„Czerwony latawiec” kontra wiatraki, czyli energetyka wiatrowa okiem kani rudej

Plany unijne, krajowe, jak i również globalne trendy wykazują, że debata „za” czy „przeciw” wiatrakom już jest w dużej części za nami. Odnawialne źródła energii w postaci wiatru, zarówno na morzu, jak i na lądzie stanowią o naszej przyszłości. Jednak wdrażając je, powinniśmy myśleć nie tylko o ogólnej mocy instalacji, ale również o tym, jak ich działanie wpłynie na przyrodę.

Problem szczególnie dotyczy ptaków, dla których istnienie wiatraków jest dużym wyzwaniem. Polskę czeka nowelizacja ustawy wiatrakowej. Czy uda się pogodzić ochronę przyrody z „odblokowaniem” wiatraków? Przykłady rozwiązań prawnych oraz technologii z krajów, gdzie energetyka wiatrowa rozwija się od dekad, pokazują, w jaki sposób zmniejszyć liczbę ptasich kolizji. O tym, jak uniknąć zagrożeń mówią także polskie badania kani rudej, jednego z kluczowych gatunków ptaków drapieżnych.

Podwojona liczba wiatraków w pięć lat

Polska w najnowszym projekcie „Krajowego Planu w Dziedzinie Energii i Klimatu” stawia na energię pozyskiwaną ze słońca oraz wiatru na lądzie i morzu. Według założeń, do 2030 r., czyli przez najbliższe 5 lat, mamy zainstalować więcej turbin wiatrowych niż łącznie udało nam się wybudować na terenie Polski do tej pory. Energia pochodząca z wiatru na lądzie według ambitnego scenariusza wzrośnie do roku 2030 o 10 GW, przy aktualnych 8,29 GW mocy zainstalowanej. Sytuacja jest bardziej rozwojowa w przypadku farm morskich: z aktualnej zerowej mocy zainstalowanej, w roku 2030 wskoczymy na 5,9 GW.

Co plany rozwoju energetyki wiatrowej oznaczają dla przyrody? Najprościej rzecz ujmując – ingerują w jej struktury, szczególnie jeżeli inwestycje będą realizowane na terenach cennych lub potencjalnie cennych przyrodniczo, czyli polach, łąkach czy nawet terenach rolniczych, uprawnych lub nieużytkach (które mogłyby przejść rekultywacje lub regenerację).

Wiatraki, jak każda inna inwestycja, szczególnie w formacie wielkoskalowym, mają wpływ na przyrodę i na różnorodność biologiczną. Turbiny wiatrowe, których maszty mogą osiągać wysokość nawet do 200 metrów (obecnie średnio 100 m), wraz z rotorami o średnicy do 70 metrów, nie są obojętne dla ptaków, generując ryzyko kolizji. Dobrym przykładem wyjaśnienia zależności między elektrowniami wiatrowymi a ptakami jest kania ruda.

„Czerwony latawiec” kontra wiatraki

Kania ruda to nieliczny w skali kraju gatunek lęgowy. Jej liczebność w Polsce szacuje się na 1,5-1,8 tys. par, co stanowi 4-7% populacji europejskiej. Zasięg występowania jest ograniczony do zachodniej, północno-zachodniej i północnej Polski. Zasiedla drzewostany w sąsiedztwie zbiorników wodnych i rzek. Kania ruda do codziennego życia potrzebuje obfitujących w pokarm żerowisk, choć chętnie korzysta z miejsc zlokalizowanych na obrzeżach miast (np. wysypisk śmieci). Jako gatunek migrujący, przemierza z lęgowisk zlokalizowanych niemal w całej Europie do południowej Francji, Półwyspu Iberyjskiego oraz mniej licznie do północnej Afryki, pokonując Gibraltar. Chociaż jest to gatunek  szeroko rozpowszechniony w całej Europie, w ostatnich latach nastąpił poważny spadek populacji, zwłaszcza w Hiszpanii i Francji, ale także w Niemczech.

