2017年9月7日 星期四

笨笨的死法(二)風機的干擾作用

"如果期待潔淨能源能真正達到環境保護及生態友善,那我們不應只想減輕生態衝擊,而是得從政策面、機組設置與風場設計、乃至整體環境與法律,都要承認與落實所謂的「友善」態度!"
風機、垃圾、開發及飄飛砂,彰化海岸的水鳥族群其實面臨到了從人為到自然的威脅。

文/Penlock

 在熟悉的綠色能源種類中,如太陽能與風力發電的設置場域,與我們日常生活範圍極為接近,然而太陽能設置點取決於有效日照時間,風力發電則依賴風場良莠。以風力發電為例,目前台灣已在30座風場架設347支陸域風機,2016年發電量足以提供40萬戶用電。

 然而,所有環境開發都相伴著環境衝擊,衝擊範圍從人類的日常生活,到野生動植物的棲息地與族群都有。所謂的潔淨能源是指排碳量相對少,並不代表對於其它生物完全沒有影響。

笨笨的死法,風機與蝙蝠的恩怨

 近期的哺乳類研究(Mammal Study)期刊,刊出了一篇「台灣風場中蝙蝠的死亡率(Bat Fatalities at Wind Farms in Taiwan )」,研究人員於2007~2010年間,到台灣三座風場針對蝙蝠死亡率進行調查,在風機下尋獲5種蝙蝠屍體:東亞家蝠(Pipistrellus abrades)、高頭蝠(Scotophilus kuhlii)、崛川氏棕蝠(Eptesicus serotinus horikawai)、金黃鼠耳蝠(Myotis formosus)、絨山蝠(Nyctalus plancyi velutinus),其中以東亞家蝠最多,其中崛川氏棕蝠及金黃鼠耳蝠則為台灣特有種。

 蝙蝠是活動於夜間的動物,一般人對牠印象或許來自於DC英雄電影的蝙蝠俠,然而牠在生態學上的地位、乃至於仿生學(Bionics)都扮演著重要角色,甚至在宗教民俗文化也有其一席之地。然而,為什麼蝙蝠與風力機組有關,又為什麼會被風機扇葉擊落呢?

 在周政翰等人撰寫的〈能源危機下的生物危機〉一文,根據Kunz et al.(2007)提出的各種假說(注1),認為蝙蝠可能因為沿著風機飛行、在風機附近活動、在風機其間覓食,或者因風機產生的聲音、電磁場、空氣壓力變化,造成了錯覺或身體傷害。

 同樣在天空飛翔的鳥類,也面臨類似處境,其中以活動在海岸溼地的水鳥族群所受影響最大,畢竟所謂的風場所在地,也是這些水鳥繁殖與棲息的地方。2007年,施月英以彰濱工業區崙尾區風力機組為樣區,調查時間歷經風力機組從無到有、從裝設到運轉,針對該區域鳥類群聚進行研究。發現風力機組架設後,水鳥族群的飛行路徑改變了,甚至為了漲潮後順利進到內陸棲息,還另闢一條新路徑,然而無論是改變舊路徑或者新路徑,距離都避開風力機組超過100公尺以上。有些鳥類似乎臨時意識到原有路徑遭切割,因此快接近機組時,才突然改變飛行方向,如東方環頸鴴、夜鷺、燕鴴及鐵嘴鴴。

風力機高度與鳥類飛行高度示意圖,葉片掃風區為 27-107 公尺飛行高度在葉片掃風 區內,有發生直接碰撞傷亡的風險存在。資料來源:《海岸風力發電機對鳥類群聚的影響:彰濱工業區崙尾風力場為例》,施月英(2008,靜宜大學生態學系碩士論文)

風機干擾,影響水鳥遷徙行為

 調查期間,在機組附近也發現了五種鳥類的屍體,但除了野鴿可能為碰撞傷亡,其它無法確認其明確死因。或許相較於因為覓食而出現在風力機組附近的蝙蝠而言,鳥類看似只是單純的路徑遭到影響,同時也自已選擇改變路徑的方式,以因應風力機組的存在。事實上,從飛行行為的改變,同時已經造成了棲地利用的改變與額外能量的消耗。

 對於鷸、鴴科水鳥而言,滿潮期間由於潮間帶覓食地被淹沒,牠們被迫飛離尋找漲潮時的休息地,退潮時再從休息地回到覓食地,因此休息地的存在對水鳥來說很重要。水鳥從覓食地離開尋找休息地,為降低能量消耗,通常會選擇離覓食地近的棲地,而為儲備能量,在休息地的水鳥未受干擾時,大部分時間都保持不動狀態。

