风力发电场正在世界各地涌现。仅在美国，风力发电能力在过去十年中就增加了两倍。尽管这一趋势对于减少排放和应对气候变化的努力来说是好消息，但越来越多的研究表明，风力涡轮机以显著的方式扰乱了当地环境。例如，科学家已经记录到，涡轮机杀死了成千上万的鸟类和蝙蝠。
现在，一项新的研究发现，风力能源还会通过食物链中层层传递的变化间接影响生态系统：像老虎、大白鲨和人类一样，风力涡轮机可以发挥顶级掠食者的作用。
但研究人员强调，即使风力能源具有生态影响，我们仍然应该使用它。毕竟，化石燃料对环境的破坏更为严重。参与研究的科学家们表示，他们的工作旨在帮助人们就如何以及在哪里使用清洁能源做出更明智的决定，而不是批评风力发电。
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顶级掠食者
风力发电场在印度生物多样性热点地区西高止山脉运营了大约二十年。这个地点非常适合研究人员玛丽亚·塔克及其同事研究涡轮机如何影响当地生态系统。他们上周发表在《自然生态与进化》上的研究发现，在有风力发电场的区域，鸟类比没有风力发电场的区域稀少四倍，并且觅食的频率也较低。但研究人员表示，这不是因为鸟类飞入涡轮机叶片而死亡。“我们可以看到鸟类飞到风力发电场的边缘，然后飞走，”印度科学研究所生态科学中心的生态学教授塔克说。“这完全是回避行为。”
风力涡轮机附近鸟类的减少影响了蜥蜴的健康和种群规模。图片来源：阿比·瓦纳克
塔克和她的团队随后评估了一种鸟类通常捕食的特定蜥蜴物种的种群。他们清点了蜥蜴的数量，采集了血液样本来测量压力水平，并分析了身体状况和颜色。（雄性在下颚下方有一块颜色鲜艳的皮肤，用于性交流）。科学家还记录了蜥蜴对捕食者的敏感性——研究人员在动物逃跑之前可以靠近它们的程度。
毫不奇怪，研究人员发现，在有风力涡轮机的区域，蜥蜴的数量更多，因为鸟类较少。“我们完全预料到，当顶级掠食者减少时，猎物的密度会增加，”塔克说。这些蜥蜴也对捕食者不那么警惕，并且压力水平低于在涡轮机范围之外的同类。
然而，他们其余的结果出乎意料。尽管生活在涡轮机附近的蜥蜴受到的捕食者压力较小，但它们比生活在其他地方的同类更瘦、颜色也不那么鲜艳。这听起来可能违反直觉，但塔克说这在生态学上是有道理的。“对食物的高度竞争意味着每个个体的质量实际上降低了，”她指出。“这就是当你移除顶级掠食者时发生的细微差别。”
除了风力涡轮机如何影响这种蜥蜴物种外，这项研究还有一个更大的意义：它表明风力发电场可以通过本质上充当顶级掠食者，在生态系统内产生一系列意想不到的影响。“这种人造结构已经移除了食物网中的一层。这就是顶级掠食者所做的——它移除了它下面的一层，”塔克说。“通过移除它下面的一层，那一层下面的层就从压力中解放出来。”
在西高止山脉的案例中，这种影响甚至可能超出蜥蜴，延伸到它们吃的昆虫以及与当地食物网相关的植物。塔克说，风力涡轮机可能会在地球上的其他生态系统中引发这种连锁反应，尤其是在食物网较为简单的生态系统中。
清洁能源的影响
这些生态影响只是风力发电场扰乱环境的一种方式。最明显的麻烦迹象，早在多年前就已出现，是大量鸟类和蝙蝠被涡轮机碰撞杀死——或者被与涡轮机相关的气压变化杀死。据信，涡轮机每年在美国杀死140,000到500,000只鸟。对蝙蝠的估计甚至更高：一项研究估计，美国每年总共有651,000到888,000只蝙蝠死亡。当然，与飞入建筑物后死亡的鸟类数量相比，这些数字似乎相对较少——据估计，仅在美国每年就有3.65亿到9.88亿只鸟死亡。根据一项研究，该国的化石燃料发电厂每年杀死约2400万只鸟。
除了直接碰撞外，科学家们还观察到其他间接影响——例如，几种鸟类被风力涡轮机取代。还有证据表明，一些哺乳动物会避开有风力涡轮机的区域，或者在靠近它们时压力水平更高，塔克说。“我们知道，风力发电场会对野生动物产生各种各样的不利或负面影响，”俄克拉荷马州立大学全球变化生态与管理助理教授斯科特·洛斯说，他没有参与这项新研究。这种情况也可能在更大的生态规模上发生。“风力涡轮机分割[景观]，改变声音景观和空域，并可能改变人类活动量——所有这些都可能改变栖息地，”美国地质调查局的研究野生动物生物学家托德·卡茨纳指出，他没有参与这项工作。研究还发现，涡轮机可以通过混合大气来改变当地温度。
但一些专家表示，塔克及其团队的最新研究将风力能源影响的研究引向了一个新的、有趣的方向。“这项研究真的很酷，因为据我所知，这是第一个表明在不止一个[食物链]层面产生影响的研究，”洛斯说。卡茨纳同意，“他们正在强调一个非常重要且我们根本不了解的话题，”他说。“这项研究可能对我们理解风力能源对单个物种和社区层面种群动态的影响产生重要影响。”
塔克和外部专家都强调，这并不意味着我们应该妖魔化或去除风力能源。“所有类型的能源提取都会产生环境后果，”卡茨纳指出。而且，风力能源具有重要的环境效益：例如，运行涡轮机不排放温室气体，也不需要水。塔克说，她仍然支持清洁能源而不是化石燃料，因为气候变化对世界各地的物种和生态系统构成威胁。“我绝不是建议不要使用清洁能源，”她说。“这不是我论文的Message。”
相反，塔克建议决策者在决定在哪里建造风力发电场时认真考虑风力能源的生态影响。“新的风力发电场应建在不特别独特、不富含生物多样性的环境中，以便我们最大限度地减少影响，”她说。“我们不能对影响确实存在的事实视而不见。”