Angielska nazwa kani rudej – red kite, czyli czerwony latawiec, wskazuje na jej umiejętność szybowania. W wielu źródłach określana jest jako królowa przestworzy, znana z charakterystycznego krążenia w celu wypatrzenia ofiary lub padliny. Jej oczy znajdują się po bokach głowy, dzięki czemu może „skanować” jak największy teren. To umożliwia jej wykrycie potencjalnej ofiary ze znacznej wysokości. Niestety takie umiejscowienie oczodołów oznacza, że kania ma utrudnione postrzeganie bliskich obiektów, znajdujących się w przednim polu widzenia. Jest to wspólna cecha wszystkich gatunków ptaków o tak zwanym wysokim współczynniku wrażliwości na wiatraki. Określa on główne zagrożenia dla ptaków, takie jak potencjał kolizji, wypłoszenie, efekty bariery lub utraty siedlisk.

Najbardziej bezpośrednim zagrożeniem dla kani rudej jest kolizja, najczęściej kończąca się śmiercią. W ramach projektu Life Eurokite, bazując na danych o ptakach wyposażonych w nadajniki GPS, pozyskano informacje o przyczynach śmiertelności 979 kań rudych. Z liczby tej w latach 2013-2022 3,8% ptaków zginęło w wyniku kolizji z turbinami wiatrowymi, a kolejne 9,9% odnotowanej śmiertelności dotyczyło infrastruktury energetycznej w postaci linii napowietrznych. Na ryzyko kolizji ptaków z turbinami wiatrowymi wpływa wiele czynników związanych z charakterystyką farmy wiatrowej (np. typ turbiny, układ przestrzenny) i lokalizacją (np. topografia, użytkowanie gruntów), ale przede wszystkim charakterystyka biologiczna oraz filogenetyczna poszczególnych ptaków (jak np. kąt widzenia, czułość na kontrast, zwrotność i czas reagowania podczas lotu). Kania ruda potrzebuje rewiru o promieniu około 4 km od gniazda, aby wykarmić siebie oraz potomstwo. Farmy wiatrowe, zajmujące niekiedy wielkie obszary zwiększają ekspozycję tych ptaków na turbiny wiatrowe, powodując drastyczny wzrost ryzyka kolizji. Kolejnym bezpośrednim zagrożeniem jest „efekt płoszenia”, który odnosi się do zmniejszenia wykorzystania siedlisk przez ptaki na obszarach znajdujących się w pobliżu  elektrowni wiatrowych. To ostatecznie prowadzi do spadku zagęszczenia ptaków i utraty siedlisk. Badaniem współczynnika wrażliwości ptaków na wiatraki zajmuje się Ogólnopolskie Towarzystwo Ochrony Ptaków wraz z partnerami z największej globalnej sieci organizacji partnerskich zajmujących się ochroną ptaków i przyrody – BirdLife International.

Kania ruda w Polsce objęta jest ścisłą ochroną gatunkową na mocy rozporządzenia z 2016 r., co oznacza w szczególności zakaz umyślnego zabijania. Podobne obostrzenia w sprawie tego gatunku nakłada tzw. dyrektywa ptasia. Gatunek ten, podobnie jak wiele ptaków szponiastych, jest długowieczny. W ciągu swojego życia każdego roku wychowuje niewielką liczbę (1-3 młode) potomstwa, którym opiekuje się przez dłuższy czas (40-50 dni okresu gniazdowego i drugie tyle po opuszczeniu gniazda przez młode). Według terminologii biologii ewolucyjnej jest to strategia życiowa typu K, do której zaliczamy właśnie gatunki długowieczne, wychowujące niewielką liczbę dobrze zaopiekowanych młodych. Gatunki wykorzystujące strategię typu R (drugą ze strategii życiowych) wychowują dużą liczbę potomstwa, które zwykle nie jest otoczone aż tak długotrwałą opieką i cechuje się wysoką śmiertelnością.

