Oddziaływanie farm wiatrowych
na ptaki
mechanizmy, metody prognozowania
i krajowa praktyka
Przemysław Chylarecki
Muzeum i Instytut Zoologii PAN
Ogólnopolskie Towarzystwo Ochrony Ptaków
Oddziaływanie farm wiatrowych
na ptaki
mechanizmy, metody prognozowania
i krajowa praktyka
Przemysław Chylarecki
Muzeum i Instytut Zoologii PAN
Ogólnopolskie Towarzystwo Ochrony Ptaków
O czym będę mówił
• Oddziaływanie farm wiatrowych na ptaki
• Standardy prognoz OOŚ dla ptaków i farm
wiatrowych
• Krajowa praktyka – najczęstsze błędy inwestorów
i raportów OOŚ
Oddziaływanie farm wiatrowych
na populacje ptaków
• Śmiertelność w wyniku kolizji
• Fizyczna utrata siedlisk
–
zajęcie terenu przez siłownie
• Efektywna utrata siedlisk
–
odstraszający efekt siłowni
–
rozbudowa infrastruktury – drogi serwisowe (fragmentacja
siedlisk)
• Efekt bariery – wymuszone zmiany tras przelotów
–
odstraszający efekt siłowni
oddziaływanie
bodźce wzrokowe
– efekt unikania
utrata lub modyfikacja
siedliska
efekt
fizyczny
bariery w
przemieszczaniu
się
(migracje, loty
na Ŝerowiska)
odstraszanie
od Ŝerowisk
utrata
Ŝerowisk
(fundamenty
itp.)
zmiana
charakteru
Ŝerowisk
efekt
ekologiczny
loty na
dalsze
odległości
efektywna
utrata
siedlisk
fizyczna
utrata
siedlisk
śmierć w
wyniku
kolizji z
elementami
konstrukcji
wiatraka
fizyczna
utrata
siedlisk
śmiertelne
kolizje
upośledzenie właściwego stanu ochrony
koszty
energetyczne
zwiększone
zuŜycie
energii
zmniejszone
pozyskanie energii
lub/i zwiększone
zuŜycie energii
konsekwencje dla
fitness osobnika
konsekwencje dla
populacji gatunku
zmiany w sukcesie
lęgowym i przeŜywalności
obniŜenie
przeŜywalności
zmiany ogólnej liczebności populacji
Kolizje z siłowniami
Kolizje z siłowniami
2 główne typy kolizji
•
Nocne
drobne ptaki wróblowe w okresie migracji (nocnej)
sowy, chruściele
•
Dzienne – duŜe ptaki o słabej manewrowości w locie
•
Dzienne – duŜe ptaki o słabej manewrowości w locie
ptaki drapieŜne
łabędzie, kaczki
bociany
mewy, rybitwy, ptaki siewkowe
drobne ptaki wróblowe śpiewające w locie (skowronki,
potrzeszcz)
Kolizje z siłowniami: skala problemu
Smola, Norwegia – 68 siłowni, w tym 48 x 2.3 MW
dołoŜonych w 2005 roku
27 bielików / 3 lata
Altamont Pass (APWRA), głównie turbiny starej generacji
•
Roczna śmiertelność oceniana na:
–
67 orłów przednich
–
118 myszołowów rdzawosternych
–
348 pustułek amerykańskich
–
440 pójdziek ziemnych
–
Łącznie 1127 drapieŜników, 2710 wszystkich ptaków
Smallwood & Thelander 2008
Kolizje z siłowniami:
gatunki
•
Bardzo duŜe zróŜnicowanie gatunkowe w kolizyjności
•
DrapieŜniki naraŜone szczególnie
•
W USA bardzo wiele migrantów nocnych (drobne wróblaki)
•
WybrzeŜe Europy Zachodniej – głównie mewy i rybitwy
•
Generalnie, pochodna 2 czynników
•
Generalnie, pochodna 2 czynników
•
zagęszczenia ptaków w powietrzu
•
podatności poszczególnych gatunków
Kolizje z siłowniami: gatunki
•
Belgia, 9 farm
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
Larus argentatus
Larus ridibundus
Larus fuscus
Sterna hirundo
Anas platyrhynchos
Anas platyrhynchos
Sturnus vulgaris
Sterna sandvicensis
Larus marinus
Columba livia f. domestica
Sterna albifrons
Columba palumbus
Turdus philomelos
Fulica atra
Everaert 2008
Kolizje z siłowniami: gatunki
•
Niemcy, oportunistyczne kontrole, całość kraju, c. od 2000 r.
