Zonneparken zijn vaak slecht voor de biodiversiteit, maar dat hoeft niet

Ja, we kunnen ook schone energie en schildpadden hebben.

Dit verhaal maakt deel uit van een groep verhalen genaamd Met beide voeten op de grond

De biodiversiteitscrisis, uitgelegd

Om de paar jaar - soms slechts een keer per decennium - wanneer de regens precies in de juiste hoeveelheden en op het juiste moment komen, spikkelen zeldzame bloemen in de Mojave-woestijn in Californië. Sommige, zoals de Barstow wollige zonnebloem , komen uit planten die niet groter zijn dan een miniatuur. Ze komen voort uit zaden die jarenlang in de droge grond hebben gestaan, wachtend op zo'n sporadische gebeurtenis.



In deze korte superbloei ziet de woestijnbodem eruit als een tapijt van wilde bloemen dat zich over het landschap ontvouwt, zei Karen Tanner , een onderzoeker aan de Universiteit van Californië, Santa Cruz. De snelle flits van flora helpt de zaden aan te vullen voor toekomstige generaties.

Op andere momenten lijken grote delen van dit bedrieglijk kwetsbare ecosysteem op de maan, zei Tanner. Waardoor het, onder de straffende zon, een ideale plek lijkt om grote zonne-installaties te bouwen. Delen van de woestijn, die zich uitstrekt over vier staten, zijn al omgebouwd tot zonne-installaties en er komen er nog meer aan - in de Mojave en in de VS. Meer dan 4.600 vierkante mijl van het land zal naar verwachting worden gedekt door zonne-installaties in 2030.

Een enorme uitbreiding van zonne-elektriciteit is een cruciaal onderdeel van de Amerikaanse plannen om te bereiken 80 procent hernieuwbare energie tegen het begin van het volgende decennium. Dit is essentieel om te snijden koolstofemissies en het vertragen van catastrofale klimaatverandering - die een ernstige bedreiging vormt voor planten en dieren over de hele wereld, inclusief de mens.

Maar de race om grootschalige, maximaal efficiënte zonne-activiteiten op te zetten, kan lokale ecosystemen schaden als operators niet voorzichtig zijn. Op basis van haar onderzoek vermoedt Tanner dat veel van deze zonne-energieprojecten, omdat ze traditioneel worden uitgevoerd, meer lokale schade aanrichten dan sommigen zich realiseren. Ze heeft bijna tien jaar lang - vaak op handen en knieën met een vergrootglas - experimentele zonneplots in de Mojave bestudeerd, allemaal binnen zes mijl van vier grote zonne-installaties. haar meest recente bevindingen , eerder dit jaar gepubliceerd, hebben opgemerkt dat zonnepanelen veranderde de directe microhabitat en had een nadelige invloed op zeldzamere planten, zoals de Barstow wollige zonnebloem.

Eén ding is haar duidelijk: het is gewoon niet genoeg om één enquête in één jaar te doen en te zeggen: 'Oh ja, er is hier niets. Ga je gang en installeer de infrastructuur', zei ze.

Zonne-energie hoeft geen nulsomspel te zijn dat prioriteit geeft aan schone energie of biodiversiteit, vertelden wetenschappers aan Vox. Veel projecten en onderzoeken zijn momenteel op zoek naar manieren waarop zonne-installaties lokale ecosystemen beter kunnen beschermen - en mogelijk zelfs verbeteren, samen met de bedrijfsresultaten van exploitanten en zelfs nabijgelegen grondbezitters zoals boeren. Deze oplossingen kunnen zo simpel zijn als het prioriteren van inheemse planten of het kiezen van een locatie die al door mensen is verstoord.

De zeldzame en kleine Barstow wollige zonnebloem in de Californische Mojave-woestijn ontkiemt alleen in uitzonderlijke jaren en zou gemakkelijk worden gemist door zelfs een jaar lang milieuonderzoek ter plaatse voor een nieuwe zonne-ontwikkeling, waarvan er veel in het gebied zijn.

