地熱開發(fā)與艾草松雞種群保護，能否魚和熊掌兼得？

2016年，艾草雞（sage-grouse，學(xué)名：Centrocercus urophasianus）被世界自然保護聯(lián)盟（IUCN）列入了瀕危物種紅色名錄（Redlist），其評估等級為近危（NT）。該物種的成熟種群個體數(shù)量為15萬只。艾草松雞（greater sage-grouse）是北美洲最大的松雞。通常棲息在海拔1500-2200米之間的林間空地，如灌木蒿叢。在地面覓食，以三齒蒿、昆蟲和其他植物為食物。生活在美國西部和加拿大的艾伯塔省和沙士吉萬省南部一帶。

圖源：IUCN Redlist

圖源：IUCN Redlist

地熱開發(fā)與艾草松雞種群保護，能否魚和熊掌兼得？近日，美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）的一項研究發(fā)現(xiàn)，地熱能的開發(fā)導(dǎo)致了艾草松雞種群的減少。一種新的工具可以幫助管理者和能源開發(fā)商在選址新的地熱項目時考慮對這只標志性鳥類的影響。

地熱能是一種利用地心深處熱量的可再生能源。美國地質(zhì)勘探局的評估發(fā)現(xiàn)，美國西部各州擁有巨大的地熱發(fā)電潛力，尤其是內(nèi)華達州、加利福尼亞州和愛達荷州。這些地區(qū)恰好是許多其他艾草松雞的棲息地。在過去的55年中，由于火災(zāi)、入侵物種、發(fā)展和其他威脅導(dǎo)致灌木蒿叢棲息地的喪失和退化，艾草松雞種群在大范圍內(nèi)減少了80%以上。美國地質(zhì)勘探局的科學(xué)家們花了幾十年的時間研究了艾草松雞，并開發(fā)了能夠幫助艾草松雞在這一快速變化的環(huán)境中生存的工具。

艾草松雞是灌木蒿叢景觀中的一個標志性物種，由于棲息地的喪失和碎片化，其種群數(shù)量有所下降。圖源：Tatiana Gettelman, USGS

直到最近，地熱能對艾草松雞的潛在影響還相對未知，盡管其他研究已經(jīng)探索了對艾草松的不同類型的能源開發(fā)，或地熱如何影響其他野生動物物種。美國地質(zhì)勘探局的科學(xué)家發(fā)表了一項為期13年的研究結(jié)果，該研究對生活在兩座新地熱發(fā)電廠50公里范圍內(nèi)的艾草松雞種群進行了分析，分析了地熱開發(fā)前6年到開發(fā)后6年的數(shù)據(jù)。

隨著地熱發(fā)電廠的發(fā)展，更多的艾草松雞種群數(shù)量在幾年內(nèi)大幅下降。在距離地熱設(shè)施5公里的范圍內(nèi)，艾草松雞的數(shù)量減少，而在距離2公里范圍內(nèi)，leks（傳統(tǒng)繁殖地）被遺棄或滅絕。道路、井場、輸電線路和建筑物等地熱基礎(chǔ)設(shè)施以及它們產(chǎn)生的強光和噪音會破壞繁殖和筑巢行為。這些干擾可能會使個別艾草松雞繁殖的可能性降低，在筑巢時更容易被捕食。

內(nèi)華達州的地熱發(fā)電廠。圖源：Public Domain

這些影響中的許多與其他類型的能源開發(fā)所發(fā)現(xiàn)的影響相似，但有些特征是地熱特有的。例如，冷卻塔會發(fā)出持續(xù)而響亮的嗡嗡聲。噪音污染與應(yīng)激激素水平的增加和艾草松雞的食餌率下降有關(guān)。研究人員發(fā)現(xiàn)，地熱區(qū)周圍丘陵地區(qū)的艾草松雞似乎比平坦地區(qū)的艾草松雞表現(xiàn)更好，這可能是因為地形阻擋了一些光線和噪音。

