Con l’intelligenza artificiale per il monitoraggio degli uccelli e le turbine che si fermano prima che siano colpiti, i parchi eolici di oggi sono più sicuri che mai per i viaggiatori in volo

Il parco eolico Fryslan nei Paesi Bassi è una vasta gamma di turbine di 109 metri situate nelle profonde acque blu del lago Ijssel, a nord di Amsterdam. Capace di alimentare 500.000 case, la sua sostenibilità in buona fede è evidente. Ma meno immediatamente evidenti sono gli elementi del suo design che proteggono anche l’ecosistema locale. 

Costruito come il primo parco eolico naturale al mondo, Fryslan incorpora una serie di misure innovative per ridurre i rischi di collisione per gli uccelli, compresi i sistemi radar per monitorare i movimenti degli uccelli attraverso il sistema di turbine e persino diverse isole artificiali che forniscono habitat di riproduzione per gli uccelli marini come la Sterna comune, Sterna hirundo.

“Per cinque anni, gli uffici di consulenza monitoreranno da vicino uccelli, pipistrelli, pesci, piante acquatiche e molluschi vicino all’isola e al parco eolico”, ha dichiarato Josephine Hansen, project manager commerciale di Siemens Gamesa, in una nota.

Lo sviluppo di Fryslan racchiude in sé come considerare la fauna selvatica all’inizio del processo di progettazione possa portare a parchi eolici a beneficio non solo del clima, ma anche della fauna locale. In tal modo, Fryslan affronta una sfida centrale dei progetti di energia rinnovabile su larga scala: come generare energia sostenibile senza danneggiare la biodiversità nel processo.

Il World Wildlife Fund descrive la perdita di biodiversità e il cambiamento climatico come “due facce della stessa medaglia”. Eppure i pannelli solari a volte consumano vasti tratti di habitat naturale. Le dighe idroelettriche possono impedire ai pesci di nuotare e deporre le uova liberamente. E i parchi eolici sono stati spesso accusati di minacciare l’avifauna (accuse che a volte sono valide e talvolta armate da coloro a cui semplicemente non piace l’aspetto delle turbine). 

Fryslan fa parte di una nuova generazione di progetti di energia eolica che afferma che è possibile raggiungere gli obiettivi di biodiversità e clima in un colpo solo. Il suo design riflette le parole del Dr. Joseph Kiesecker nel suo articolo del 2019 su Frontiers in Environmental Science, in cui ha affermato che nella costruzione di infrastrutture per l’energia verde, “non dovremmo derubare Peter per pagare Paul”.

Gli uccelli dovrebbero temere i parchi eolici?

Al momento della stesura di questo articolo, l’osservatorio climatico NOAA a Mauna Loa, Hawaii, sta registrando una concentrazione di anidride carbonica di 420 parti per milione nell’atmosfera terrestre (al momento è a 424 ppm, ndr). Questo è più alto che in qualsiasi momento della storia della nostra specie e mette in rilievo l’urgenza di abbandonare i combustibili fossili se vogliamo evitare i peggiori impatti del cambiamento climatico.

Fortunatamente, le nostre migliori speranze per farlo – l’energia eolica e solare – continuano a diminuire nei costi e ora sono le forme meno costose di generazione di elettricità. Questa è una buona notizia, perché l’Agenzia internazionale dell’energia stima che la capacità globale di energia eolica debba più che quadruplicare entro il 2050 se vogliamo fermare il cambiamento climatico a livelli relativamente sicuri.

Ma la crisi climatica è solo la metà della minaccia esistenziale del nostro pianeta. L’altro è la perdita di biodiversità, che si sta verificando fino a 1.000 volte il tasso medio osservato nella documentazione geologica. Secondo il Living Planet Report, le popolazioni di specie di vertebrati sono diminuite in media del 69% dagli anni ’70. E Birdlife International riferisce che il 49% delle specie di uccelli del mondo è in declino .