Karen Tanner/UC Santa Cruz

De donkere kant van zonne-energie

Zonne-installaties, op de schaal die nodig is om te leveren elektriciteitsnetten, zijn noodzakelijk enorm groot en transformeren het land waar ze zich bevinden in een nieuw soort gebouwde omgeving. Ze kunnen veranderen alles van blootstelling aan de zon aan vocht tot oppervlaktetemperaturen. Dit kan onbedoelde en onverwachte gevolgen hebben voor lokale planten, dieren en zelfs het microbioom van het gebied .

Fotovoltaïsche panelen zorgen voor schaduw op het land, terwijl sommige gebieden worden geblokkeerd voor regenval en andere worden overgoten met zware afvoer. Dit verandert de groeiomstandigheden voor planten, met gevolgen voor andere verwante soorten. De andere prominente vorm van zonne-energie, concentrerende zonne-energie - waarin spiegels de zonnestralen bundelen - genereert zoveel warmte dat het insecten kan verbranden en de veren van vogels die er doorheen vliegen, kan verbranden. Jeffrey Lovich , een onderzoeksecoloog bij de US Geological Survey die de milieueffecten van deze installaties bestudeert, schreef aan Vox.

In gebieden zoals het zuidwesten van de VS lijken zonne-installaties bij te dragen aan: vogelsterfte . Wetenschappers weten niet precies waarom dit zo is, maar een algemeen idee, bekend als de hypothese van het meereffect, is dat migrerende watervogels die zich een weg banen door het dorre landschap, de installaties voor watermassa's aanzien en er tegenaan botsen.

Vooral grote zonne-installaties kunnen ook fragment belangrijk leefgebied in het wild of migratiecorridors via hekken en landschapsverandering, en kan de genenstroom voor zowel dieren als plantenpopulaties beperken.

Exploitanten van deze installaties zijn er over het algemeen op gebrand om de kosten van aanleg en onderhoud te verlagen, dus de meeste zonne-installaties vervangen de bestaande bodembedekking door gesorteerd vuil, grind of gemaaid gras, wat de lokale biodiversiteit verder schaadt. 'Blade-and-grade' voorbereiding van de site die alle vegetatie verwijdert, heeft duidelijk een negatief effect op de biodiversiteit, zei Lovich. Hij verwacht dat gemaaid gras de plantengemeenschappen en de dieren die ze gebruiken, zal belasten.

VS - Energie - Zonnepark

De Desert Sunlight Solar Farm is een zonne-energiecentrale van 550 megawatt in de Mojave-woestijn.

Tim Rue/Corbis/Getty Images

Veel van de effecten zijn nog onbekend. Het is vaak moeilijk voor onderzoekers om toegang te krijgen tot zonne-installaties en de milieugegevens die ze verzamelen - hoewel de meeste faciliteiten zich op grond van de overheid bevinden, merkten Lovich en collega's op in een paper uit 2017 .

Maar het is mogelijk om de potentiële schade van grote zonneparken te verminderen. Het type zonne-infrastructuur - of het nu gaat om geconcentreerde zonne-energie of fotovoltaïsche cellen, en of panelen vast of roterend, hoog of laag zijn - beïnvloedt de mogelijke nadelen van grootschalige installaties. Zo ook de aard van de landschap zelf.

Hoe zonne-energie inheemse planten en cruciale bestuivers kan helpen

Sommige zonne-exploitanten herontdekken hun faciliteiten als de belangrijkste beschermde habitats voor inheemse planten, brengen belangrijke lokale soorten terug en verbeteren mogelijk land dat al door mensen is verstoord. Zonne-energie kan een netto voordeel zijn in termen van het herstel van een inheemse habitat en het verbeteren van ecosysteemdiensten, zoals regenwaterbeheersing en koolstofopslag en -vastlegging, zei Leroy Walston , een landschapsecoloog bij Argonne National Laboratory die de relatie tussen hernieuwbare energie en het milieu bestudeert.

Een in zwang geraakte mitigatiemaatregel is bestuivervriendelijk gebladerte. Bij een experimentele zonne-installatie in Minnesota hielpen bestuivervriendelijke planten de energieopbrengst een beetje te verhogen (door het microklimaat een beetje koeler te maken) en de onderhoudskosten op de lange termijn enigszins te verlagen (door minder frequent maaien), volgens een analyse uit 2019 van het Center for Business and the Environment aan de Yale University. Het rapport vermeldde ook grotere overwinningen: de planten hielpen erosie te verminderen, de grondwatervoorraden te vergroten en de gewasopbrengsten te vergroten.

