翼下低壓:風力渦輪機殺害蝙蝠的驚人方式

是壓力變化,而不是葉片——每年在風力發電場消滅數千只蝙蝠


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自2004年以來,科學家們已經知道風力發電場會殺死蝙蝠,就像它們殺死鳥類一樣,即使這些飛行哺乳動物應該能夠避開它們。許多生物學家認為,蝙蝠可能像它們的鳥類同伴一樣,會成為快速旋轉的渦輪葉片的犧牲品。但在2007年7月至9月期間,在加拿大艾伯塔省西南部的一個風力發電場,對188只死去的灰白蝙蝠和銀毛蝙蝠進行的檢查顯示,近一半的蝙蝠沒有外部損傷——如果巨大的葉片將這些飛行哺乳動物砸到地上,情況本應如此。

相反,根據發表在《當代生物學》上的結果,研究人員最終解剖的75只蝙蝠中,有90%死於肺部血管破裂——這表明是旋轉的風車產生的氣壓差異導致了它們的死亡,而不是與葉片的接觸。

“隨著渦輪機高度的增加,蝙蝠的死亡人數呈指數級增長,”艾伯塔省卡爾加里大學的生態學家艾琳·貝爾瓦爾德說,她主導了對死亡原因的研究,作為她的碩士專案的一部分。“我們發現了很多內部出血。”

當風穿過風力渦輪機的葉片時,其後方的壓力會下降5到10千帕斯卡(帕斯卡是一個壓力單位),任何不幸闖入這種無法察覺的低壓區的蝙蝠都會發現其肺部和血管迅速擴張,並在新的條件下迅速破裂。

貝爾瓦爾德研究的薩默維尤風力發電場每年都會殺死數百隻蝙蝠,尤其是在剛剛開始的秋季遷徙期間。但是,透過聲納找到方向的蝙蝠應該能夠毫不費力地探測到快速移動的物體,例如高達300英尺(90米)的渦輪機上,長達200英尺(60米)的葉片,它們以每小時160英里(255公里)的速度旋轉。而且在安裝這些新的、更高的渦輪機之前,蝙蝠的死亡幾乎不存在。

低至4.4千帕斯卡的壓力下降會殺死普通的實驗鼠,所有解剖的蝙蝠都顯示出與這種被稱為氣壓傷的死亡型別一致的內部損傷和出血。“如果蝙蝠在飛過氣壓變化時肺部充滿了空氣,那麼空氣就沒有地方可去,”貝爾瓦爾德解釋說。“肺部周圍的小血管破裂,肺部充滿了液體和血液。”

這也可以解釋為什麼,儘管一些鳥類會被風力發電場殺死,但大多數傷亡都是蝙蝠。根據貝爾瓦爾德的說法,鳥類的肺部更加堅硬,毛細血管更強壯,這使得它們能夠承受極端的壓力變化。那些被殺死的鳥類通常會顯示出被實際的渦輪葉片擊中的損傷。“這解釋了為什麼蝙蝠一旦遇到這些渦輪機,就很有可能最終死亡,”美國地質調查局的研究生物學家保羅·克賴恩說,他研究過這個問題,但沒有參與這項研究。但是“我們沒有一個令人滿意的解釋來解釋為什麼我們會看到如此大量的蝙蝠。似乎它們被渦輪機吸引了。”

風力發電場的所有者們非常清楚這個問題——以及對其環境信譽的潛在打擊。擁有薩默維尤的TransAlta Wind公司,以及ENMAX、Suncor Energy、Alberta Wind Energy甚至加拿大殼牌公司都與位於德克薩斯州奧斯汀的蝙蝠保護國際組織合作,資助了貝爾瓦爾德領導的這項研究。(TransAlta沒有回覆置評電話。)

目前尚不清楚可以採取什麼措施來消除這種壓力問題,除了在夜間風力較弱、蝙蝠活動最頻繁時停止渦輪機旋轉。當然,這也會減少它們的發電量:2007年8月,當風速低於每秒18英尺(5.5米)時,停止薩默維尤的19臺渦輪機的實驗,使TransAlta損失了至少5萬美元的發電量。

蝙蝠保護主義者建議,未來風力發電場應該建在遠離已知蝙蝠遷徙路線的地方。問題是:對蝙蝠遷徙的瞭解充其量也很少。“我們甚至不知道它們是否使用遷徙路線,”貝爾瓦爾德說,儘管她計劃在9月份開始尋找它們。

“就蝙蝠死亡人數而言,我們並不清楚風力渦輪機的糟糕選址是什麼,”克賴恩補充說。“我們還沒有達到可以提出解決方案的地步。”

然而,這些殺害蝙蝠的壓力區域的全面影響遠遠超出了風力發電場。這些遷徙的蝙蝠從加拿大一直遷徙到墨西哥,沿途吃掉數千只昆蟲,包括農作物害蟲,如飛蛾和甲蟲。“它們是唯一在夜間飛來飛去吃蟲子的東西,”貝爾瓦爾德指出。“在加拿大被殺死的蝙蝠可能會對美國或墨西哥產生不利影響。這不是區域性問題。這是一個生態系統範圍的問題。”

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