Spesso vengono sollevate preoccupazioni circa il potenziale impatto delle energie rinnovabili, in particolare dei parchi eolici, sugli uccelli e su altri animali selvatici. In effetti, i parchi eolici e le linee elettriche possono rappresentare una minaccia per gli uccelli a causa di collisioni e folgorazione, perdita di habitat e disturbo. La mancata risposta alle preoccupazioni su questi impatti, come nel caso del parco eolico di Altamont Pass in California , che è stato costruito in un’area importante per la popolazione nordamericana dell’Aquila reale, fornisce foraggio ai critici dell’energia pulita che spesso citano rischi di collisione quando si oppongono agli sviluppi dell’energia eolica.

Ma è importante contestualizzare questi impatti rispetto alle cause più ampie di mortalità degli uccelli. Uno studio del 2016 ha stimato che il numero totale di uccelli uccisi dai parchi eolici in Nord America era compreso tra 140.000 e 328.000 uccelli all’anno. Può sembrare molto, ma impallidisce in confronto ai 16-42 milioni di uccelli uccisi ogni anno dalle collisioni con gli edifici. Ed è ancora meno dei 512.000 uccelli stimati uccisi ogni anno dagli impatti diretti della generazione di elettricità da carbone, petrolio e gas.  

Eppure i numeri puri sono solo una parte della storia. Probabilmente una considerazione più importante è comprendere i tipi di uccelli colpiti dai parchi eolici, perché questo può fornire informazioni su come proteggere al meglio quelle specie mentre investiamo in energia rinnovabile. Ad esempio, le specie di uccelli più grandi e più lente a riprodursi – come avvoltoi, otarde, galli cedroni, cicogne, gru, aquile e alcuni uccelli acquatici come i cigni – sono colpite in modo sproporzionato dalle collisioni con turbine eoliche e linee elettriche.

Sapendo questo, possiamo compensare le loro perdite legate alle turbine, ad esempio, proteggendo più habitat o limitando la caccia illegale. Nel frattempo, altre specie possono effettivamente beneficiare della presenza di infrastrutture energetiche. Ad esempio, un gran numero di cicogne bianche in Portogallo costruisce i loro nidi nei tralicci dell’elettricità, e in alcune aree vengono aggiunte piattaforme di nidificazione appositamente progettate dalla compagnia energetica, assicurando che questa specie, sebbene incline a scontrarsi con le linee elettriche, possa anche beneficiare del presenza delle torri e degli alberi ad esse associati.

Imparare a convivere

La nostra comprensione su come ridurre i conflitti tra uccelli e parchi eolici è migliorata notevolmente negli ultimi anni, così come la collaborazione tra le aziende di energia eolica e gli ambientalisti. 

Oggi è comune per i principali attori del settore dell’energia eolica collaborare con scienziati, responsabili politici e comunità per trovare soluzioni rispettose della fauna selvatica.

Nel loro articolo del 2016 sulla rivista Human-Wildlife Interactions, il Dr. Edward Arnett e il Dr. Roel May delineano una gerarchia di mitigazione delle diverse misure che possono essere implementate negli sviluppi dei parchi eolici progettati per “evitare, ridurre o mitigare gli impatti“.

Uno dei modi migliori per ridurre al minimo i conflitti tra gli uccelli e le infrastrutture per le energie rinnovabili è produrre mappe del rischio di collisione. La produzione di queste mappe su scala regionale, nazionale o continentale può aiutare gli sviluppatori e le autorità di pianificazione a evitare le aree più a rischio per gli uccelli in relazione ai parchi eolici e alle linee elettriche.

Nuovi strumenti lo rendono più semplice. Birdlife International ha recentemente lanciato il suo strumento online AVISTEP che utilizza l’abbondanza di specie soggette a collisioni per mappare la sensibilità degli uccelli allo sviluppo delle energie rinnovabili. 