0
20
40
60
80
100
120
140
Buteo buteo
Milvus milvus
Haliaeetus albicilla
Alauda arvensis
Falco tinnunculus
Larus ridibundus
Columba palumbus
Apus apus
Apus apus
Columba livia f. domestica
Anas platyrhynchos
Emberiza calandra
Sturnus vulgaris
Larus argentatus
Corvus corax
Ciconia ciconia
Milvus migrans
Larus canus
Regulus regulus
Corvus corone
Emberiza citrinella
Duerr 2009
Kolizje z siłowniami: gatunki
•
Niemcy, oportunistyczne kontrole, całość kraju, c. od 2000 r.
0
20
40
60
80
100
120
140
Buteo buteo
Milvus milvus
Haliaeetus albicilla
Alauda arvensis
Falco tinnunculus
Larus ridibundus
Columba palumbus
Apus apus
Apus apus
Columba livia f. domestica
Anas platyrhynchos
Emberiza calandra
Sturnus vulgaris
Larus argentatus
Corvus corax
Ciconia ciconia
Milvus migrans
Larus canus
Regulus regulus
Corvus corone
Emberiza citrinella
Duerr 2009
Kolizje z siłowniami: gatunki
•
Niemcy, oportunistyczne kontrole, całość kraju, c. od 2000 r.
0
20
40
60
80
100
120
140
Buteo buteo
Milvus milvus
Haliaeetus albicilla
Alauda arvensis
Falco tinnunculus
Larus ridibundus
Columba palumbus
Apus apus
Apus apus
Columba livia f. domestica
Anas platyrhynchos
Emberiza calandra
Sturnus vulgaris
Larus argentatus
Corvus corax
Ciconia ciconia
Milvus migrans
Larus canus
Regulus regulus
Corvus corone
Emberiza citrinella
Duerr 2009
Kolizje z siłowniami: gatunki
•
Niemcy, tylko Brandenburgia (najlepsze dane)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Buteo buteo
Milvus milvus
Alauda arvensis
Columba palumbus
Columba livia f. domestica
Apus apus
Emberiza calandra
Corvus corax
Corvus corax
Falco tinnunculus
Sturnus vulgaris
Corvus corone
Emberiza citrinella
Haliaeetus albicilla
Milvus migrans
Regulus regulus
Ciconia ciconia
Larus ridibundus
Anas platyrhynchos
Lanius collurio
Erithacus rubecula
Duerr 2009
kolizyjność
8-10x większa
niŜ myszołowa
kania rdzawa
ZróŜnicowanie gatunkowe:
Gatunki szczególnie kolizyjne
niŜ myszołowa
Kolizje z siłowniami:
mechanizmy
•
Nocne
–
„ślepe” (niedostrzeganie przeszkody)
–
przywabianie i zatrzymywanie w rejonie przeszkody
(światło)
•
Dzienne
•
Dzienne
–
niedostrzeganie przeszkody, zła ocena ryzyka
•
motion smear
•
końcówki łopat stają się niewidoczne z odległości
20-40 m; prędkość liniowa >300 km/h
•
obszar widzenia peryferyjnego, nieostrego
Kolizje z siłowniami:
rozmiary
Bardzo duŜa zmienność natęŜenia kolizji
•
0 – 64 ofiar/turbinę/rok
Średnio, z wielu badań/farm
•
8.1 ofiar/turbinę/rok
(Hotker i in. 2006)
•
8.1 ofiar/turbinę/rok
•
3.1 ofiar/MW/rok
(NWCC 2004)
•
5.5 ofiar/MW/rok
(AWEA in Smallwood & Thelander 2004)
•
2.1 ofiar/MW/rok
(Smallwood & Thelander 2004)
•
16.4 ofiar/MW/rok
(Krijgsveld & Dirksen 2006)
Lokalizacja przesądza o wszystkim !!
