Sončne elektrarne so pogosto slabe za biotsko raznovrstnost - ni pa nujno, da so
Da, lahko imamo čisto energijo in tudi želve.
Ta zgodba je del skupine zgodb z imenom
Kriza biotske raznovrstnosti, pojasnjeno
Vsakih nekaj let - včasih le enkrat na desetletje -, ko dežuje v pravi količini in ob pravem času, redke rože popestrijo puščavo Mojave v Kaliforniji. Nekateri, kot je Barstow volnena sončnica , izhajajo iz rastlin, ki niso večje od sličice. Vzganjajo iz semen, ki so leta vztrajala v suhi zemlji in čakala prav na tak občasni dogodek.
V teh kratkih super cvetenjih je tla puščave videti kot preproga divjih cvetov, ki se razprostira po pokrajini, je dejal Karen Tanner , raziskovalec na Kalifornijski univerzi v Santa Cruzu. Hiter utrip flore pomaga obnoviti semena za prihodnje generacije.
Včasih so veliki deli tega zavajajoče krhkega ekosistema videti kot luna, je dejal Tanner. Zaradi česar se pod kaznovalnim soncem zdi idealno mesto za gradnjo velikih solarnih instalacij. Deli puščave, ki se raztezajo v štirih zveznih državah, so že spremenjeni v solarne objekte, na poti pa je še več - v Mojave in po ZDA. Več kot 4.600 kvadratnih milj zemljišča naj bi do leta 2030 pokrili s solarnimi napravami.
Ogromna širitev sončne električne energije je ključni del načrtov ZDA 80 odstotkov obnovljive energije do začetka naslednjega desetletja. To je bistveno za rezanje emisije ogljika in upočasnitev katastrofalnih podnebnih sprememb, ki predstavljajo strašno grožnjo rastlinam in živalim po vsem svetu, vključno z ljudmi.
Ampak Tekmovanje za postavitev obsežnih, maksimalno učinkovitih solarnih operacij bi lahko škodilo lokalnim ekosistemom, če operaterji ne bodo previdni. Na podlagi svojih raziskav Tanner sumi, da mnogi od teh solarnih projektov, ker se tradicionalno izvajajo, povzročajo več lokalne škode, kot se nekateri zavedajo. Skoraj desetletje je pozorno preučevala - pogosto na rokah in kolenih s povečevalnim steklom - eksperimentalne sončne ploskve v Mojave, ki se nahajajo v šestih milj od štirih velikih sončnih instalacij. Njena najbolj nedavne ugotovitve , objavljene v začetku tega leta, so ugotovili, da sončne celice spremenili neposredni mikrohabitat in je škodljivo vplival na redkejše rastline, kot je volnata sončnica Barstow.
Ena stvar ji je jasna: ni dovolj, da narediš eno anketo v enem letu in rečeš: 'O ja, tukaj ni ničesar. Pojdite in namestite infrastrukturo,« je dejala.
Ni nujno, da je Solar igra z ničelno vsoto, ki daje prednost čisti energiji oz biotske raznovrstnosti, so znanstveniki povedali za Vox. Številni projekti in študije trenutno iščejo načine, kako lahko sončne instalacije bolje zaščitijo - in morda celo izboljšajo - lokalne ekosisteme, skupaj z rezultati operaterjev in celo bližnjih lastnikov zemljišč, kot so kmetje. Te rešitve so lahko tako preproste, kot je dajanje prednosti avtohtonim rastlinam ali izbira lokacije, ki so jo ljudje že motili.
Temnejša stran sonca
Sončne instalacije, v obsegu, ki je potreben za dobavo električna omrežja, so po potrebi ogromna in spreminjajo zemljišča, kjer se nahajajo, v novo vrsto grajenega okolja. Lahko se spremenijo vse od izpostavljenosti soncu do vlage do površinskih temperatur. To ima lahko nenamerne in nepričakovane učinke na lokalne rastline, živali in celo mikrobiom območja .
Fotonapetostne plošče zasenčijo zemljo, medtem ko nekatera območja blokirajo pred padavinami, druga pa zalijejo z močnim odtokom. To spreminja rastne razmere za rastline, kar ima posledice za druge povezane vrste. Druga izrazita oblika sončnega koncentrirajočega sonca – pri katerem ogledala usmerjajo sončne žarke – ustvarja toliko toplote, da lahko sežge žuželke in sežge perje ptic, ki letijo skozenj, Jeffrey Lovich , raziskovalni ekolog pri ameriškem geološkem zavodu, ki preučuje vplive teh naprav na okolje, je za Vox pisal.
