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自2004年以来,科学家们已经知道风力发电场会杀死蝙蝠,就像它们杀死鸟类一样,即使这些飞行哺乳动物应该能够避开它们。许多生物学家认为,蝙蝠可能像它们的鸟类同伴一样,会成为快速旋转的涡轮叶片的牺牲品。但在2007年7月至9月期间,在加拿大艾伯塔省西南部的一个风力发电场,对188只死去的灰白蝙蝠和银毛蝙蝠进行的检查显示,近一半的蝙蝠没有外部损伤——如果巨大的叶片将这些飞行哺乳动物砸到地上,情况本应如此。
相反,根据发表在《当代生物学》上的结果,研究人员最终解剖的75只蝙蝠中,有90%死于肺部血管破裂——这表明是旋转的风车产生的气压差异导致了它们的死亡,而不是与叶片的接触。
“随着涡轮机高度的增加,蝙蝠的死亡人数呈指数级增长,”艾伯塔省卡尔加里大学的生态学家艾琳·贝尔瓦尔德说,她主导了对死亡原因的研究,作为她的硕士项目的一部分。“我们发现了很多内部出血。”
当风穿过风力涡轮机的叶片时,其后方的压力会下降5到10千帕斯卡(帕斯卡是一个压力单位),任何不幸闯入这种无法察觉的低压区的蝙蝠都会发现其肺部和血管迅速扩张,并在新的条件下迅速破裂。
贝尔瓦尔德研究的萨默维尤风力发电场每年都会杀死数百只蝙蝠,尤其是在刚刚开始的秋季迁徙期间。但是,通过声纳找到方向的蝙蝠应该能够毫不费力地探测到快速移动的物体,例如高达300英尺(90米)的涡轮机上,长达200英尺(60米)的叶片,它们以每小时160英里(255公里)的速度旋转。而且在安装这些新的、更高的涡轮机之前,蝙蝠的死亡几乎不存在。
低至4.4千帕斯卡的压力下降会杀死普通的实验鼠,所有解剖的蝙蝠都显示出与这种被称为气压伤的死亡类型一致的内部损伤和出血。“如果蝙蝠在飞过气压变化时肺部充满了空气,那么空气就没有地方可去,”贝尔瓦尔德解释说。“肺部周围的小血管破裂,肺部充满了液体和血液。”
这也可以解释为什么,尽管一些鸟类会被风力发电场杀死,但大多数伤亡都是蝙蝠。根据贝尔瓦尔德的说法,鸟类的肺部更加坚硬,毛细血管更强壮,这使得它们能够承受极端的压力变化。那些被杀死的鸟类通常会显示出被实际的涡轮叶片击中的损伤。“这解释了为什么蝙蝠一旦遇到这些涡轮机,就很有可能最终死亡,”美国地质调查局的研究生物学家保罗·克赖恩说,他研究过这个问题,但没有参与这项研究。但是“我们没有一个令人满意的解释来解释为什么我们会看到如此大量的蝙蝠。似乎它们被涡轮机吸引了。”
风力发电场的所有者们非常清楚这个问题——以及对其环境信誉的潜在打击。拥有萨默维尤的TransAlta Wind公司,以及ENMAX、Suncor Energy、Alberta Wind Energy甚至加拿大壳牌公司都与位于德克萨斯州奥斯汀的蝙蝠保护国际组织合作,资助了贝尔瓦尔德领导的这项研究。(TransAlta没有回复置评电话。)
目前尚不清楚可以采取什么措施来消除这种压力问题,除了在夜间风力较弱、蝙蝠活动最频繁时停止涡轮机旋转。当然,这也会减少它们的发电量:2007年8月,当风速低于每秒18英尺(5.5米)时,停止萨默维尤的19台涡轮机的实验,使TransAlta损失了至少5万美元的发电量。
蝙蝠保护主义者建议,未来风力发电场应该建在远离已知蝙蝠迁徙路线的地方。问题是:对蝙蝠迁徙的了解充其量也很少。“我们甚至不知道它们是否使用迁徙路线,”贝尔瓦尔德说,尽管她计划在9月份开始寻找它们。
“就蝙蝠死亡人数而言,我们并不清楚风力涡轮机的糟糕选址是什么,”克赖恩补充说。“我们还没有达到可以提出解决方案的地步。”
然而,这些杀害蝙蝠的压力区域的全面影响远远超出了风力发电场。这些迁徙的蝙蝠从加拿大一直迁徙到墨西哥,沿途吃掉数千只昆虫,包括农作物害虫,如飞蛾和甲虫。“它们是唯一在夜间飞来飞去吃虫子的东西,”贝尔瓦尔德指出。“在加拿大被杀死的蝙蝠可能会对美国或墨西哥产生不利影响。这不是局部问题。这是一个生态系统范围的问题。”