Kolizje z siłowniami:
rozmiary
60
50
40
30
L
ic
z
b
a
f
a
rm
70,0 0
60,00
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
of iar/t urb inę /rok
20
10
0
L
ic
z
b
a
f
a
rm
•
82 farmy
•
głównie Europa i USA
•
empiryczne dane
Arnett et al. 2007, Barclay et al. 2007, Hotker 2006, Everaert 2008
Kolizje z siłowniami:
rozmiary
6 0
5 0
4 0
3 0
2 0
10
L
ic
zb
a
f
a
rm
•
82 farmy
•
głównie Europa i USA
•
empiryczne dane
70 ,00
6 0,0 0
50,0 0
4 0,00
30 ,00
20,00
10 ,00
0,0 0
of iar/t urb inę /rok
0
20
15
L
ic
z
b
a
f
a
rm
Kolizje z siłowniami:
rozmiary
6 0
5 0
4 0
3 0
2 0
10
L
ic
zb
a
f
a
rm
10% farm 0 ofiar
średnia geometryczna=1.96
średnia arytmetyczna=7.03
2,00
1,00
0,00
-1,00
-2,00
Log10 [ofiar/turbinę/rok]
10
5
0
L
ic
z
b
a
f
a
rm
•
82 farmy
•
głównie Europa i USA
•
empiryczne dane
70 ,00
6 0,0 0
50,0 0
4 0,00
30 ,00
20,00
10 ,00
0,0 0
of iar/t urb inę /rok
0
max=64 ofiary/turbinę/rok
Ryzyko kolizji
drapieŜników
z siłowniami
Średnie z wielu farm/badań:
•
0.04
os/MW/rok; USA poza Kalifornią
(NWCC 2004)
•
1.37
os/MW/rok; Kalifornia
(NWCC 2004)
•
0.60
os/turbinę/rok; USA + Europa
(Hotker i in. 2006; CEC 2008)
•
0.61
os/MW/rok; USA
(Smallwod & Thelander 2004)
•
1.74
os/MW/rok: USA
(AWEA in Smallwood & Thelander 2004)
•
1.74
os/MW/rok: USA
(AWEA in Smallwood & Thelander 2004)
Erickson 2006, WEST Inc; USA, turbiny nowej generacji
•
0.01-0.10
os/MW/rok; tereny słabo wykorzystywane
•
>0.10
os/MW/rok; tereny silnie wykorzystywane
Erickson i in. 2008, WEST Inc; USA
•
0.09
os/MW/rok; średnia generalna
Znaczenie kolizji dla populacji ptaków
Czy dodatkowa śmiertelność jest istotna?
Kryterium
•
Ŝywotność populacji (PVA, population viability analysis)
prawdopodobieństwo wymarcia w określonym horyzoncie
czasowym
•
równoznaczne z właściwym stanem ochrony populacji sensu
Dyrektywa Siedliskowa i Dyrektywa Szkodowa
Dyrektywa Siedliskowa i Dyrektywa Szkodowa
Siłownia
farma (średnie)
•
1.96 ptaka/turbinę/rok 39 ptaków rocznie/farmę 20 turbin
•
0.09 drapieŜnika/MW/rok
3.6 ptaka drapieŜnego rocznie/farmę 20 turbin 2MW
5.4 ptaka drapieŜnego rocznie/farmę 30 turbin 2MW
Znaczenie kolizji dla populacji ptaków
Czy dodatkowa śmiertelność jest istotna?
Populacja orlika krzykliwego, 100 par (200 os.)
brak dodatkowej śmiertelności
Znaczenie kolizji dla populacji ptaków
Czy dodatkowa śmiertelność jest istotna?
dodatkowa śmiertelność: 4 os./rok
Znaczenie kolizji dla populacji ptaków
Czy dodatkowa śmiertelność jest istotna?