美國大盆地的渡鴉。圖源：Public Domain

渡鴉（raven）是北美西部和北部的本地物種。但近幾十年來，隨著人類深入灌木蒿叢，渡鴉的數(shù)量急劇增加。無論我們是否愿意，人類和人類的某些設(shè)施為烏鴉提供食物、水和棲息地。烏鴉不忙著撿食人類產(chǎn)生的垃圾，它們喜歡吃更多的艾草松雞蛋及其雛鳥。

在美國大盆地的無樹景觀中，渡鴉本沒有很多高處棲息和筑巢。但輸電線路和垂直管道是渡鴉筑巢的好地方，可以保護其幼崽免受地面捕食者的襲擊。渡鴉還以新修建的道路上的路殺動物和工廠的垃圾為食。盡管新的研究發(fā)現(xiàn)，地形和距離可能會減輕地熱基礎(chǔ)設(shè)施的一些影響，如光照和噪音，但無論距離或地形如何，在渡鴉密度較高的地方，艾草松雞的數(shù)量都會大幅下降。

研究人員花了幾十年的時間觀察和統(tǒng)計繁殖和筑巢區(qū)的艾草松雞，建立了一個龐大的數(shù)據(jù)集，用來回答有關(guān)艾草松雞在哪里發(fā)現(xiàn)、它們?nèi)绾芜x擇繁殖和筑巢的地點、它們的種群如何隨時間增長或減少，以及影響種群增長和減少的因素等問題。他們利用實地觀察和復(fù)雜的計算機建模技術(shù)，繪制了大型地圖，顯示了艾草松雞繁殖區(qū)和巢穴的位置以及種群增長或減少的位置。他們開發(fā)的最新測繪工具借鑒了地熱研究結(jié)果。該工具考慮了有關(guān)艾草松雞數(shù)量和行為的本地信息、擬建場地與艾草松雞種群之間的距離和地形，以及有關(guān)渡鴉的信息。他們在美國大盆地內(nèi)135個具有地熱能潛力的潛在地點測試了該工具，發(fā)現(xiàn)超過三分之二的地點對艾草松雞種群幾乎沒有影響，因為目前的艾草松雞種群與它們將受到影響的地點沒有重疊。

這些地圖是建立在模型上的，隨著時間的推移，這些模型可以包含新的信息。隨著美國大盆地的快速變化，調(diào)查結(jié)果和地圖也會發(fā)生變化。例如，盡管該研究確定了5公里的緩沖區(qū)（對艾草松雞的影響最大的距離）。但研究人員認為，這個值可能會隨著時間推移而改變。在初步研究中，他們發(fā)現(xiàn)緩沖距離較小，但到10年研究結(jié)束時，隨著能源基礎(chǔ)設(shè)施的持續(xù)發(fā)展，他們觀察到負面影響的區(qū)域已經(jīng)擴大。

地熱工具只是科茨團隊開發(fā)的地圖應(yīng)用工具箱中的最新工具。2021年，該團隊引入了一個監(jiān)測美國大盆地更多艾草松雞群體的框架，稱為目標年度預(yù)警系統(tǒng)。它有助于弄清艾草松雞種群的變化是人類驅(qū)動的威脅，還是僅僅是氣候條件的正常波動。該系統(tǒng)使用“監(jiān)視”和“警告”來幫助管理者確定艾草松雞種群最危險的地方。在新的分析中，研究團隊將這一預(yù)警系統(tǒng)應(yīng)用于地熱電站附近的艾草松雞種群，發(fā)現(xiàn)自從地熱電站建成以來，艾草松雞在距離電站5公里的范圍內(nèi)經(jīng)歷了11次觀察和12次警告，這可以幫助管理者確定渡鴉威懾或其他干預(yù)措施最有用的地方。

參考文獻：

1. https://www.usgs.gov/news/featured-stories

2. https://www.iucnredlist.org/species/22679503/92816586

3. https://en.wikipedia.org/wiki/Greater_sage-grouse

編譯：Daisy

審核：Maggie

編輯：Tommy