 因此對水鳥族群而言,若漲潮後無法獲得安全的棲息地,可能無法獲得足夠脂肪,除了可能造成遷移時間的延遲,亦可能提高死亡率。半蹼濱鷸(Semipalmated Sandpipers,Calidris pusilla)、黑腹濱鷸(Dunlin,Calidris alpina)在加拿大及德國,均曾因掠食者如遊隼等的干擾,造成其持續於海面飛行(Over-Ocean Flocking ,OOF),而無法停棲休息的情況。

預防方法及小結

 無論驚飛、改變路徑或滯留不回,都是干擾對於鳥群造成的結果,而這對於牠們的日常移動和能量累積,都會造成不必要的消耗。

 防止鳥類或蝙蝠撞擊的方法中,通常會事前尋找更安全的設置位置以避開動物聚集處,或者利用聲波、顏色,乃至於監測等方式來了解或減緩撞擊的情況,以Buer, F. and M. Regner (2002)為例,他認為可利用鳥類對紫外光的敏感度,透過反射或發出紫外光的材質與塗裝警告鳥類。但坦白說這是治標不治本,無論蝙蝠或水鳥,牠們的活動速度遠不及棲地被破壞的速度。對蝙蝠而言可能是直接被扇葉撞,對水鳥則是一長排看似有路、實而緊密的無形柵欄,隔絕於海陸之間。

 同樣的在台灣,如果我們期待潔淨能源能真正達到環境保護及生態友善,那不應只是想要減輕生態衝擊,而是得從政策面、機組設置與風場設計、乃至於整體環境與法律,都要承認與落實所謂的「環境友善」,以降低不必要的衝擊,及不可逆的破壞發生。

注1 Kunz等人所提出的假說如下:
  1. 「線性廊道假說」(Linear corridor hypothesis):指蝙蝠因風力發電機組沿著山脊頂森林架設,形成一個清楚的線性廊道而飛行。
  2. 「棲所吸引假說」(Roost attraction hypothesis):蝙蝠或許認為風機為一潛在棲所而被吸引。
  3. 「熱吸引假說」(Heat attraction hypothesis):昆蟲常被引擎機組產生的熱能吸引,而以昆蟲為食的蝙蝠因此被吸引到風機周邊趨近覓食。
  4. 「視覺吸引假說」(Visual attraction hypothesis):夜間活動的昆蟲被風機在夜間可視性所吸引,以昆蟲為食的蝙蝠被吸引而受影響。
  5. 「地景吸引假說」(Landscape attraction hypothesis):昆蟲被轉換的地景吸引,這些地景多出現在風機周邊,以昆蟲為食的蝙蝠也被吸引。
  6. 「聲音吸引假說」(Acoustic attraction hypothesis):蝙蝠被風機產生的可聽或高頻率聲音吸引。
  7. 「回聲定位失能假說」(Echolocation failure hypothesis):蝙蝠受運行中的風機影響,無法以回聲定位偵測扇葉,或錯估其轉速。
  8. 「低風速假說」(Low wind velocity hypothesis):低風速時,風機扇葉發出的聲音常造成覓食及遷徙中的蝙蝠誤判。
  9. 「電磁場迷蹤假說」(Electromagnetic field disorientation hypothesis):風機產生的電磁場,導致蝙蝠迷失方向。
  10. 「減壓假說」(Decompression hypothesis):風機扇葉轉動導致周邊壓力變化,造成周圍活動或覓食的蝙蝠體內(臟器)或身體表面傷害。

【參考資料】
  • 環境資訊中心:留住幸「蝠」 新片為黃金蝙蝠作傳
  • Chou, C. H., Hsieh, T. Y., Liu, W. T., Chou, T. C., Huang, Y. P., & Rydell, J. (2017). Bat fatalities at wind farms in Taiwan. Mammal Study, 42(2), 121-124
  • 〈能源危機下的生物危機〉,周政翰、謝宗宇、劉威廷、詹芳澤、鄭錫奇(2013,大自然120:78-85)
  • 《海岸風力發電機對鳥類群聚的影響:彰濱工業區崙尾風力場為例》,施月英(2008,靜宜大學生態學系碩士論文)
【作者簡介】
Penlock,東海大學環境科學系畢,台灣水鳥研究群(Taiwan Wader Study Group)成員,俗稱企鵝,自認為鳥故事杜撰者,嘗試將研究者的視角以故事性的手法描述,寫出有所本的小鳥故事集。

【延伸閱讀】

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