当风力涡轮机杀死蝙蝠和鸟类时,这些科学家想要这些尸体

当风力涡轮机杀死蝙蝠和鸟类时,这些科学家想要这些尸体

本文最初刊登于 Undark。

“这是气味最淡的尸体之一,”托德·卡兹纳 (Todd Katzner) 透过实验室经理的肩膀望着她,她正从钢制实验室桌上的一只死鸽身上切下一块肉。送到爱达荷州博伊西市这家工厂的标本通常已经死亡很久了,尸体的气味“难以形容,除了恶心之外”。

卡兹纳是美国地质调查局(一家致力于环境科学的政府机构)的一名野生动物生物学家,他看着实验室​​经理翻找鸽子的肝脏,然后将一块光滑的栗色肝脏放入一个贴有生物危害标志的小塑料袋中。这只鸽子是一个示范标本,但包括肉和肝脏在内的样本通常会被冷冻、编目并储存在冰柜中。羽毛被塞进纸信封里,整理在档案盒里;尸体的其余部分则被丢弃。当需要进行研究时,储存的样本可以进行处理并送往其他实验室进行毒物检测或基因分析。

抵达博伊西实验室的大多数鸟类尸体都是从可再生能源设施运来的,每年有数十万只有翅膀的生物因与涡轮叶片和其他设备的碰撞而死亡。伊利诺伊大学香槟分校的保护生物学家马克·戴维斯说,清洁能源项目对于应对气候变化至关重要。但他也强调了减轻它们对野生动物的影响的重要性。“我支持可再生能源的发展。我也支持尽最大努力保护生物多样性,”戴维斯说。“我认为这两件事完全可以共存。”

为此,卡兹纳、戴维斯和其他生物学家正在与可再生能源行业合作,建立一个全国性的风能和太阳能设施中死亡的鸟类和蝙蝠尸体库。戴维斯说,这些尸体可以提供有关这些动物生活和死亡方式的线索,并可以帮助科学家和项目运营商了解如何减少清洁能源设施对环境的影响。

该库需要持续的资金和行业合作伙伴的支持来提供标本。但戴维斯补充说,该收藏的更广泛潜力是巨大的。他、卡兹纳和其他利益相关者希望这些尸体能为各种野生动物生物学家提供他们工作所需的动物样本,甚至可能为研究人员尚未想到的未来科学问题提供见解。


1980加利福尼亚州为世界上第一批大型风电项目之一奠定了基础,当时它划定了旧金山以东 3 万多英亩的土地用于风电开发,这片土地被称为阿尔塔蒙特山口。在二十年内,公司在那里安装了数千台风力涡轮机。但这也有一个缺点:虽然海风使阿尔塔蒙特成为风能的理想之地,但该地区也是筑巢鸟类的聚集地。研究表明,它们与涡轮机的旋转叶片相撞,导致数百只红尾鹰、红隼和金雕死亡。

“对于风力发电场来说,这里是个好地方,但对于风力发电场来说,这里也是一个非常糟糕的地方,”阿拉米达县的规划主管阿尔伯特·洛佩兹 (Albert Lopez) 说,许多项目都位于该县。

2004 年为该州准备的一份报告估计了死亡人数,并提出了建议,作者表示这些建议可能将死亡率降低 20% 至 50%。作者认为,最有效的解决方案是用更少的大型涡轮机取代阿尔塔蒙特的许多小型涡轮机。但是,作者写道,许多减少死亡的措施都是实验性的,“因为它们可能有效的程度存在不确定性。”随后十多年的研究、紧张局势和诉讼,重点是如何在减少死亡的同时仍生产清洁电力,以帮助加州实现其日益雄心勃勃的气候目标。

这一切发生的同时,卡兹纳正在通过研究鹰和其他鸟类获得博士学位——并开始在世界各地收集羽毛。自 1997 年以来,卡兹纳几乎每年夏天都会回到哈萨克斯坦进行实地研究,他注意到鸟巢下面有成堆的羽毛。他认为,羽毛包含着有关鸟类年龄、性别、饮食等信息,是一种太宝贵的资源,不能就这样丢弃,于是他收集了它们。这是他所描述的一种储存和归档潜在有用科学材料的冲动的开始。

2007 年,卡兹纳与他人共同发表了一篇论文,在论文中,研究人员对自然脱落的羽毛进行了基因分析,这种技术可以让科学家在难以通过视觉识别的情况下,将羽毛样本与正确的鸟类物种进行匹配。后来,他拖着鹿尸体穿越东海岸,引诱和诱捕金雕,以追踪它们的迁徙模式。如今,他的研究工作包括检测尸体中的铅和其他化学物质,以了解鸟类是否接触了有毒物质。

