Estudo de aves marinhas da Costa Oeste mostra como elas poderão um dia compartilhar o ar com turbinas eólicas
Close-up dos sensores do sistema protótipo offshore ThermalTracker-3D (A) e uma representação deste sistema durante a implantação em 2021 em uma bóia WindSentinel (delineado em uma caixa delimitadora branca) (B). Crédito:Fronteiras na Ciência Marinha (2024). DOI:10.3389/fmars.2024.1346758 Um dia, as turbinas eólicas poderão flutuar ao largo da costa da Califórnia e do sul do Oregon, fornecendo energia limpa e renovável a milhões de lares. Mas antes que a construção possa começar, os investigadores estão a estudar como minimizar o potencial impacto dos parques eólicos na vida selvagem local.
Pesquisadores do Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico (PNNL) do Departamento de Energia (DOE) e da empresa de consultoria ambiental H. T. Harvey &Associates implantaram recentemente tecnologia na Costa Oeste em um dos primeiros esforços para entender a que altura as aves marinhas voam e se podem interagir com o vento turbinas e outras infra-estruturas.
Eles publicaram a pesquisa em 24 de abril em Frontiers in Marine Energy .
“Este é um passo importante na compreensão do comportamento das aves marinhas no auge das turbinas eólicas offshore na Costa Oeste”, disse Shari Matzner, cientista da computação do PNNL e coautora do artigo. Dados de cientistas em navios de pesquisa forneceram estimativas de quão alto os pássaros voam, dependendo da força do vento, mas “esta é realmente a primeira vez que temos dados quantificados em tempo real da altura de voo para esses pássaros”, disse Matzner.
Rastreamento de pássaros
Os cientistas estudaram os impactos das turbinas eólicas na Europa e na Costa Leste, que possuem uma indústria eólica offshore mais madura. Estudos anteriores encontraram taxas muito baixas de colisões entre pássaros e turbinas eólicas offshore.
Mas as águas profundas da costa oeste abrigam uma comunidade de aves marinhas muito diferente de ambos os lugares, disse Scott Terrill, coautor do artigo e principal especialista sênior em aves da H. T. Harvey. Lá fora, aves como albatrozes, cagarras e petréis caçam para se alimentar e dependem dos mesmos ventos fortes que tornam essas águas ideais para a geração de energia.
Essas aves passam grande parte de suas vidas no ar. Para permanecer no ar usando o mínimo de energia, os pássaros pegam carona em fortes rajadas de vento para ganhar altitude e depois descem em um padrão de vôo conhecido como "subida dinâmica".
Os investigadores querem saber se a subida dinâmica – e outros comportamentos de voo – podem levar estas aves à altura das pás das turbinas eólicas offshore, que se estenderiam de 25 a 260 metros (82 a 853 pés) acima da água.
"Certos tipos de aves marinhas realmente precisam do vento para um voo eficaz, ou mesmo qualquer voo. Eles têm asas longas e estreitas, como planadores. É importante quantificar até que ponto as aves marinhas e as turbinas eólicas offshore podem se sobrepor", disse Terrill.
Durante o verão de 2021, DOE e PNNL, juntamente com o Bureau of Ocean Energy Management, lançaram uma bóia equipada com ThermalTracker-3D (TT3D) do PNNL, um sistema de câmera estéreo que usa um par de câmeras térmicas para rastrear pássaros enquanto eles voam acima .
Os investigadores já usaram o TT3D em terra para monitorizar aves e morcegos enquanto navegam em torno de turbinas eólicas terrestres, mas esta é a primeira vez que a tecnologia é implementada no mar. Após a implantação, a equipe de H. T. Harvey avaliou os dados de voo dos pássaros.
Balançando em uma bóia a cerca de 40 quilômetros (25 milhas) da costa norte da Califórnia, o TT3D monitorou o céu por quase 2.000 horas durante o verão de 2021. O instrumento avistou mais de 1.400 pássaros voando dia e noite.
Das 1.400 aves rastreadas, 79% delas voaram nos primeiros 25 metros (82 pés) acima do nível do mar, com a maior parte da atividade concentrada nos primeiros 10 metros (33 pés) acima do nível do mar – muito abaixo das hipotéticas pás da turbina.
Das aves restantes rastreadas, 21% voaram em alturas que se sobrepunham às hipotéticas pás da turbina, enquanto menos de 1% voaram mais alto. Nenhuma ave foi rastreada voando a mais de 316 metros (1.036 pés) acima do nível do mar (o alcance de detecção do sistema é limitado a cerca de 400 metros, ou 1.312 pés).
Onde a duração do dia era de cerca de 14 horas, a maioria das aves foi avistada durante o dia, mas o TT3D também rastreou a atividade ao amanhecer, ao anoitecer e durante a noite.
“Esses dados contribuem para a compreensão básica do comportamento das aves e nos ajudarão a entender melhor como quaisquer futuras turbinas eólicas podem afetar as aves marinhas”, disse Matzner, que liderou o desenvolvimento do TT3D no PNNL.
Proteção contra impactos ambientais
O trabalho mais recente acrescenta-se a uma grande parte da investigação do PNNL que visa minimizar o impacto dos projetos de energias renováveis na vida selvagem.
Para complementar os dados do TT3D, os pesquisadores do PNNL também estão trabalhando em um sistema que usa radar para rastrear o voo dos pássaros no mar. Embora o TT3D possa gerar detalhes sobre padrões de voo e fornecer alguns dados para ajudar os pesquisadores a identificar espécies, ele não “vê” longas distâncias.
O radar, por outro lado, não oferece detalhes precisos, mas seu alcance de detecção permitiria rastrear o comportamento de uma população de pássaros em torno de locais destinados a turbinas eólicas, disse Matzner.
Este ano, o TT3D também será implantado para estudar aves na Costa Leste, como parte do Projeto de Melhoria da Previsão de Vento, um projeto liderado pelo PNNL para melhorar as previsões meteorológicas para serviços públicos.
As Fronteiras O estudo não será o último desse tipo na Costa Oeste, disse Matzner. Embora o TT3D possa detectar pássaros, a capacidade de saber de que espécie eles são ainda é um trabalho em andamento.
Os investigadores também precisam de compreender como as aves podem ser afetadas, para além do risco de colisão; alguns estudos mostram que as populações de aves evitarão completamente áreas com parques eólicos, por exemplo.
Serão necessários mais dados para compreender completamente como as aves utilizam o ar que um dia poderão partilhar com as turbinas eólicas.