Na območjih, kot je jugozahod ZDA, se zdi, da sončne instalacije prispevajo k temu umrljivost ptic . Znanstveniki niso povsem prepričani, zakaj je temu tako, vendar je ena od prevladujočih idej, znana kot hipoteza o učinku jezera, ta, da se vodne ptice, ki se selijo skozi sušno pokrajino, zamenjajo naprave z vodnimi telesi in se zaletijo vanje.
Zlasti velike solarne naprave lahko tudi Drobec pomembno habitat divjih živali ali migracijskih koridorjev prek ograj in sprememb krajine ter lahko omeji pretok genov za živalske in rastlinske populacije.
Upravljavci teh inštalacij si na splošno želijo znižati stroške gradnje in vzdrževanja, zato večina solarnih naprav nadomesti obstoječo površino tal z razvrščeno nabito umazanijo, gramozom ali pokošeno travo, kar dodatno škoduje lokalni biotski raznovrstnosti. Lovich je dejal, da priprava mesta za 'rezilo in kakovost', ki odstrani vso vegetacijo, očitno negativno vpliva na biotsko raznovrstnost. Pričakuje, da bi pokošena trava obremenjevala rastlinske združbe in živali, ki jih uporabljajo.
Številni učinki ostajajo neznani. Raziskovalcem je pogosto težko pridobiti dostop do sončnih naprav in okoljskih podatkov, ki jih zbirajo – čeprav se večina objektov nahaja na zemljiščih v javni lasti, so Lovich in sodelavci ugotovili v list iz 2017 .
Vendar je mogoče zmanjšati potencialno škodo velikih sončnih elektrarn. Vrsta sončne infrastrukture – bodisi koncentrirana sončna ali fotonapetostna in ali so plošče fiksne ali vrtljive, visoke ali nizke – vpliva na morebitne slabosti obsežnih inštalacij. Tako tudi narava sama pokrajina.
Kako lahko sonce pomaga domačim rastlinam in ključnim opraševalcem
Nekateri solarni operaterji si ponovno predstavljajo svoje objekte kot prvovrstne zaščitene habitate za avtohtone rastline, vračajo ključne lokalne vrste in potencialno izboljšajo zemljišča, ki so jih ljudje že motili. Sončna energija je lahko neto korist v smislu obnove domačega habitata in izboljšanja ekosistemskih storitev, kot so nadzor nevihtnih voda ter shranjevanje in sekvestracija ogljika, je dejal Leroy Walston , krajinski ekolog iz nacionalnega laboratorija Argonne, ki preučuje odnos med obnovljivo energijo in okoljem.
Eden od priljubljenih ukrepov za ublažitev posledic je opraševalcu prijazno listje. V eni eksperimentalni sončni instalaciji v Minnesoti so opraševalcu prijazne rastline pripomogle k nekoliko povečanju pridelka energije (s tem, da je mikroklima postala hladnejša na dotik) in nekoliko zmanjšale stroške dolgoročnega vzdrževanja (zaradi manj pogoste košnje), pravi analiza 2019 iz Centra za poslovanje in okolje na univerzi Yale. Poročilo je omenilo tudi večje zmage: rastline so pomagale zmanjšati erozijo, povečati zaloge podzemne vode in povečati pridelek.
Sončna energija je lahko neto korist v smislu obnove domačega habitata in izboljšanja ekosistemskih storitev –Leroy WalstonStrokovnjaki so opozorili skrbi da bodo solarni operaterji uporabili nekaj cvetov za ozelenitev slike, ne pa snovi, njihovega delovanja. Da bi to preprečili, ima zdaj približno 15 držav opraševalcu prijazne sončne kazalnike katerih cilj je izmeriti dejanski vpliv sončnih projektov na ključna bitja, ki prenašajo cvetni prah iz rastline v rastlino.
So prostovoljni, vendar pomagajo sončnim napravam, da pridobijo objektivno potrdilo, da so opraševalcu prijazni, kar je bilo koristno za spodbujanje uporabe habitata opraševalcev v solarnih objektih, je dejal. Heidi Hartmann , Walstonov kolega, ki dela kot vodja programa za zemljiške vire in energetsko politiko v Argonnu. Na primer, kalifornijski ponudnik električne energije iz obnovljivih virov MCE zdaj prosi svoje objekte na obdelovalnih površinah za uporabo razumna prizadevanja da bi dosegli določen rezultat na teh lestvicah opraševalcev.
Walston poziva k še širšemu pristopu k soncu – ki se ne osredotoča samo na čebele in metulje, ampak na splošno obnovo avtohtonega habitata. Avtohtone rastline so močno prilagojene lokalnemu okolju, uspevajo v posebnih podnebnih razmerah, izboljšujejo zadrževanje tal in pogosto koristijo najširši paleti drugih vrst na območju. tujerodne, bleščeče vrste opraševalcev morda ne.
