并在涡轮机周围花费更多时间，这使得它们的死亡风险更高，” Sara Weaver 说，她是 Bowman Consulting 公司的一名野生动物生态学家，该公司是一家总部位于弗吉尼亚州的工程服务公司，主要为能源公司提供减少环境影响的咨询服务。这种吸引力意味着，即使涡轮机有意建造在蝙蝠活动很少或没有的地方，动物们仍然常常会飞到那里并丧生。
许多专家认为，最有效的解决方案是限制涡轮机的运行时间。生态学家们注意到，小型蝙蝠尤其容易在风速相对较低（约每秒 2 至 5 米，即约每小时 4.5 至 11 英里）时被叶片击中。这些小型蝙蝠的体重不到一块士力架糖的重量，如果风更大，它们就无法飞行。因此，在蝙蝠出没的夜晚，只有在达到较高风速时才启动风力涡轮机——这种方法称为“限速”（curtailment）——可以提供帮助。例如，一项在宾夕法尼亚州风力发电场进行的为期两年的研究发现，将涡轮机启动的风速从每秒 3.5 米提高到每秒 5 或 6.5 米， 可以将蝙蝠死亡率降低 44% 至 93%。
Bennett 表示，由于大多数 风力发电 仍然在高风速下产生，限速对发电量的影响很小。当她 测试了一个非常温和的限速措施——将启动速度从每秒 3 米提高到每秒 4.5 米——她和她的同事们发现蝙蝠死亡率下降了约 54%，而相关澳大利亚风力发电场损失的收入不到 0.1%。“提高这个启动速度的任何微小增加，对蝙蝠的生存都有巨大的影响，”Bennett 说。
然而，Weaver 说，对限速的一个普遍担忧是，它可能会使那些整体风速较低的风力发电场显著降低可行性。在这种情况下，或者在限速效果不够好的情况下，另一种策略可能很有用：使用超声波范围内的声音（蝙蝠能听到，但人类听不到）来让蝙蝠感到迷失方向。
这种方法部分源于对 虎蛾（蝙蝠喜欢的食物）的研究——它们会发出超声波脉冲来扰乱蝙蝠。在一项 2020 年发表的研究中，Weaver 和她的同事们 在德克萨斯州南部的一处风力发电场测试了一种超声波驱逐器，他们发现巴西自由尾蝠的死亡率降低了 54%，而本地蝙蝠（这是该地区受影响严重的两个物种）的死亡率降低了 78%。在风能公司看到结果后，“他们为该地点的所有 255 台风力涡轮机都安装了超声波声学驱逐器，”Weaver 说。
她表示，对于其他物种，她要么没有观察到益处，要么没有足够的数据来评估；她认为还需要更多的研究才能使超声波驱逐器更加有效。“它不一定是适用于所有地方、所有物种的正确策略。”
视觉辅助装置用于鸟类
在风力发电场避免鸟类碰撞的努力也在不断增加。与其他杀戮方式相比（如家猫、建筑物、车辆和电线），涡轮机造成的死亡 对鸟类的死亡人数要少得多。但美国鱼类及野生动物管理局退休的保护鸟类学家 Tom Will 表示，在一个 许多鸟类种群数量都在下降 的时代，任何导致死亡的原因都需要得到解决。
他补充说，有些鸟类受到的影响更大，例如繁殖缓慢的猛禽，它们在风力发电场开发的受欢迎的开阔、多风区域捕食。Will 说，对于一些种群数量勉强稳定或正在下降的金雕等猛禽来说，“任何死亡都是重大的。”
Will 补充说，避免将风力发电场设在高风险区域（如许多鸟类迁徙时聚集的山脊，以及猛禽尤其利用上升气流的区域）会有所帮助。但如果无法完全避免鸟类活动，可能有一个相对简单的解决方案：给涡轮机叶片上色。
这个想法可以追溯到 20 世纪 90 年代末，马里兰大学的鸟类视觉科学家 William Hodos 开始的实验。他发现，当美洲红隼接近旋转的叶片时，旋转速度太快，它们无法捕捉到，从而形成一种看不见的模糊。但 Hodos 发现， 将其中一个叶片涂成黑色可以提高涡轮机对鸟类的可见性。果然，当科学家们最近在挪威测试这种方法时，他们发现 黑色叶片使 19 种鸟类的死亡率降低了 70%。
可再生能源野生动物研究所（Renewable Energy Wildlife Institute）风能-野生动物研究项目负责人 Shilo Felton 指出，这种方法需要进一步测试；该非营利组织目前正在 在怀俄明州的一个大型风力发电场测试涂色叶片，以了解其是否有助于避免金雕碰撞。并且，对于目前在英国和欧洲不断扩张的海上风力涡轮机，这种策略可能需要进行调整，英国政府保护监督机构英国自然保护局（Natural England）的鸟类保护鸟类学家 Alex Banks 指出。例如，许多在海上觅食的鸟类，如黑腿三趾鸥和白腹海鸥，可能特别难以看见或避开风力涡轮机。
Banks 说：“我认为它们的进化可能并没有让它们本能地在觅食区域预期到障碍物。” 他说，这些物种可能受益于 给涡轮机塔身和叶片都涂上醒目的图案。
其他解决方案也在开发中。Banks 参与了一项利用激光测量工具和 GPS 跟踪来测量各种海鸟飞行高度的工作。目标是为海上风力涡轮机开发商提供信息，以便他们能够确定能够减少鸟类低空掠过海面碰撞高度的涡轮机。在荷兰的一些海上风力发电场，科学家们正在使用一个 模型来预测迁徙鸟类种群的经过，以便在鸟类迁徙期间关闭涡轮机。
与此同时，在陆地上，可再生能源野生动物研究所正在测试一个 系统，该系统使用视频摄像头来探测飞来的金雕 和其他物种，然后发出声学信号来驱赶它们；相同的系统也可以用于关闭涡轮机。在研究所合作的一些风力发电场，有人工监测金雕。如果看到一只金雕，会对对该鸟构成风险的单个涡轮机减速或停止。
监管问题
Weaver 说，一些风能公司已经积极与科学家合作寻找和测试新的解决方案，或者已经自愿采取了现有的缓解措施。但迫切需要更多风能公司采取行动；太多的公司只在被要求时才实施缓解措施，例如在涉及濒危或受保护物种时。
Weaver 说，关键在于找到激励公司也保护常见物种的方法，以帮助确保它们将来不会濒危。Bennett 说，在风能开发由全球银行资助的国家， 将缓解措施作为获得资金的条件 也有所帮助。她补充说，更强有力的全面监管将是理想的；例如，德国长期以来一直要求所有新的风力涡轮机实行限速，以避免不必要的蝙蝠死亡。
“我认为我们可以找到解决方案，”Weaver 说。但她说，要实现这一目标，需要政府机构、地方管辖区、风能公司和保护主义者以及科学家们进行对话，以确保现有和新的缓解策略得到妥善利用。“这需要所有人都参与进来。”
本文最初发表于 Knowable Magazine，这是一个独立的、来自《年鉴评论》的新闻报道。注册 时事通讯。