W efekcie – zarówno kania ruda, jak i inne gatunki ptaków długowiecznych i z małą liczbą potomstwa są bardziej wrażliwe na oddziaływanie farm wiatrowych. Zanik siedliska w miejscu, gdzie od wielu lat był rewir lęgowy, śmierć dorosłego ptaka lub jednego z nielicznych młodych w wyniku kolizji ma większe konsekwencje niż wśród gatunków realizujących strategię typu R. Jest to także strata dla całych ekosystemów, w których te ptaki, z racji ich szczytowej pozycji w łańcuchach pokarmowych, odgrywają ważną rolę.

Hierarchia działań łagodzących

Krajowe i unijne prawo oraz standardy w ramach sektora prywatnego starają się ograniczać negatywne skutki oddziaływania na środowisko. Hierarchia działań układa się następująco: podstawową zasadą jest unikanie inwestycji na terenach cennych dla przyrody. Następnymi krokami są łagodzenie oraz kompensacja szkód, jeśli pierwszy warunek nie mógł zostać osiągnięty.

W przypadku terenów cennych dla ptaków unikanie inwestycji wiatrowych oznacza przede wszystkim nielokalizowanie ich w obszarach specjalnej ochrony ptaków Natura 2000, ale także poza obszarami Natura 2000, jeżeli może pogorszyć warunki lub spowodować oddziaływania wpływające na gatunki występujące na terenie danej ostoi. Z założenia działanie to uniemożliwia wystąpienie negatywnych oddziaływań inwestycji wiatrowej na przedmiot ochrony obszarów Natura 2000. Obowiązująca w Polsce tzw. ustawa wiatrakowa zakazuje lokalizowania elektrowni wiatrowych na obszarach Natura 2000. Projekt nowelizacji zakłada także zakaz lokalizacji w odległości 500 m od granic obszaru naturowego, którego przedmiotem ochrony są ptaki lub nietoperze. Jest to absolutne minimum, a część organizacji zajmujących się ochroną przyrody postuluje, by ta odległość była większa.

Jest to o tyle ważne, że według wyników współprowadzonego przez OTOP Monitoringu Ptaków Polski (MPP) wskaźniki występowania ptaków w ostojach Natura 2000 są zdecydowanie wyższe niż poza nimi. Najlepiej widać to w przypadku gatunków ptaków o wysokim współczynniku wrażliwości na farmy wiatrowe oraz o wysokim statusie ochronnym. Są to między innymi orlik grubodzioby, orzeł przedni, gadożer, błotniak łąkowy, bielik, orlik krzykliwy, rycyk, mewa czarnogłowa, myszołów, jastrząb oraz kania ruda i kania czarna.

Bazując na przykładzie dwóch najbardziej wrażliwych na farmy wiatrowe gatunków, występowanie orlika grubodziobego wg danych z 2023 r. było o 90% wyższe w obszarach specjalnej ochrony ptaków (OSOP), niż poza nimi (spośród 29 rewirów lęgowych na 20 powierzchniach obejmujących monitoring, 18 powierzchni znajdowało się na terenach OSOP). Tendencja ta jest jeszcze wyższa dla orła przedniego i wynosi 97% (z 35 rewirów lęgowych aż 34 znajduje się na terenach OSOP). Dane jednoznacznie pokazują, że unikanie inwestycji wiatrowych na terenach obszarów Natura 2000 ma sens. Dotyczy to także ich sąsiedztwa oraz korytarzy ekologicznych, jeśli służą one poszczególnym gatunkom do przemieszczania się w trakcie migracji i nauki latania przez młode lub jako trasa przelotu na żerowiska.

Przy inwestycjach poza korytarzami ekologicznymi prawo stanowi, że instalacje wiatrowe o mocy nominalnej przekraczającej 100 MW zaliczane są do przedsięwzięć mogących zawsze znacząco oddziaływać na środowisko, co wiąże się z obligatoryjną oceną oddziaływania na środowisko. W przypadku instalacji wiatrowych o mniejszej mocy obowiązek monitoringu przedinwestycyjnego i oceny środowiskowej zależny będzie od decyzji administracyjnej.