Hartmann in Walston sta modelirala vpliv prehoda z vzdrževane trave na avtohtone zasaditve. Ugotovili so, da bi na Srednjem zahodu ZDA avtohtone rastline prinesle trikrat več opraševalcev. Prav tako bi povečali potencial shranjevanja ogljika v tleh za 65 odstotkov in bi bili učinkovitejši, ko bi bili uveljavljeni, pri zadrževanju plevela, kar bi lahko zmanjšalo potrebo po škodljivi uporabi herbicidov.
Enačba je zapletena, pravijo Alyssa Edwards , podpredsednik za okoljske zadeve pri proizvajalcu sončne energije Lightsource BP, o vplivu podjetja na lokalne habitate. Lightsource se oglašuje kot varovanje ekosistemov in spodbujanje biotske raznovrstnosti. Habitat opraševalca, upoštevanje razpoložljivosti semena, višine vegetacije, zavarovalnih zahtev, požarne nevarnosti in stroškov pridejo v poštev. Da ne omenjam, da habitat opraševalcev morda ni prava izbira za vsa območja, saj so lahko druge pobude bolj dragocen prispevek k trajnosti. Podjetje, skupno podjetje z naftni in plinski velikan BP pravi, da dela na različnih solarnih projektih, ki vključujejo habitat opraševalcev, ohranjanje prerijskih zemljišč s kratko travo in celo pašo živali.
Koridorji za divje živali so še en način, kako lahko solarne instalacije pomagajo pri podpori biotske raznovrstnosti. Toda da bi velika območja postala del koridorjev, bodo morda zahtevala znatne prilagoditve ograje in druge zgrajene infrastrukture (in tudi takrat bi verjetno predstavljale ovire za nekatere večje vrste).
Ker več lokacij vključuje biotsko raznovrstnost kot merilo, je hudič v podrobnostih. Tanner in drugi so ugotovili, da lahko sončne celice dejansko povečajo število rastlinskih vrst, ki rastejo pod njimi, zlasti v težkih okoljih, kot je puščava. Vendar pa so nekatere od teh dodatnih vrst invazivne ali grozijo, da bodo presegle manjše, redkejše domorodne vrste, ki bi lahko prenašale tako ekstremne puščavske razmere.
Zaradi tovrstnih gub je še toliko bolj pomembno, da znanstveniki in upravljavci dejansko merijo svoj vpliv na ekosisteme – da se za trenutek ustavijo in premislijo, katere vrste razmišljamo, ki sestavljajo raznolikost, je dejal Tanner.
Gradite sončno energijo na zemljiščih, s katerimi so se ljudje že zapletli, pravi en strokovnjak
Solarni operaterji ponavadi iščejo nove lokacije na podlagi sonca in podnebnih razmer, pa tudi bližine obstoječega električnega omrežja – in komunalnih podjetij na trgu njihove energije. Znanstveniki so za Vox povedali, da bi morala podjetja poiskati tudi mesta, ki so jih ljudje motili, saj lahko lokalni ekosistem manj izgubi.
Lovich predlaga umestitev več sončnih elektrarn na rjava polja, strehe, zapuščena kmetijska polja, suha jezera in celo letališča - kjer so divje živali nezaželene. Prav tako so primerni za kanalov in človeški rezervoarji , kjer jih včasih imenujemo floatovoltaics, nenazadnje zato, ker lahko upočasnijo izgubo vode z izhlapevanjem. Ti manj konvencionalni dogovori imajo lahko višje vnaprejšnje stroške, vendar bodo morebitni okoljski stroški nižji.
Gradnja na ekološko občutljivem mestu je lahko tudi draga. Vzemimo za primer BrightSource Energy, ki je porabil vsaj 56 milijonov dolarjev preselitev ogroženih puščavskih želv z mesta za razvoj sončne energije Ivanpah v puščavi Mojave. Čeprav so ta prizadevanja omogočila, da je projekt šel skozi, znanstveniki še vedno spoznavajo posledice. Zgodnja študija ugotovili, da so preseljene želve potrebne več časa in truda, da se navadite na običajne vzorce gibanja, kar bi jih lahko izpostavilo dodatnim grožnjam. A kot je poudaril Lovich, ker so želve dolgožive, dolgoročni rezultati še niso na voljo.
Takšne izkušnje niso odvrnile od drugih operacij iskanja sonca v puščavi. Sončne elektrarne delujejo ali so načrtovane v odličnem habitatu želve, ki prizadene na stotine do tisoče želv, je dejal Lovich. Preprosto premikanje želv – naj bo drago – ni zanesljivo zdravilo. Translokacija ima pestro zgodovino uspeha, je dejal.