Pojedyncza farma
•
Tak, moŜe być istotna
•
Szczególnie gatunki długowieczne, o niskiej rozrodczości
•
drapieŜniki
•
drapieŜniki
•
siewki, mewy
Kilka farm Efekt skumulowany
•
Spore ryzyko istotnych oddziaływań
Znaczenie kolizji dla populacji ptaków
Efekt skumulowany
Przypadek 1. Wielokrotna, powtarzana ekspozycja
Farma na drodze pomiędzy gniazdem a
Ŝerowiskiem
Ekspozycja kilkanaście – kilkadziesiąt x dziennie
Ekspozycja kilkanaście – kilkadziesiąt x dziennie
Rybitwy, farma przy kolonii lęgowej
dzienne prawdop. kolizji = 0.1%
przekłada się na extra 3-6% śmiertelności rocznej
(przy 7-12% śmiertelności poziomu tła)
Ewidentny negatywny wpływ na populację
Znaczenie kolizji dla populacji ptaków
Efekt skumulowany
Przypadek 2. Ekspozycja na szereg farm
Liczne farmy na trasie migracji ptaków
Ekspozycja na kilkaset siłowni w trakcie jednej
wędrówki
wędrówki
Wędrówka 2x rocznie, kilka lat
Prawdop. kolizji nocnej, migranty nad morzem:
2.5%
(kumulatywnie b. duŜe)
Sumaryczna śmiertelność ptaków migrujących
przelatujących po kolei przez kilka farm rośnie
w tempie geometrycznym
Zajęcie terenu przez siłownie
•
bezpośrednia utrata siedlisk
•
praktycznie bez większego znaczenia
Odstraszający efekt siłowni
•
ObniŜone zagęszczenia ptaków w otoczeniu siłowni
•
Zarówno lęgowe jak i Ŝerujące
•
Efektywnie
utrata siedlisk
•
Strefa obniŜonych zagęszczeń do 500-800 m od siłowni
•
powszechne (większość gatunków wykazuje)
•
zróŜnicowanie gatunkowe w natęŜeniu efektu
•
lęgowe ptaki siewkowe: redukcja zagęszczeń 15-50% w
promieniu 500 m
Odstraszający efekt siłowni
●
Szkocja, 12 farm, obecność ptaków w kwadratach 100x100
lub 200x200 m
Pearce-Higgins et al. 2009
Efekt bariery
Szczególnie waŜny przy powtarzanej ekspozycji
●
Codzienne doloty na noclegowiska i na Ŝerowiska
–
np. Ŝurawie, gęsi, kaczki
●
Doloty do gniazda (karmienie piskląt)
WydłuŜenie trasy przelotu o 20-30%
●
WydłuŜenie trasy przelotu o 20-30%
●
Silny efekt skumulowany
●
Koszty energetyczne dłuŜszych przelotów lokalnych
–
ponoszone przez ptaki dorosłe zwiększona
śmiertelność
–
przerzucane na pisklęta obniŜona rozrodczość
Tak samo dla utraty siedlisk
Pustułka – większe wydatki na lot
większa
śmiertelność
•
PrzeŜywalność roczna
maleje jako funkcja
wydatków energetycznych
•
Loty do gniazda (pokarm
P
r
z
e
Ŝ
y
w
a
ln
o
ś
ć
r
o
c
z
n
a
•
Loty do gniazda (pokarm
dla piskląt) główną
składową tych wydatków
P
r
z
e
Ŝ
y
w
a
ln
o
ś
ć
r
o
c
z
n
a
Dzienne wydatki energetyczne
Daan et al. 1996
Orlik krzykliwy – redukcja sukcesu
rozrodczego
utrata właściwego stanu
ochrony (KSO)
0.8
1
1.2
o
d
o
b
ie
ń
st
w
