I ricercatori del Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) del Dipartimento dell'Energia (DOE) e della società di consulenza ambientale H. T. Harvey &Associates hanno recentemente implementato la tecnologia al largo della costa occidentale in uno dei primi sforzi per capire quanto volano in alto gli uccelli marini e se potrebbero interagire con il vento. turbine e altre infrastrutture.

Hanno pubblicato la ricerca il 24 aprile in Frontiers in Marine Energy .

"Questo è un passo importante nella comprensione del comportamento degli uccelli marini all'altezza delle turbine eoliche offshore sulla costa occidentale", ha affermato Shari Matzner, scienziato informatico presso PNNL e coautore dell'articolo. I dati degli scienziati sulle navi da ricerca hanno fornito stime di quanto alti volano gli uccelli, a seconda della forza del vento, ma "questa è davvero la prima volta che abbiamo dati quantificati in tempo reale sull'altezza di volo di questi uccelli", ha detto Matzner.

Tracciamento degli uccelli

Gli scienziati hanno studiato gli impatti delle turbine eoliche in Europa e sulla costa orientale, che hanno un’industria eolica offshore più matura. Studi precedenti hanno rilevato tassi molto bassi di collisioni tra uccelli e turbine eoliche offshore.

Ma le acque profonde al largo della costa occidentale ospitano una comunità di uccelli marini molto diversa da quella di entrambi i luoghi, ha affermato Scott Terrill, coautore dell’articolo e principale esperto aviario senior presso H. T. Harvey. Là fuori, uccelli come l'albatro, la berta maggiore e le procellarie cacciano il cibo e dipendono dagli stessi forti venti che rendono queste acque ideali per la generazione di energia.

Questi uccelli trascorrono gran parte della loro vita nell'aria. Per rimanere in volo utilizzando la minima quantità di energia, gli uccelli si attaccano a forti raffiche di vento per guadagnare quota e poi costeggiano verso il basso secondo uno schema di volo noto come "veleggiamento dinamico".

I ricercatori vogliono sapere se il volo dinamico e altri comportamenti di volo potrebbero portare questi uccelli all'altezza delle pale delle turbine eoliche offshore, che si estenderebbero da 25 a 260 metri (82-853 piedi) sopra l'acqua.

"Alcuni tipi di uccelli marini hanno effettivamente bisogno del vento per un volo efficace, o addirittura per qualsiasi volo. Hanno ali lunghe e strette come gli aerei alianti. È importante quantificare il grado in cui gli uccelli marini e le turbine eoliche offshore potrebbero sovrapporsi", ha detto Terrill.

Durante l'estate del 2021, DOE e PNNL, insieme al Bureau of Ocean Energy Management, hanno lanciato una boa dotata del ThermalTracker-3D (TT3D) di PNNL, un sistema di telecamere stereo che utilizza una coppia di telecamere termiche per tracciare gli uccelli mentre volano sopra di loro. .

I ricercatori hanno già utilizzato TT3D a terra per monitorare gli uccelli e i pipistrelli mentre navigano attorno alle turbine eoliche terrestri, ma questa è la prima volta che la tecnologia viene impiegata in mare. Dopo l'implementazione, il team di H. T. Harvey ha valutato i dati del volo degli uccelli.

Sospeso su una boa a circa 40 chilometri (25 miglia) al largo della costa settentrionale della California, TT3D ha monitorato il cielo per quasi 2.000 ore durante l'estate del 2021. Lo strumento ha individuato più di 1.400 uccelli in volo sia di giorno che di notte.

Dei 1.400 uccelli monitorati, il 79% di loro ha volato nei primi 25 metri (82 piedi) sopra il livello del mare, con la maggior parte dell'attività concentrata nei primi 10 metri (33 piedi) sopra il livello del mare, molto al di sotto delle ipotetiche pale delle turbine.

Dei restanti uccelli monitorati, il 21% ha volato ad altezze sovrapposte alle ipotetiche pale delle turbine, mentre meno dell’1% ha volato più in alto. Nessun uccello è stato monitorato mentre volava a un'altitudine superiore a 316 metri (1.036 piedi) sopra il livello del mare (il raggio di rilevamento del sistema è limitato a circa 400 metri o 1.312 piedi).

Laddove la durata del giorno era di circa 14 ore, la maggior parte degli uccelli veniva avvistata durante il giorno, ma TT3D monitorava l'attività anche all'alba, al tramonto e durante la notte.

"Questi dati si aggiungono alla comprensione di base del comportamento degli uccelli e ci aiuteranno a capire meglio in che modo le future turbine eoliche potrebbero influenzare gli uccelli marini", ha affermato Matzner, che ha guidato lo sviluppo di TT3D presso PNNL.

Proteggere dagli impatti ambientali

L'ultimo lavoro si aggiunge a una serie di ricerche del PNNL che mirano a ridurre al minimo l'impatto dei progetti di energia rinnovabile sulla fauna selvatica.

Per integrare i dati di TT3D, i ricercatori del PNNL stanno anche lavorando a un sistema che utilizza il radar per tracciare il volo degli uccelli in mare. Sebbene TT3D possa generare dettagli sugli schemi di volo e fornire alcuni dati per aiutare i ricercatori a identificare le specie, non "vede" a lunga distanza.

Il radar, d'altro canto, non offre dettagli precisi, ma il suo raggio di rilevamento consentirebbe di monitorare il comportamento di una popolazione di uccelli attorno ai luoghi destinati alle turbine eoliche, ha affermato Matzner.

Quest'anno, TT3D sarà utilizzato anche per studiare gli uccelli sulla costa orientale, come parte del Wind Forecast Improvement Project, un progetto guidato dal PNNL per migliorare le previsioni meteorologiche per i servizi pubblici.

Le Frontiere lo studio non sarà l'ultimo del suo genere sulla costa occidentale, ha detto Matzner. Sebbene TT3D sia in grado di individuare gli uccelli, la capacità di distinguere di quale specie sono è ancora in fase di sviluppo.

I ricercatori devono anche capire in che modo gli uccelli potrebbero essere colpiti oltre al rischio di collisione; alcuni studi mostrano, ad esempio, che le popolazioni di uccelli eviteranno completamente le aree con parchi eolici.

Saranno necessari ulteriori dati per comprendere appieno il modo in cui gli uccelli utilizzano l'aria che un giorno potrebbero condividere con le turbine eoliche.