在过去十年中,卡兹纳还研究了鸟类如何与风能和太阳能等能源设施互动。在此期间,研究估计,美国每年有数十万只鸟死于此类设施。至少有一篇论文估计,每年有数百万只鸟因栖息地破坏、下游气候变化以及化石燃料和核电站的其他影响而死亡,而这仍然只是其中的一小部分。但可再生能源正在迅速发展,研究人员正在试图确定这种持续增长将如何影响野生动物。

蝙蝠似乎被旋转的风力涡轮机所吸引,有时它们在试图栖息在塔楼上时会被叶片击中。鸟儿有时会俯冲下来撞上光伏太阳能电池板——可能以为玻璃是可以安全降落的水。另一种不太常见的太阳能技术使用镜子将太阳光线集中成热能,这种技术已知会灼伤飞得太近的鸟——这一因素引起了鸟类保护主义者对此类设施的反对。但科学家们仍未完全了解这些相互作用及其对鸟类和蝙蝠种群的影响,这使得预防它们变得更加困难。

2015 年,当时卡茨纳已在美国地质调查局任职,他和其他科学家团队从加州能源委员会获得了 100 万美元,用于研究可再生能源对野生动物的影响——使用来自阿尔塔蒙特山口的数百具尸体。NextEra Energy 是那里最大的项目所有者之一,它捐赠了大约 1,200 具从其位于阿尔塔蒙特的设施收集的尸体。

该团队分析了十年来在阿尔塔蒙特收集的 411 只鸟类以及四年期间在加州太阳能项目中收集的 515 只鸟类。他们发现这些鸟类来自美国各地,这表明可再生能源设施可能会在鸟类迁徙过程中影响遥远的鸟类种群。2021 年初,卡兹纳和其他科学家团队发表了一篇论文,研究了在南加州风力发电设施收集的样本。他们的结果表明,用更少、更新的型号替换旧涡轮机并不一定能降低野生动物的死亡率。作者表示,项目选址和发电量可能是死亡率的更重要决定因素。

在阿尔塔蒙特,科学家仍在努力了解对鸟类和蝙蝠的影响,并成立了一个技术委员会来监督这项工作。洛佩兹说,目前正在努力用新涡轮机替换旧涡轮机,旨在减少那里被杀死的鸟类数量,但这是否有效仍是一个悬而未决的问题。安装比以前型号更少但单位发电量更高的涡轮机,预计会减少鸟类的碰撞点,增加栖息地空间。当安装新的涡轮机时,科学家可以推荐项目现场鸟类不太可能撞到涡轮机的地点。但根据卡兹纳和其他科学家在 2021 年撰写的论文,除了涡轮机尺寸和间距之外,其他变量也会影响死亡率,比如季节、天气和该地区的鸟类行为。

在阿尔塔蒙特的一条小路上,一块白色标志牌标志着 NextEra 的 Golden Hills 风力发电项目的入口,该公司最近用新的、更大的型号替换了几十年前的涡轮机。不远处,另一个风力发电项目处于闲置状态——这是另一个时代的遗迹。它的旧涡轮机一动不动,矮胖,灰色,旁边是地平线上优雅的现代继任者。除了电缆的静电嗡嗡声外,山丘一片寂静。

一些环保人士仍对该地区感到担忧。2021 年,美国奥杜邦协会 (National Audubon Society) 表示强烈支持可再生能源,但该协会就阿尔塔蒙特新风电项目的批准提起诉讼,声称该县没有对鸟类死亡进行足够的环境审查或缓解措施。

卡兹纳将他在加州的工作归功于该储存库的建立,他将其称为“可再生能源-野生动物解决方案计划”。与卡兹纳合作的土地管理局野生动物生物学家艾米·费斯诺克简单地称之为“尸体档案”。

在爱达荷州,卡兹纳已经收集了 80,000 多个样本,其中许多来自他几十年来收集的羽毛样本,还有数千个样本最近由可再生能源公司及其合作伙伴运送过来。最终,卡兹纳希望看到一组存储地点,所有存储地点都通过数据库连接起来。这将允许其他科学家获取鸟类和蝙蝠样本并以各种方式使用它们,例如提取它们的 DNA 或进行毒理学测试。

“每次我们得到一具动物尸体,它都有研究价值,”卡兹纳说。“如果我从科学的角度考虑,如果你把尸体留在野外,你就是在浪费数据。”