Zonne-energie kan een netto voordeel zijn in termen van herstel van een inheemse habitat en verbetering van ecosysteemdiensten —Leroy Walston

Experts hebben naar voren gebracht bedenkingen dat zonne-exploitanten een paar bloemen zullen gebruiken om het beeld groener te maken, maar niet de substantie, van hun operaties. Om dit te helpen voorkomen, hebben nu zo'n 15 staten: bestuivervriendelijke scorekaarten op zonne-energie die gericht zijn op het meten van de werkelijke impact van zonneprojecten op de cruciale wezens die stuifmeel van plant naar plant vervoeren.

Ze zijn vrijwillig, maar ze helpen zonne-installaties om een ​​objectieve certificering te behalen dat ze bestuivervriendelijk zijn, wat nuttig was om enig gebruik van bestuivershabitat bij zonne-installaties aan te moedigen, zei Heidi Hartmann , een collega van Walston die werkt als programmamanager landbronnen en energiebeleid bij Argonne. Zo vraagt ​​de Californische leverancier van duurzame elektriciteit MCE nu om gebruik te maken van zijn faciliteiten op bouwland redelijke inspanningen om een ​​bepaalde score te halen op deze bestuivers.

Walston pleit voor een nog bredere benadering van zonne-energie - een die zich niet alleen richt op bijen en vlinders, maar over het herstel van inheemse habitats in het algemeen. Inheemse planten zijn scherp afgestemd op de lokale omgeving, gedijen goed in specifieke klimaatomstandigheden, verbeteren de bodemretentie en profiteren vaak van het grootste aantal andere soorten in het gebied, op manieren niet-inheemse, flitsende bestuiverssoorten misschien niet.

Hartmann en Walston hebben de impact gemodelleerd van het overschakelen van onderhouden gras naar inheemse beplanting. Ze ontdekten dat inheemse planten in het middenwesten van de VS drie keer zoveel bestuivers zouden opleveren. Ze zouden ook het koolstofopslagpotentieel van de bodem met 65 procent verhogen en zouden, als ze eenmaal zijn vastgesteld, effectiever zijn in het op afstand houden van onkruid, wat de behoefte aan schadelijk herbicidegebruik zou kunnen verminderen.

Het grootste stedelijke zonnepark van het land wekt elektriciteit op voor Chicago

Fotovoltaïsche zonnepanelen wekken op 1 september 2010 in Chicago elektriciteit op in een Exelon-zonne-energiecentrale.

Scott Olson/Getty Images

De vergelijking is complex, zei Alyssa Edwards , vice-president milieuzaken bij zonne-energieproducent Lightsource BP, over de impact van het bedrijf op lokale habitats. Lightsource adverteert zichzelf als het beschermen van ecosystemen en het stimuleren van biodiversiteit. De habitat van de bestuiver, overwegingen van zaadbeschikbaarheid, vegetatiehoogte, verzekeringsvereisten, brandrisico en kosten spelen allemaal een rol. Om nog maar te zwijgen van het feit dat de habitat van bestuivers misschien niet voor alle locaties de juiste keuze is, omdat andere initiatieven waardevollere bijdragen aan duurzaamheid kunnen zijn. Het bedrijf, een joint venture met de olie- en gasgigant BP, zegt dat het werkt aan verschillende zonne-energieprojecten die de habitat van bestuivers, het behoud van prairieland met kort gras en zelfs het grazen van dieren omvatten.

Dierengangen zijn een andere manier waarop zonne-installaties kunnen helpen ondersteunen biodiversiteit. Maar voordat grote locaties deel gaan uitmaken van corridors, kunnen er substantiële aanpassingen aan omheiningen en andere gebouwde infrastructuur nodig zijn (en zelfs dan zouden ze waarschijnlijk een barrière vormen voor sommige grotere soorten).

Naarmate meer locaties biodiversiteit als maatstaf nemen, zit de duivel in de details. Tanner en anderen hebben ontdekt dat zonnepanelen het aantal plantensoorten dat eronder groeit zelfs kunnen vergroten, vooral in ruwe omgevingen zoals de woestijn. Sommige van deze extra soorten zijn echter invasief of dreigen de kleinere, zeldzamere inheemse soorten te overtreffen die dergelijke extreme woestijnomstandigheden kunnen verdragen.