W trakcie monitoringu przedinwestycyjnego prowadzone są między innymi badania wykorzystania przestrzeni powietrznej przez ptaki (obserwacje punktowe) oraz poszukiwania miejsc gniazdowania gatunków rzadkich i średnio licznych, zarówno na terenie planowanej farmy wiatrowej, jak i w buforze do 2 km od jej granic. Każda kania ruda gniazdująca w okolicy farmy lub wykorzystująca dany teren powinna być więc stwierdzona w trakcie takich badań. Z kolei analiza wyników z całego okresu badań powinna dostarczyć informacji o tym, czy planowana inwestycja stanowi zagrożenie, a jeśli tak, to w jakim stopniu i czy zagrożenie takie można zminimalizować. W przypadku szacowania skali zagrożeń oraz propozycji działań minimalizujących pomocny może być poradnik OTOP dotyczący monitoringu ptaków na lądowych farmach wiatrowych.

Co można zrobić, by ratować ptaki przed śmiertelnymi kolizjami?

Zmiana lokalizacji turbin

Najdalej idącym rozwiązaniem w działaniach ochronnych jest zmiana lokalizacji konkretnej turbiny, czyli tak zwane „unikanie”– co stanowi pierwszy i najważniejszy krok w hierarchii działań łagodzących. Ma to miejsce, gdy w pobliżu planowanej lokalizacji turbiny znajdują się gniazda gatunków kluczowych (np. ptaków szponiastych). Zmiana lokalizacji jest także konieczna, gdy turbiny znajdują się w pobliżu żerowisk lub na trasie dolotu do nich gatunków posiadających stałe żerowiska (bielik, rybołów, orlik krzykliwy). Takie rozwiązanie jest najczęściej stosowane, gdy już na etapie planowania okazuje się, że korzystniej będzie przenieść turbinę. Przeniesienie w nowe miejsce oznacza, że również tam przeprowadzono monitoring, który wykluczył potencjalne zagrożenia dla chronionych gatunków.

Czasowe wyłączenia turbin

Rozwiązanie polega na czasowym wyłączaniu turbin. Jest już stosowane na farmach wiatrowych w Europie i skutecznie wspiera ochronę wszystkich gatunków ptaków. Polega ono na wstrzymaniu pracy turbin od wschodu do zachodu słońca przez kilku tygodni (z reguły 4-6) od 1 marca do 31 sierpnia. Rozwiązanie takie można zastosować jeszcze przed budową wiatraka, nakazując wstrzymanie jego pracy w konkretne dni. Zdarza się również, że decyzja jest wydawana po jego uruchomieniu, gdy w pobliżu odnotowano zwiększoną śmiertelność ptaków.

Krótkotrwałe wyłączenia turbin na czas przelotu ptaków

Farmy w Stanach Zjednoczonych, Niemczech, Francji i Hiszpanii stosują rozwiązanie, które powoli zaczyna pojawiać się również w Polsce. Chodzi o wykorzystanie specjalistycznych systemów detekcyjno-reakcyjnych, które zatrzymują turbinę, gdy system odnotuje przelot gatunków kluczowych w jej kierunku i na wysokości kolizyjnej. Odległość, po której zaczyna się proces wyłączenia rotora turbiny, zależy zasadniczo od parametrów technicznych, takich jak długość łopaty i czas zatrzymania turbiny. O rozwiązaniach takich można przeczytać w poradniku Stowarzyszenia Wspierania Inwestycji Przyjaznych PTAcom, gdzie dokonano analizy dostępnych na światowym rynku systemów detekcyjno-reakcyjnych.

Alternatywą dla krótkotrwałych wyłączeń bazujących na wykorzystaniu systemów DR (system detekcyjno-reakcyjny pozwala na wykrycie przelatujących ptaków oraz krótkookresowe wyłączanie turbin) są wyłączenia opierające się na obserwacjach wykonywanych przez ornitologów. Każdorazowe odnotowanie przelotu gatunków kluczowych w kierunku turbiny na pułapie kolizyjnym skutkuje przekazaniem informacji do operatora o konieczności natychmiastowego zatrzymania turbiny. Z uwagi na koszty operacyjne stosuje się je jako rozwiązanie przejściowe lub awaryjne.