Lovich trenutno študira vpliv projekta Gemini Solar v Nevadi, ki bi pokrivala 11 kvadratnih kilometrov habitat želve v javni lasti in je dom na stotine teh dolgoživih, izginjajočih živali. Za ta projekt je načrt ujeti živali, jih namestiti v zadrževalni center za največ dve leti med gradnjo, nato pa jih spustiti v prostore objekta, da bi videli, kako se obnesejo, je dejal Lovich.
Vsi viri energije bodo nekaterim prostoživečim živalim obremenjeni, so Lovich in njegovi sodelavci ugotovili v list 2020 . Najboljša strategija za ublažitev je izogibanje razvoju občutljivih in nedotaknjenih območij.
Druge pokrajine ne bi le tolerirale sončnih elektrarn, ampak bi lahko imele od njih koristi. Na primer, sončna instalacija, prijazna opraševalcu, bi lahko povečala pridelek kmetom, katerih soja, citrusi, mandlji, bombaž ali lucerna potrebujejo pomoč pri opraševanju. Več kot 500 sončnih naprav že obstaja na lahki razdalji - manj kot miljo - od teh pridelkov v Kaliforniji, Massachusettsu in Severni Karolini, po navedbah študija iz leta 2018 Walstona, Hartmanna in njihovih kolegov. Na nacionalni ravni bi več kot 1350 kvadratnih kilometrov obdelovalnih površin koristilo, če bi obstoječe sončne instalacije dodale opraševalcu prijazne rastline, so zaključili.
Ker se je sonce preselilo na zemljišča, ki bi jih sicer lahko obdelovali, je povzročilo nekaj napetosti z lokalnimi prebivalci. Ni pa nujno, da so sončne elektrarne in dejanske kmetije v nasprotju. Možno je soumestiti sončno energijo in pridelke v agrovoltaične sisteme, ki lahko vključujejo pašno travo, koruzo, pridelano za bioplin, in celo solato in paradižnik, ki lahko uspevajo pod sončnimi paneli. Lahko bi celo gojili druge pridelke pod polprozornimi sončnimi paneli .
Sončna energija lahko zaščiti rastline in živali, medtem ko pomaga planetu
Preoblikovanje solarnega razvoja – in njihovo usmerjanje na mesta, kjer ne bodo povzročali škode – ni enostavno. Povečanje proizvodnje energije pomeni iskanje lokacij s pravimi kombinacijami sonca, temperature, vetra in vlage (ena študija je pokazala najboljših mestih kot pridelki, travniki in mokrišča) in čim bolj gosto zapakirati sončne naprave. Vsi ti pogosto delujejo navzkrižno in podpirajo raznoliko paleto rastlinskih in živalskih vrst.
Poleg tega se dovoljenja za te objekte običajno izdajo na zelo lokalni ravni. (Predsednik Barack Obama je naročil te vrste projektov na zveznih zemljiščih, da imajo strategijo za ublažitev — ukaz predsednika Donalda Trumpa udaril dol njegov drugi mesec na funkciji.) Gre torej za mešanico različnih ravni predpisov in postopkov odobritve, od katerih so nekateri bolj usklajeni s premišljenim vrednotenjem mest in dolgoročnimi vplivi. Na ravneh lokalne uprave je mogoče izvesti več izobraževanja, je dejal Hartmann.
Brez bolj temeljitega raziskave pred in po , morda ostajamo v temi, kako ti veliki objekti spreminjajo pokrajino, ki jo pokrivajo. Če se ocene lokacije izvajajo v sorazmerno kratkem časovnem obdobju – na primer v eni sezoni pred gradnjo sončne elektrarne – bi lahko upravljavci zlahka zamudili ključne vidike biotske raznovrstnosti, kot je volnata sončnica Barstow, ki čaka le na pravi vzorec redkega puščavskega dežja.
Pravkar začenjamo opraskati površino in ugotavljati, kako se bodo različni organizmi verjetno odzvali na sonce, je dejal Tanner, raziskovalec UC Santa Cruz. Za zdaj se spodobi, da se čim manj obremenjujemo z njihovim okoljem, je opozorila, in čim več ohranimo. Zlasti v kontekstu podnebnih sprememb ne vemo, katere vrste bodo lahko v prihodnosti prešle skozi to odprtino.
Ker se svet bliža podnebni katastrofi, čim hitrejše povečanje proizvodnje ogljično nevtralne energije ne bi moglo biti bolj nujno. Potrebujemo vso pomoč, ki jo lahko dobimo, in premakniti se moramo hitro, je dejal Tanner. Na planetarnem nivoju lahko čista elektrika pomaga zaščititi vse vrste in bi bila verjetno vredna kompromisa, če pri tem škodi nekaj lokalnim vrstam.
Toda morda ni treba priti do kompromisa, je predlagal Tanner. Nisem prepričana, da gre za vprašanje ali-ali, je rekla.