这些数据对像阿曼达·黑尔这样的人来说很重要,阿曼达·黑尔是一名生物学家,在德克萨斯基督教大学期间曾帮助建立了该储存库。她现在是西方生态系统技术公司的高级研究生物学家,这是一家咨询公司,除了提供其他服务外,还调查可再生能源站点的死亡野生动物。她的新职责之一是与清洁能源公司及其监管机构联络,确保决策者拥有最新的科学知识来指导项目。她说,更好的数据可以帮助客户制定更准确的保护计划,并帮助机构知道要寻找什么,从而使监管更加简单明了。

“一旦我们能够了解死亡模式,我认为我们就能更好地设计和实施缓解策略,”黑尔说。

不过,这项计划也并非毫无质疑。清洁能源会员组织能源与野生动物行动联盟的执行董事约翰·安德森认为这项努力有其价值,但他担心该计划可能会“被用来以非常不利的角度描述可再生能源的影响”,而没有认识到其好处。风电行业长期以来一直对有关其正在杀死鸟类的说法很敏感。

Undark 为本文联系的几家可再生能源公司没有回应关于在其场地监测野生动物的询问,或者停止了采访请求。其他行业组织,包括美国清洁能源协会和可再生能源野生动物研究所,拒绝了采访请求。但许多公司似乎都参与其中——在爱达荷州,卡兹纳已经从 42 个州接收了鸟类。

威廉·沃尔克 (William Voelker) 是科曼奇族的一员,几十年来一直领导着一个名为 Sia 的鸟类和羽毛储存库。他说,他对美国政府的这类举措缺乏对部落的考虑感到沮丧。他说,土著人对“土著关注的物种”拥有优先权。他的储存库会编目并将鸟类尸体和羽毛寄给土著人用于仪式和宗教目的,沃尔克还照顾鹰。

“现在我们在擂台上没有任何发言权,这很不幸,”沃尔克说道。

卡兹纳则表示,他希望该项目是合作性的。他说,可再生野生动物解决方案倡议组织已将一些样本送往亚利桑那州的一个储存库,该储存库为宗教和仪式提供羽毛,RWSI 档案馆可以运送其未存档的其他材料,但尚未联系其他地点这样做。

“如果鸟类的这些部位没有得到利用,那真是太可惜了,”他说。“我希望看到它们被用于科学或文化目的。”


美国许多风力发电厂已开始监测和收集被击落的野生动物。在位于阿尔塔蒙特以北一小时车程的加州风力发电厂,萨克拉门托市政公用事业区每年至少清理一次冰柜——在尸体开始发臭之前,这家国有公用事业公司环境服务部门的主管 Ammon Rice 说。公司收集的标本通常会被保留到扔掉。直到最近,政府和学术研究人员才可以零零碎碎地获得样本。

清洁能源公司雇佣人员清理工厂里的动物尸体有很多原因:一些州要求公司在开发的特定阶段对场地进行勘察,并记录发现的鸟类和蝙蝠尸体数量。清理尸体还可以阻止土狼、狐狸和秃鹫等食腐动物。联邦政府还为风电项目制定了自愿保护指南;对于一些公司来说,遵守这些建议是维持良好政治关系的一部分。

大多数情况下,人工搜索人员会勘察项目,在涡轮机下或太阳能场中行走。斯坦泰克 (Stantec) 的高级生物学家特雷弗·彼得森 (Trevor Peterson) 说,这是“极其耗费人力的”,斯坦泰克是经常受雇进行此类调查的咨询公司之一。在一些地点,经过训练的狗会嗅出尸体。

多年来,保护生物学家一直想为全国各地清洁能源站点的冷冻柜中那些奄奄一息的动物找到用途。为了让这个全国性项目顺利开展,卡兹纳开始与另外两名研究人员合作:伊利诺伊大学的保护生物学家戴维斯和当时德克萨斯基督教大学的生物学教授阿曼达·黑尔。卡兹纳说,他们是“捡死尸”的小团体的成员。三人开始会面,土地管理局和美国鱼类和野生动物管理局的科学家也加入了进来,他们帮助该计划与其他愿意送来尸体的行业合作伙伴建立了联系。

在卡兹纳现有样本的基础上,该储存库已从一个想法发展成为一个小型项目。在过去两年中,它从土地管理局获得了约 65 万美元的资助,并在该机构最近向国会提交的关于其在可再生能源发展方面取得进展的报告中被提及。

戴维斯开始在储存库工作时,就已经从风能设施接收了样本。尸体通常会邮寄到他的实验室,但他更喜欢在可能的情况下组织面对面的交付,因为有一次不幸的事件发生后,一位同事收到了一箱“蝙蝠汤”。为了亲自接收货物,戴维斯经常在大学停车场徘徊,等待对方到达,以便他们卸下货物。