Redukcja prędkości obrotowej rotora

System detekcyjno-reakcyjny potrafi również wysłać sygnał skutkujący zmniejszeniem prędkości obrotowej wirnika turbiny. To właśnie stanowi kluczowe ryzyko dla ptaków w pobliżu farm wiatrowych. Przeprowadzone we Francji badania na funkcjonujących farmach wiatrowych sugerują, że kanie rude unikają wlotu w strefę pracy rotora, gdy prędkość końcówki łopaty nie przekracza 76 km/h. W konsekwencji zredukowanie prędkości obrotowej rotora (osiąganej na końcówce łopaty) do wskazanych 76 km/h w znacznym stopniu zmniejsza zarówno ryzyko kolizji, jak i ogranicza straty w produkcji energii spowodowane całkowitym wyłączeniem turbin.

Czerwony latawiec i łopaty

Według badań przeprowadzanych przez Constance Blary z Narodowego Centrum Badań Naukowych „Centre national de la recherche scientifique” (CNRS) we Francji, z którymi polscy badacze problemu z Ogólnopolskiego Towarzystwa Ochrony Ptaków mieli okazję się zapoznać w Brukseli na międzynarodowej konferencji „Wingspan”, droga ptaka do uniknięcia kolizji z turbiną wiatrową składa się z 4 etapów:

• zauważenia stojącej turbiny wiatrowej,
• rozpoznania obrotu łopat,
• skojarzenia ruchomego obiektu z potencjalnym ryzykiem,
• uniknięcia kolizji.

Wszystkie etapy są równie ważne dla końcowego efektu, aczkolwiek nie każdy gatunek jest w stanie przejść wszystkie. Constance Blary w swoich badaniach zauważyła, że sukces ominięcia turbiny zależy od sposobu widzenia niektórych gatunków ptaków, na który składa się pole widzenia, rozdzielczość przestrzenna, czułość widmowa oraz czułość kontrastu. Niestety w przypadku niektórych gatunków wzrok może nie być dostosowany do wykrywania zarówno nieruchomych, jak i ruchomych obiektów.

Czułość kontrastu widzenia wielu gatunków ptaków w porównaniu do ludzi jest stosunkowo niska, co może obniżyć ich zdolności wykrywania przeszkód terenowych, szczególnie w trudnych warunkach pogodowych, takich jak mgła. Niektóre ptaki, choć dostrzegą nieruchomą turbinę, mogą nie być w stanie zareagować na szybko poruszające się łopaty. W konsekwencji nie są w stanie skorygować toru lotu i uniknąć kolizji. Jest to również związane z wcześniej opisaną cechą anatomiczną, czyli umiejscowieniem oczu po bokach głowy, co uniemożliwia zauważenie obiektów znajdujących się na wprost.

W jakimś stopniu ten mechanizm przypomina etapowość wypadków na drogach i jest dobrze znany – niedostosowanie się do warunków może skutkować wypadkiem. Niestety w przypadku ptaków niedostosowanie nie jest formą wyboru, lecz uwarunkowaniem fizjologicznym. Ptaki muszą latać, aby znaleźć pożywienie lub przemieszczać się na stałych trasach migracyjnych. W przypadku gatunków, u których brakuje odpowiednich uwarunkowań układu wzrokowego, jedynym skutecznym narzędziem w zapobieganiu ich kolizji z turbinami wiatrowymi pozostaje unikanie inwestycji na terenach cennych dla przyrody – to pierwszy i podstawowy krok w hierarchii działań łagodzących.

Anna Malinowska

Anna Malinowska – absolwentka studiów magisterskich na uniwersytecie w Aalborgu na kierunku „Sustainable Energy Planning and Management”. Ostatnie osiem lat spędziła w Danii, gdzie zdobywała wiedzę i doświadczenie w sektorze publicznym oraz prywatnym, pracując między innymi w Duńskiej Agencji Energetycznej. Obecnie zajmuje się zmianami klimatu w Ogólnopolskim Towarzystwie Ochrony Ptaków, gdzie w sposób holistyczny łączy powiązania pomiędzy kryzysem klimatycznym a zanikiem bioróżnorodności. Zajmuje się mapowaniem wrażliwości ptaków na energetykę wiatrową oraz analizami wytycznych środowiskowych dla inwestycji OZE. Ekspertka programu Climate Leadership prowadzonego przez UNEP-GRID. Oprócz prac analitycznych interesuje się szerzeniem wiedzy na temat zmian klimatu oraz działaniami edukacyjnymi, które prowadzi w Miejskiej Akcji Lokalnej na Grochowie w Warszawie.