Un altro approccio, come delineato in questo studio sul Journal of Applied Ecology, consiste nell’utilizzare i dati di tracciamento GPS per mappare dove gli uccelli tendono a volare ad altezze dove potrebbero scontrarsi con parchi eolici e linee elettriche. Lo studio ha utilizzato i dati di oltre 1.400 singoli uccelli monitorati per evidenziare i punti caldi del rischio di collisione in cui gli uccelli sarebbero più sensibili agli sviluppi di nuovi parchi eolici e sono già vulnerabili al rischio rappresentato dai parchi eolici e dalle linee elettriche esistenti.

Una volta che abbiamo capito dove si trovano queste aree ad alto rischio, possiamo quindi dare la priorità a dove installare misure come segnali di linea elettrica, che possono ridurre il rischio di collisione di circa il 50 percento, o sistemi di limitazione, che possono arrestare o rallentare le turbine eoliche quando sono presenti specie soggette a collisione nella zona. 

In 20 parchi eolici intorno a Cadice nel sud della Spagna, un importante corridoio migratorio, l’implementazione di procedure di spegnimento utilizzando sistemi radar e osservatori umani durante le ore di punta ha ridotto la mortalità dei grifoni in media del 92% . 

AI per ridurre sempre più i rischi

Diverse aziende stanno ora cercando di automatizzare il monitoraggio dei movimenti degli uccelli nei parchi eolici utilizzando sistemi di telecamere basati sull’intelligenza artificiale per ridurre la necessità di input umano. Una di queste aziende è SpoorAI, fondata da Ask Helseth, Lorea Coronado-Garcia e Helge Reikerås. 

L’azienda mira a rendere l’energia eolica più rispettosa della natura utilizzando la visione artificiale e l’intelligenza artificiale per tracciare e identificare gli uccelli dentro e intorno ai parchi eolici.

“Utilizziamo telecamere standard, che sono resistenti alle condizioni ambientali sia onshore che offshore”, spiega il CEO Helseth. Questo flusso video viene elaborato dal software di SpoorAI, quindi rivisto da esseri umani che identificano oggetti in movimento, individuano gli uccelli, identificano le specie e analizzano le traiettorie di volo. Ciò consente loro di seguire, nei minimi dettagli, i movimenti degli uccelli attraverso un parco eolico e valutare la proporzione di voli in quota in cui gli uccelli potrebbero scontrarsi con le pale in movimento. Secondo Helseth, il sistema ha monitorato con successo oltre 126.000 uccelli fino ad oggi in circa 18.562 ore di monitoraggio.

Il sistema SpoorAI potrebbe presto essere in grado di arrestare automaticamente la rotazione delle turbine quando rileva uccelli in pericolo di essere colpiti. “In altre parole, se rileviamo che una data specie che vola entro un certo raggio da una turbina che pensiamo sia a rischio di collisione, possiamo comunicarlo alla turbina. Questa caratteristica è sempre più richiesta dai governi quando si autorizzano nuove installazioni”. Questo sviluppo nel monitoraggio autonomo e nella riduzione dei parchi eolici rappresenta un significativo passo avanti nella riduzione dei rischi di collisione.

Il ritmo della nostra transizione verso l’energia pulita è destinato ad aumentare nei prossimi anni. Se fatto male, senza considerare il potenziale impatto sulla fauna selvatica, l’aumento del dispiegamento delle turbine eoliche creerà conflitti tra energia pulita e uccelli. Ma fatto bene possiamo raggiungere i nostri obiettivi di energia rinnovabile preservando gli uccelli. 

La buona notizia è che alla Conferenza sull’energia eolica e la fauna selvatica del 2022 a Ijmuiden, nei Paesi Bassi, i principali attori dell’industria eolica come Ørsted hanno chiarito che sono desiderosi di far parte della soluzione. 

Fonte: Reasons to be cheerful

Foto: Shutterstock