Dit soort rimpels maken het des te belangrijker dat wetenschappers en operators hun impact op ecosystemen daadwerkelijk meten - dat ze even pauzeren en nadenken over wat voor soort soorten we overwegen die de diversiteit vormen, zei Tanner.

Bouw zonne-energie op land waar mensen al mee hebben geknoeid, zegt een expert

Zonne-exploitanten hebben de neiging om nieuwe locaties te zoeken op basis van zon- en klimaatomstandigheden, maar ook de nabijheid van het bestaande elektriciteitsnet - en een nutsbedrijf op de markt voor hun energie. Wetenschappers vertelden Vox dat bedrijven ook moeten zoeken naar plekken die mensen hebben verstoord, omdat het lokale ecosysteem misschien minder te verliezen heeft.

Lovich stelt voor om meer zonneparken te plaatsen op bruine velden, daken, verlaten landbouwvelden, droge meren en zelfs luchthavens - waar dieren in het wild ongewenst zijn. Ze zijn ook zeer geschikt voor kanalen en door mensen gemaakte reservoirs , waar ze soms floatovoltaics worden genoemd, niet in de laatste plaats omdat ze het waterverlies door verdamping kunnen vertragen. Deze minder conventionele regelingen hebben misschien hogere initiële kosten, maar de uiteindelijke milieukosten zullen lager zijn.

Ivanpah Solar Project, woestijn van Californië

Een thermische zonnetoren bij Ivanpah Solar Project Bechtel in de Mojave-woestijn.

Joe Sohm/Visions of America/Universal Images Group via Getty Images
Een woestijnschildpad met radiozenders

Een woestijnschildpad met radiozenders op zijn rug, in Joshua Tree National Park, Californië, mei 2017.

Irfan Khan / Los Angeles Times / Getty Images

Bouwen op een ecologisch gevoelige site kan ook kostbaar zijn. Neem bijvoorbeeld BrightSource Energy, dat besteedde ten minste $ 56 miljoen voor het verplaatsen van bedreigde woestijnschildpadden van de Ivanpah-locatie voor zonne-energie in de Mojave-woestijn. Hoewel deze inspanningen het project mogelijk hebben gemaakt, leren wetenschappers nog steeds over de gevolgen. Een vroege studie vond dat de verplaatste schildpadden nodig hadden meer tijd en moeite om zich in normale bewegingspatronen te vestigen, waardoor ze mogelijk worden blootgesteld aan extra bedreigingen. Maar zoals Lovich opmerkte, aangezien schildpadden een lange levensduur hebben, zijn er nog geen resultaten voor de lange termijn beschikbaar.

Dergelijke ervaringen hebben andere zon-zoekende operaties in de woestijn niet afgeschrikt. Zonneboerderijen zijn actief of gepland in uitstekende schildpaddenhabitats die honderden tot duizenden schildpadden treffen, zei Lovich. Het eenvoudigweg verplaatsen van de schildpadden - hoe duur het ook mag zijn - is geen zekere remedie. Translocatie heeft een bewogen geschiedenis van succes, zei hij.

Lovich bestudeert momenteel de impact van het Gemini Solar Project in Nevada, dat 11 vierkante mijl zou beslaan schildpaddenhabitat in staatseigendom en is de thuisbasis van honderden van deze langlevende, verdwijnende dieren. Voor dit project is het de bedoeling om de dieren te vangen, ze tijdens de bouw maximaal twee jaar in een opvangcentrum te plaatsen en ze vervolgens vrij te laten op het terrein van de faciliteit om te zien hoe het met ze gaat, zei Lovich.

Alle energiebronnen brengen kosten met zich mee voor sommige dieren in het wild, merkten Lovich en zijn collega's op in: een papier uit 2020 . De beste mitigatiestrategie is om de ontwikkeling van gevoelige en ongerepte gebieden te vermijden.