Bibliografia:
- Beaudry A., Pierre-Roche H. 2023. Milan royal versus Eoliennes ? Une analyse du risque de collision du Milan royal (Milvus milvus) en fonction de la vitesse de rotation des éoliennes A partir des detections réalisées par les systèmes. SafeWind sur 251 éoliennes en exploitation du 14 Janvier 2019 au 14 Janvier 2023.
- Chylarecki P., Chodkiewicz T., Neubauer G., Sikora A., Meissner W., Woźniak B., Wylegała P., Ławicki Ł., Marchowski D., Betleja J., Bzoma S., Cenian Z., Górski S., Korniluk M., Moczarska J., Ochocińska D., Rubacha S., Wieloch M., Zielińska M., Zieliński P., Kuczyński L. 2018. Trendy liczebności ptaków w Polsce. GIOŚ, Warszawa.
- Dürr T., Langgemach T. 2023. Informationen über Einflüsse der Windenergienutzung auf Vögel. Stand 09. August 2023.
- Ferrera M., Alloinga A., Baumbusha R., Morandinibc V. (2022). Significant decline of Griffon Vulture collision mortality in wind farms during 13-year of a selective turbine stopping protocol. „Global Ecology and Conservation” Volume 38, October 2022, e02203. doi.org/10.1016/j.gecco.2022.e02203.
- Górecki D., Szurlej-Kielańska A., Pilacka L. (2024). Protection of birds against collision with wind turbines. PTAcom Association.
- Raab R. 2024. Mortality of the red kite in Europe. Wingspan Conference. Partnership for a bird-friendly energy transition . Brussels 15.10.2024. Presentation, slides 236-252 – Wingspan_2024_Day_1.pdf.
- Tim S. David, Jaume Orta, David Christie, and Ernest Garcia. 2021. Birds of the world – References – Red Kite – Milvus milvus – Birds of the World, birdsoftheworld.org/bow/species/redkit1/cur/introduction.
- Krajowy Plan na rzecz Energii i Klimatu: gov.pl/web/klimat/krajowy-plan-na-rzecz-energii-i-klimatu.
- Wylegała P., Antczak J., Glapan J., Górecki D., Guentzel S., Kajzer K., Knioła T., Szurlej-Kielańska A. 2024. Monitoring ptaków na lądowych farmach wiatrowych. Poradnik metodyczny. OTOP, Warszawa 2024, otop.org.pl/monitoring-ptakow-na-ladowych-farmach-wiatrowych-poradnik-metodyczny.
- Renewable power generation costs in 2022, International Renewable Energy Agency, Abu Dhabi, Irena 2023, irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2023/Aug/IRENA_Renewable_power_generation_costs_in_2022_SUMMARY.pdf
- sciencebasedtargetsnetwork.org/companies/take-action/act/
- eur-lex.europa.eu/legal-content/PL/TXT/PDF/?uri=CELEX:32011L0092
- isap.sejm.gov.pl/isap.nsf/download.xsp/WDU20081991227/U/D20081227Lj.pdf
- otop.org.pl/wp-content/uploads/2022/03/Biuletyn22_2021_www.pdf
- otop.org.pl/naszeprojekty/liczymy/monitoring-ptakow-polski/
- britannica.com/science/K-selected-species
- researchgate.net/publication/374062089_Detection_of_wind_turbines_rotary_motion_by_birds_A_matter_of_speed_and_contrast
- Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/147/WE z dnia 30 listopada 2009 r. w sprawie ochrony dzikiego ptactwa
- Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 16 grudnia 2016 r. w sprawie ochrony gatunkowej zwierząt
- Przedsięwzięcia mogące znacząco oddziaływać na środowisko – Dz.U.2019.1839 – OpenLEX