“这听起来很像非法毒品交易,”戴维斯说。“这看起来很像非法毒品交易——我向你保证不是。”

最近,与戴维斯一起工作的现场技术员里奇·吉泽 (Ricky Gieser) 驱车两个半小时从伊利诺伊州来到印第安纳州中部,在 Cracker Barrel 的停车场与俄亥俄州野生动物官员会面。戴维斯安排 Undark 通过 Zoom 见证了这一过程。吉泽戴着乳胶手套,将装有 300 多只冷冻鸟类和蝙蝠的袋子转移——将它们从国有冷藏箱中取出,然后小心翼翼地放入他所在大学的冷藏箱中。整个交易在 15 分钟内就完成了,但协调工作却花了数周时间。

戴维斯研究蝙蝠和其他“人们不喜欢的生物”,重点研究遗传学。他在爱荷华州长大,喜欢追逐蜘蛛和蛇,现在在办公桌后面的架子上放着一罐腌制响尾蛇——这是他博士研究的纪念品。他说,保护这些生物极其重要。蝙蝠吃掉危害农作物的虫子,带来了巨大的经济效益。而它们的数量正在以惊人的速度下降:一种名为白鼻综合症的疾病在过去十年中消灭了三种北美蝙蝠种群的 90% 以上。2022 年 11 月下旬,美国鱼类和野生动物管理局将戴维斯最喜欢的物种——北长耳蝙蝠列为濒危物种。

对于某些物种来说,风力发电设施中的死亡是种群面临的另一个压力因素。科学家预计气候变化将使蝙蝠和整体生物多样性的状况恶化。“由于这些因素的汇合,蝙蝠现在的处境真的很艰难,”戴维斯说。“我们需要付出比现在更多的努力,才能让它们的生活变得更好。”

和其他野生动物研究人员一样,戴维斯有时很难获得追踪物种和了解其行为所需的标本。许多人花时间在野外,但这样做成本很高。戴维斯说,根据目标物种的不同,获得足够的动物可能需要数年时间。他用博物馆藏品作为博士论文的素材,仍然认为它们是“尚未开发的研究潜力源泉”。但博物馆通常专注于保持样本完好无损,以便保存和未来研究,因此它们可能并不适合每个项目。

剩下的就是打捞。美国国土安全部野生动物生物学家费斯诺克说,冷冻的鸟类和蝙蝠尸体对科学家来说是“无价之宝”。卡兹纳表示,到目前为止,作为可再生能源-野生动物解决方案计划的一部分收集的样本已经产生了大约 10 篇科学论文。戴维斯说,通过提供大量样本,特别是对于难以收集的物种,收集样本可以降低一些科学家的研究成本。科学家很难用网捕捉在高空飞行的迁徙蝙蝠,这使得估计种群数量变得具有挑战性。蝙蝠生物学家说,我们对它们的行为、范围和数量还有很多不了解的地方。


在科学家们努力收集更准确的数据的同时,一些公司也在尝试将机械化作为减少设施死亡人数的一种可能方法。在怀俄明州的一家风力发电场,公用事业公司杜克能源安装了一个旋转摄像头,它看起来像踩在高跷上的 R2D2。这项名为 IdentiFlight 的技术旨在利用人工智能识别鸟类并在几秒钟内关闭涡轮机以避免碰撞。

在 IdentiFlight 投入使用之前,技术人员曾在 17,000 英亩的场地中摆放草坪椅,仰望天空,有时一天要花八个小时来追踪老鹰。这是一个效率低下的系统,容易出现人为错误,最近从公用事业环境发展总监职位上退休的蒂姆·海耶斯 (Tim Hayes) 说。他补充说,IdentiFlight 已将那里的老鹰死亡率降低了 80%。“它可以 360 度全方位观察,而人类则无法做到,而且它永远不会累,永远不会眨眼,也永远不需要去洗手间。”

生物学家表示,这类技术的有效性仍然存在未知数,部分原因是有关有翼野生动物种群规模和分布的数据不完整。

卡兹纳和他的同事希望这个储存库能改变这一现状,但首先他们需要长期资金来招募更多的合作伙伴和员工。戴维斯估计,仅在他所在的大学就需要 100 万到 200 万美元来建造一个可持续储存库。理想情况下,美国地质调查局在博伊西的项目部分应该有自己的建筑。目前,卡兹纳将羽毛存放在一个兼作美国地质调查局会议室的空间里。隔壁,在一个嗡嗡作响的房间里,墙壁上摆满了冰柜。有些冰柜里放着已经编入目录的样本。其他冰柜里装着装满鸟类和蝙蝠尸体的黑色垃圾袋,等待处理。


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