o
u
tr
a
ty
K
S
O
•
Wyniki PVA dla 30 lat
•
Utrata KSO = ryzyko
spadku populacji o
>30%
•
Redukcja sukcesu
0
0.2
0.4
0.6
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
P
ra
w
d
o
p
o
d
o
b
ie
ń
st
w
o
Liczba piskląt/parę w strefie impaktu
•
Redukcja sukcesu
lęgowego w buforach
1 km
i
3 km
(strefa
impaktu np. farmy)
•
ZagroŜenie dla
właściwego stanu
ochrony (KSO)
Sikora i in. 2008
Orlik krzykliwy – redukcja sukcesu
rozrodczego przy farmach
S
u
k
c
e
s
l
ę
g
o
w
y
[
li
c
z
b
a
p
is
k
lą
t/
p
a
r
ę
]
S
u
k
c
e
s
l
ę
g
o
w
y
[
li
c
z
b
a
p
is
k
lą
t/
p
a
r
ę
]
Liczba siłowni/odległość od gniazda
Scheller 2007
Ocena oddziaływania farmy na ptaki
•
Rozpoznanie ornitologicznych walorów terenu
•
Ocena wraŜliwości (potencjału strat)
•
Prognoza natęŜenia/rozmiaru oddziaływań
•
kolizje, utrata siedlisk i inne
•
kolizje, utrata siedlisk i inne
Efekty
Prognoza moŜliwych strat w awifaunie
Liczebność/Ŝywotność populacji
Pojemność/powierzchnia siedlisk
Ocena oddziaływania farmy na ptaki
Rozpoznanie walorów awifauny
•
Wymaga rzetelnych badań
•
Czasochłonne
•
minimum 1 rok, optymalnie 2-3 lata
•
częste kontrole terenu – minimum co 10 dni, w trakcie
migracji częściej
migracji częściej
•
Wykwalifikowani, dobrzy ornitolodzy terenowi
•
wykrywanie ptaków wymaga doświadczenia
•
dobry terenowiec: 70-90% ptaków wykrywanych i
identyfikowanych po głosach
•
Dobrzy analitycy
•
duŜo danych, konieczność dobrej syntezy informacji
Ocena oddziaływania farmy na ptaki
Uzgodniony standard metodyczny
•
Wytyczne PSEW (2008)
•
Uzgodnione przez zespół wiodących ornitologów
oraz przedstawicieli inwestorów
•
Kompromisowe
•
Rekomendowane przez wiodące organizacje
ekologiczne (OTOP, WWF, Greenpeace itd.)
•
Nieobowiązkowe, walor najlepszej dostępnej
praktyki
•
www.psew.org
• Wyniki są
funkcją
nakładów
czasu na prace
terenowe
40
50
60
70
K
u
m
u
la
ty
w
n
a
l
ic
zb
a
g
a
tu
n
k
ó
w
Potrzeba standaryzacji
Ocena liczby występujących gatunków
terenowe
• Korekta wyników
• Rarefakcja
• 18 kontroli
0
10
20
30
0
10
20
30
40
50
60
70
80
K
u
m
u
la
ty
w
n
a
l
ic
zb
a
g
a
tu
n
k
ó
w
Liczba kontroli
Bro
Lub
Orl
Sta
Wyb
Ocena oddziaływania farmy na ptaki
Standard PSEW
•
Screening na początku
•
Badania podstawowe, jeśli screening nie wykluczy
lokalizacji
•
3 ścieŜki intensywności badań, w zaleŜności od
potencjalnej wraŜliwości/walorów terenu
potencjalnej wraŜliwości/walorów terenu
•
RóŜnią się liczbą kontroli w roku (frekwencją
kontroli terenu)
•
Wariant podstawowy – co 10 dni (30-40 kontroli
rocznie)
OOŚ farmy wiatrowej na ptaki
Czy istnieje negatywne oddziaływanie na ptaki?