Andere landschappen tolereren niet alleen zonneparken, maar kunnen er ook van profiteren. Een bestuivervriendelijke zonne-installatie kan bijvoorbeeld meer opbrengst opleveren voor boeren wiens soja, citrus, amandelen, katoen of luzerne wat hulp bij bestuiving nodig heeft. Er bestaan ​​al meer dan 500 zonne-installaties binnen een gemakkelijke zoemafstand - minder dan een mijl - van deze gewassen in respectievelijk Californië, Massachusetts en North Carolina, volgens een studie uit 2018 door Walston, Hartmann en hun collega's. Landelijk zou meer dan 1.350 vierkante mijl akkerland profiteren als bestaande zonne-installaties bestuivervriendelijke planten zouden toevoegen, concludeerden ze.

Omdat zonne-energie is verhuisd naar landen die anders zouden kunnen worden gekweekt, heeft dit geleid tot: wat spanning met buurtbewoners. Maar zonneparken en daadwerkelijke boerderijen hoeven niet per se in oppositie te zijn. Het is mogelijk om co-locate zonne-energie en gewassen in agrivoltaïsche systemen, met graasgras, maïs voor biogas en zelfs sla en tomaten die onder zonnepanelen kunnen gedijen. Er zouden zelfs andere gewassen kunnen worden verbouwd onder semi-transparante zonnepanelen .

Zonne-energie kan planten en dieren beschermen terwijl het de planeet helpt

Het opnieuw ontwerpen van zonne-ontwikkelingen - en ze naar de plaatsen sturen waar ze geen schade aanrichten - is niet eenvoudig. Het maximaliseren van de energie-output betekent het vinden van locaties met de juiste combinaties van zon, temperatuur, wind en vochtigheid (één studie gekoppeld) de beste plekken zoals akkerlanden, graslanden en wetlands) en het zo dicht mogelijk verpakken van apparaten voor het oogsten van zonne-energie. Al deze werken vaak kruiselings met het ondersteunen van een breed scala aan plant- en diersoorten.

Bureau of Land Management-bioloog Larry LaPre en BrightSource-bioloog George E. Keyes Jr. controleren de schildpaddenpopulatie in beschermende hokken op de BrightSource Ivanpah Solar-bouwplaats in 2011.

Mark Boster/Los Angeles Times/Getty Images

Bovendien worden vergunningen voor deze faciliteiten meestal op zeer lokaal niveau gedaan. (President Barack Obama had opgedragen) dit soort projecten op federale gronden om een ​​mitigatiestrategie te hebben – een bevel dat president Donald Trump neergeslagen zijn tweede maand in functie.) Het is dus een lappendeken van verschillende niveaus van regelgeving en goedkeuringsprocessen, waarvan sommige meer in overeenstemming zijn met doordachte evaluatie van locaties en langetermijneffecten. Er is meer onderwijs dat kan worden gegeven op het niveau van de lokale overheid, zei Hartmann.

Zonder grondiger voor en na onderzoek , kunnen we in het ongewisse blijven over hoe deze grote faciliteiten de landschappen die ze bedekken veranderen. Als locatie-evaluaties worden uitgevoerd over een relatief korte periode - zoals een enkel seizoen in de aanloop naar de bouw van een zonnepark - kunnen operators gemakkelijk belangrijke aspecten van biodiversiteit missen, zoals de wollige zonnebloem van Barstow, die wacht op slechts het juiste patroon van zeldzame woestijnregen opduikt.

gillette shave club vs dollar shave club

We beginnen net aan de oppervlakte te krabben en te bepalen hoe verschillende organismen waarschijnlijk zullen reageren op zonne-energie, zei Tanner, de UC Santa Cruz-onderzoeker. Voor nu betaamt het ons om zo min mogelijk met hun omgeving te knoeien, merkte ze op, en om zoveel mogelijk te behouden. Vooral in een context van klimaatverandering weten we niet welke soorten in de toekomst door die opening zullen kunnen passeren.

Terwijl de wereld op weg is naar een klimaatcatastrofe, kan het zo snel mogelijk opschalen van de koolstofneutrale energieproductie niet urgenter zijn. We hebben alle hulp nodig die we kunnen krijgen, en we moeten snel handelen, zei Tanner. Op planetaire schaal kan schone elektriciteit helpen om alle soorten te beschermen, en het zou de afweging waard kunnen zijn als het een paar lokale soorten in het proces schaadt.

Maar misschien hoeft er geen afweging te zijn, suggereerde Tanner. Ik weet niet zeker of het een of-of-vraag is, zei ze.