Vestkystens havfugleundersøgelse viser, hvordan de en dag kan dele luften med vindmøller

En dag kan vindmøller flyde ud for Californiens og det sydlige Oregons kyster og levere ren, vedvarende energi til millioner af hjem. Men før byggeriet kan starte, undersøger forskere, hvordan man minimerer den potentielle vindmølleparks indvirkning på det lokale dyreliv.

Forskere fra Department of Energy's (DOE's) Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) og miljøkonsulentfirmaet H. T. Harvey &Associates implementerede for nylig teknologi ud for vestkysten i en af ​​de første bestræbelser på at forstå, hvordan højt havfugle flyver, og om de kan interagere med vind turbiner og anden infrastruktur.

De offentliggjorde forskningen den 24. april i Frontiers in Marine Energy .

"Dette er et vigtigt skridt i at forstå havfugles adfærd på højden af ​​havvindmøller på vestkysten," sagde Shari Matzner, datalog ved PNNL og medforfatter på papiret. Data fra forskere på forskningsfartøjer har givet estimater af, hvor højt fugle flyver, afhængigt af vindstyrken, men "det er virkelig første gang, vi har haft real-time, kvantificerede flyvehøjdedata for disse fugle," sagde Matzner. P>

Sporing af fugle

Forskere har undersøgt virkningerne af vindmøller i Europa og på østkysten, som har en mere moden havvindindustri. Tidligere undersøgelser har fundet meget lave rater af kollisioner mellem fugle og havvindmøller.

Men dybt vand ud for vestkysten er vært for et meget anderledes samfund af havfugle end begge disse steder, sagde Scott Terrill, papirmedforfatter og primær senior fugleekspert ved H. T. Harvey. Derude jager fugle som albatrosser, sludder og stormsvaler efter føde og er afhængige af de samme stærke vinde, som gør disse farvande ideelle til at generere strøm.

Disse fugle tilbringer meget af deres liv i luften. For at holde sig i luften ved at bruge den mindste mængde energi, svæver fuglene på kraftige vindstød for at opnå højde og flyder derefter nedad i et flyvemønster kendt som "dynamisk svævning."

Forskere vil vide, om dynamisk svævning – og anden flyveadfærd – kan bringe disse fugle til højden af ​​havvindmøllevinger, som ville strække sig fra 25-260 meter (82-853 fod) over vandet.

"Visse slags havfugle har faktisk brug for vind for effektiv, eller endda enhver, flyvning. De har lange, smalle vinger som svævefly. Det er vigtigt at kvantificere, i hvilken grad havfugle og havvindmøller kan overlappe hinanden," sagde Terrill.

I løbet af sommeren 2021 lancerede DOE og PNNL sammen med Bureau of Ocean Energy Management en bøje udstyret med PNNL's ThermalTracker-3D (TT3D), et stereokamerasystem, der bruger et par termiske kameraer til at spore fugle, når de flyver over hovedet .

Forskere har allerede brugt TT3D på landjorden til at overvåge fugle såvel som flagermus, når de navigerer rundt på landbaserede vindmøller, men det er første gang, teknologien er blevet indsat på havet. Efter deployering evaluerede H. T. Harvey-teamet fugleflyvningsdataene.

TT3D boppede på en bøje omkring 40 kilometer (25 miles) ud for den nordlige californiske kyst og overvågede himlen i næsten 2.000 timer i løbet af sommeren 2021. Instrumentet opdagede mere end 1.400 fugle, der fløj både dag og nat.

Ud af de 1.400 fugle, der blev sporet, fløj 79 % af dem i de første 25 meter (82 fod) over havets overflade, med den meste aktivitet koncentreret i de første 10 meter (33 fod) over havets overflade - langt under hypotetiske turbinevinger.

Af de resterende sporede fugle fløj 21 % i højder, der overlappede med hypotetiske turbinevinger, mens færre end 1 % fløj højere. Ingen fugle blev sporet, der fløj højere end 316 meter (1.036 fod) over havets overflade (systemets registreringsrækkevidde er begrænset til omkring 400 meter eller 1.312 fod).

Hvor dagslængden var omkring 14 timer, blev de fleste fugle spottet i løbet af dagen, men TT3D sporede også aktivitet ved daggry, skumringstid og natten over.

"Disse data bidrager til den grundlæggende forståelse af fugleadfærd og vil hjælpe os med bedre at forstå, hvordan fremtidige vindmøller kan påvirke havfugle," sagde Matzner, der ledede udviklingen af ​​TT3D hos PNNL.

Beskyttelse mod miljøpåvirkninger

Det seneste arbejde føjer til en stor del af forskningen fra PNNL, der sigter mod at minimere påvirkningen af ​​vedvarende energiprojekter på dyrelivet.

For at supplere data fra TT3D arbejder PNNL-forskere også på et system, der bruger radar til at spore fugleflyvning på havet. Selvom TT3D kan generere detaljer om flyvemønstre og give nogle data til at hjælpe forskere med at identificere arter, "ser" den ikke langdistance.

Radar, på den anden side, tilbyder ikke fine detaljer, men dens detektionsområde ville gøre det muligt at spore adfærden af ​​en bestand af fugle omkring steder beregnet til vindmøller, sagde Matzner.

I år vil TT3D også blive indsat til at studere fugle på østkysten, som en del af Wind Forecast Improvement Project, et PNNL-ledet projekt til forbedring af vejrudsigter for forsyningsselskaber.

Grænserne undersøgelse vil ikke være den sidste af sin art på vestkysten, sagde Matzner. Selvom TT3D kan spotte fugle, er evnen til at fortælle, hvilken art de er, stadig et arbejde i gang.

Forskere skal også forstå, hvordan fugle kan blive påvirket bortset fra kollisionsrisiko; nogle undersøgelser viser, at fuglebestande helt vil undgå områder med f.eks. vindmølleparker.

Flere data vil være nødvendige for fuldt ud at forstå, hvordan fugle bruger den luft, de en dag kan dele med vindmøller.

Flere oplysninger: Stephanie R. Schneider et al., Autonom termisk sporing afslører spatiotemporale mønstre af havfugleaktivitet, der er relevante for interaktioner med flydende havvindanlæg, Grænser i havvidenskab (2024). DOI:10.3389/fmars.2024.1346758

Journaloplysninger: Grænser i havvidenskab

Leveret af Pacific Northwest National Laboratory