kwalifikacja wstępna
(screening)
Badania podstawowe
tak
być moŜe
tak
zgoda
rezygnacja
Badania podstawowe
(baseline survey)
monitoring porealizacyjny
budowa farmy
nie
reakcja (wycofanie z
eksploatacji)
tak
zgoda
nie
eksploatacja
Rozpoznanie zasobów ornitologicznych terenu
Screening
wskazanie i
wykluczenie
lokalizacji wysokiego
ryzyka
w oparciu o dostępną wiedzę i istniejące zasoby
informacji
informacji
wizyta terenowa doświadczonego ornitologa
bazy danych, atlasy, publikacje
nie moŜe być podstawą stwierdzenia braku
oddziaływania
Standard PSEW
Zakres badań podstawowych
•
Skład gatunkowy i liczebność w cyklu rocznym
•
kontrole co 10 dni, technika transektowa ( indeksy)
•
NatęŜenie wykorzystania przestrzeni powietrznej
•
co 10 dni, obserwacje z punktów liczba ptaków na
godzinę obserwacji, w rozbiciu na pułap przelotu
godzinę obserwacji, w rozbiciu na pułap przelotu
•
Cenzus gatunków rzadkich i średniolicznych na
całym terenie i w buforze 2 km wokół farmy
•
Liczenia w standardzie MPPL
Prognozy śmiertelności
Bardzo mało danych
Opcja 1. Flat rate – liczba kolizji nie jest funkcją
zmiennych zewnętrznych
•
NiezaleŜne od czynników zewnętrznych
•
Średnia liczba ofiar/turbinę/rok wartość oczekiwana
•
Górny limit 95% przedziału ufności czarny scenariusz
obowiązuje zasada przezorności
•
Dolny limit 95% przedziału ufności róŜowy scenariusz
0.9
Prognozy śmiertelności
Opcja 2.
•
Liczba kolizji jako
funkcja zmiennych zewnętrznych
•
np. natęŜenia wykorzystania przestrzeni przez ptaki
•
Istniejące dane bardzo specyficzne dla miejsca
•
Bardziej generalne tylko dla drapieŜników w USA
y = 0.0672x - 0.0585
R² = 0.9496
-0.1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0
2
4
6
8
10
12
N
at
ęŜ
en
ie
k
ol
iz
ji
[
os
./
M
W/
rok
]
Intensywność [os./60 min.]
•
Więcej takich zaleŜności dla
Altamont
(Smallwood et al. 2009)
Powszechne błędy w istniejących OOŚ
•
Słabe badania podstawowe
•
Niewykwalifikowani wykonawcy
•
Brak standardów metodycznych
•
Słabe analizy danych
•
Brak odpowiedzi – jak wartościowy teren?
•
Brak odpowiedzi – jak wartościowy teren?
•
Nierzetelne badania podstawowe
•
ignorowanie istniejących danych
•
np. ignorowanie stref gniazdowych drapieŜników
Powszechne błędy w istniejących OOŚ
•
Ucieczka od prognozy śmiertelności
•
zawsze moŜliwe wygenerowanie kilku scenariuszy w
oparciu o wartość oczekiwaną i 95% przedział ufności, czy
max - min
•
Manipulacje prognozami śmiertelności
•
Manipulacje prognozami śmiertelności
•
stosowanie nieznanych i niewiarygodnych technik
prognozowania kolizyjności
•
unikanie statystyk zbiorczych – tylko pojedyncze gatunki
•
„1 ptak na 5 lat” [na siłownię]
•
= 0.20 ofiary/turbinę/rocznie
4 ofiary rocznie/farmę
20 turbin
Powszechne błędy w istniejących OOŚ
•
Nieznajomość prawnych wymogów ochrony
obszarów Natura 2000
•
przekonanie, Ŝe granica obszaru ma znaczenie
•
brak świadomości, Ŝe tereny N2K i ich okolice (!) są
ostatnim miejscem, gdzie da się wykazać brak znaczącego
ostatnim miejscem, gdzie da się wykazać brak znaczącego
oddziaływania na ptaki
•
Brak oceny oddziaływań skumulowanych (sąsiednie
farmy, choćby istniejące)
•
Kawałkowanie inwestycji (farma 20 siłowni
rozszczepiana na kilka inwestycji po 2-3 siłownie)
Podsumowanie
•
Farmy wiatrowe mogą generować znaczące
oddziaływania na ptaki
•
szczególnie w miejscach silnie uŜytkowanych przez ptaki
•
Ocena oddziaływania wymaga przeprowadzenia
czasochłonnych, rzetelnych badań
•
istnieją uzgodnione standardy metodyczne
•
istnieją uzgodnione standardy metodyczne
•
Raporty OOŚ często nie dostarczają podstawowych
informacji potrzebnych do decyzji
•
bywa to działanie świadome inwestora i wykonawcy
raportu
•
Decyzje środowiskowe dla farm wymagają
szczególnej uwagi