Энергия ветра и гибель летучих мышей: как улучшение акустического мониторинга может защитить биоразнообразие

Для оценки риска гибели летучих мышей на ветряных турбинах распространённой практикой является запись их акустической активности в рабочем диапазоне лопастей ротора. Для этого ультразвуковые детекторы крепят к гондолам на вершине мачты. Анализ, проведённый учёными под руководством Института зоологии и дикой природы им. Лейбница (Leibniz-IZW), показывает, что эффективность такого акустического мониторинга недостаточна для надёжного прогнозирования риска смертности, особенно для крупных турбин. Авторы рекомендуют устанавливать дополнительные детекторы в других местах на турбинах и развивать дополнительные методы, такие как радар и тепловизионные камеры. Результаты опубликованы в журнале Mammal Review.

Столкновения с лопастями ветряных турбин — серьёзная проблема для охраны рукокрылых, все виды которых охраняются законом. Чтобы определить условия, при которых работа турбин представляет угрозу, записывают эхолокационные сигналы летучих мышей, залетающих в опасную зону рядом с лопастями. На основе этого выводят пороговые значения скорости ветра и температуры для «безопасного для летучих мышей» режима работы.

Проблемы акустического мониторинга

Автоматические ультразвуковые детекторы на гондолах обычно имеют порог обнаружения 60 дБ. Моделирование распространения звука на примере двух видов с высоким риском столкновения показало:

• Рыжая вечерница (низкая частота ~20 кГц, высокий уровень звукового давления 110 дБ): затухание сигнала 0.45 дБ/м, дальность обнаружения до ~40 м.
• Лесной нетопырь Натузиуса (частота ~40 кГГц, уровень 104 дБ): затухание 1.13 дБ/м, дальность обнаружения в среднем ~17 м.

Этих расстояний недостаточно для полного покрытия опасной зоны крупных турбин, лопасти которых часто превышают 60 м в длину. Дополнительные ограничения:

• Эхолокационные сигналы направлены преимущественно вперёд по полёту.
• Микрофоны, направленные вниз, не регистрируют зверей над гондолой.

Расчёт покрытия опасной зоны

Для турбины с длиной лопасти 60 м детекторы покрывают:

• максимум 23% опасной зоны для рыжей вечерницы;
• максимум 4% опасной зоны для лесного нетопыря Натузиуса.

С увеличением размеров турбин относительное покрытие будет снижаться. Это означает, что текущие меры мониторинга неадекватно отражают риск столкновений, а условия для отключения турбин недостаточны.

Рекомендации по улучшению

Для повышения эффективности мониторинга учёные рекомендуют:

1. Установку дополнительных детекторов над и с подветренной стороны гондолы, а также непосредственно на мачте.
2. Развитие дополнительных технологий: радарных систем и тепловизионных камер.

На основе данных мониторинга можно определить виды и условия их наибольшей активности (температура, время суток, сила ветра) и ограничить работу турбин в эти периоды.

Вывод

«С помощью подходящих схем мониторинга работу ветряных турбин можно эффективно регулировать, чтобы обеспечить, чтобы производство ветровой энергии не происходило за счёт биоразнообразия», — заключает доктор Кристиан Фойгт, ведущий автор статьи.