이것은 기후 변화를 늦추고 기후 변화의 영향을 줄이거나 커뮤니티가 빠르게 변화하는 세상에 대처하는 데 도움이 될 수 있는 새로운 기술과 행동을 식별하는 일련의 이야기 중 하나입니다.

아메리칸 뱀장어 한 마리가 파이프를 빠져나가 회전하는 터빈 블레이드를 향해 돌진했습니다. 잠시 후 건너편에서 장어가 나타났다. Gia Schneider는 이렇게 회상합니다. 그녀는 그 성공을 응원하는 연구팀의 일원이었습니다. 그런 다음 다른 뱀장어를 준비했습니다.

Schneider는 CEO로서 캘리포니아 알라메다에서 Natel Energy를 운영하고 있습니다. 이 회사는 수력 발전에 종사하고 있습니다. 청정 에너지의 일종으로 회전하는 터빈을 사용하여 물의 움직임을 전기로 전환합니다. 그렇다면 이 팀은 왜 장어들을 워터파크 같은 스릴 놀이기구에 태웠을까요?

대부분의 터빈은 날카로운 칼날 모양의 모서리를 가지고 있습니다. 이들은 장어와 운이 좋지 않은 다른 물고기를 죽입니다. 슈나이더는 다른 유형의 칼날이 전기를 만들 수 있을 만큼 충분히 빠르게 회전하면서 물고기가 다치지 않게 통과할 수 있다는 것을 깨달았습니다. 그래서 그녀의 팀이 하나를 공개했습니다. 그들은 두꺼운 가장자리와 구불구불한 모양을 주었습니다. 이제 워싱턴 주 리치랜드에 있는 태평양 북서부 국립 연구소의 과학자들이 그것을 테스트하고 있었습니다. 실험 기간 동안 131마리의 뱀장어가 터빈을 통과했습니다. 모두 살아 남았습니다.

기후 변화를 늦추려면 사람들은 화석 연료에서 더 친환경적이고 깨끗한 전력원으로 전환해야 합니다. 이들은 대기 중으로 온실 가스를 분출하지 않는 소스입니다. 수력 발전은 하나의 옵션입니다. 태양열과 풍력은 다른 두 가지입니다. “에너지 소비는 우리 문명의 모든 것을 뒷받침합니다.”라고 Schneider는 말합니다. 우리가 에너지를 만드는 방법을 바꾸는 것은 쉽지 않을 것입니다. 그러나 많은 전문가들은 이러한 변화가 가능할 뿐만 아니라 필요하다고 생각합니다.

그러나 우리는 새로운 청정 에너지 시스템을 구축할 때 주의를 기울여야 합니다. 뱀장어는 우리가 댐을 만들고 싶어하는 강을 이미 사용하고 있는 많은 생물 중 하나일 뿐입니다. 새와 박쥐는 풍력 터빈이 회전하는 공기를 통해 날아갑니다. 고래와 물개는 바다 풍력 발전소 안팎에서 헤엄칠 것입니다. 그리고 사람들이 태양광 발전소를 짓고 있는 사막에는 수많은 희귀 동식물이 살고 있습니다.

모든 건설 프로젝트와 마찬가지로 청정 에너지 시스템을 구축하고 운영하는 것은 야생 동물을 죽이거나 옮길 수 있습니다. 생물다양성(또는 지구상의 다양한 생물의 다양성)은 감소하고 있습니다. 이미 백만 종이 넘는 종들이 멸종 위기에 처해 있습니다.

Schneider와 다른 사람들이 사건에 있습니다. “우리는 그냥 포기하지 않습니다.”라고 그녀는 말합니다. “우리는 균형을 찾습니다.” 미국 정부는 이미 토지 개발자에게 특정 종을 보호하기 위한 조치를 취하도록 요구하고 있습니다. 그러나 이를 수행하는 가장 좋은 방법이 항상 명확한 것은 아닙니다. 따라서 연구자들은 야생 생물에 미치는 영향을 제한하면서 청정 에너지를 개발하는 창의적인 방법을 모색하고 있습니다.

사랑스러운 장어

뱀장어는 대부분의 사람들이 좋아하는 생물 목록의 맨 위에 있지 않습니다. 하지만 슈나이더는 그들이 더 많은 사랑을 받을 자격이 있다고 생각합니다. “그들은 좀 귀엽다”고 그녀는 말합니다. 한때 흔했던 미국 뱀장어는 이제 멸종 위기에 처해 있습니다. 국제자연보전연맹(IUCN)은 멸종 위기에 처한 종을 추적합니다. 그것은 그들을 “적색 목록”에 올려 놓습니다. 아메리카 장어는 2014년에 그 목록에 합류했습니다. 서식지의 변화로 인해 물고기가 감소하고 있습니다. 미국 뱀장어는 강에서 살지만 대서양에서 번식하기 위해 먼 거리를 이동합니다. 아무도 그들이 어디로 가는지 정확히 알지 못한다고 Schneider는 말합니다.

대부분의 수력 발전소는 강을 가로지르는 댐의 일부입니다. 터빈을 통해 물을 방출하면 블레이드가 회전하여 전력이 생성됩니다. 그러나 댐은 수로를 막고 방해하기도 합니다. 그것은 “elvers”라는 유쾌한 이름을 가진 여행하는 장어와 그들의 작은 새끼들에게 나쁜 소식입니다.

댐 운영자는 메쉬 스크린을 사용하여 터빈을 쓰레기, 파편 및 큰 물고기로부터 보호할 수 있습니다. 그러나 마른 뱀장어와 엘버는 이 스크린을 통해 바로 미끄러져 회전 블레이드에 도달할 수 있습니다.

일부 댐 운영자는 장어와 기타 작은 물고기를 한쪽에 가두기 위해 매우 미세한 그물망을 사용합니다. 그런 다음 그들은 다른 쪽에서 풀어주기 위해 그것들을 옮깁니다. 또는 물고기 사다리와 같이 동물이 날을 우회할 수 있는 통로를 제공할 수도 있습니다. 뱀장어가 이동하는 동안 터빈을 끌 수도 있습니다. 하지만 뱀장어가 무사히 지나갈 수 있다면 훨씬 더 간단할 것입니다. 이제 Schneider의 터빈 설계 덕분에 가능합니다. 터빈의 독특한 모양 덕분에 많은 종류의 물고기가 안전하게 통과할 수 있다고 Schneider는 말합니다.

오레곤, 메인 및 오스트리아에서 작동 중인 댐은 이미 물고기 안전 터빈을 설치했습니다. 메인주의 댐에서 실시한 테스트에서 “우리는 99% 이상의 생존율을 관찰했습니다.”라고 Schneider는 말합니다.

장엄한 독수리

회전하는 날은 날아다니는 동물에게도 문제를 일으킵니다.

독수리는 “하늘의 제왕”이라고 Todd Katzner는 말합니다. “아무것도 독수리를 엉망으로 만들지 않습니다.” 즉, 거대한 풍력 터빈을 제외하고는 아무것도 없습니다. 미국 어류 및 야생동물국(U.S. Fish and Wildlife Service)에 따르면 미국 풍력 터빈은 현재 매년 약 328,000마리의 새를 죽입니다. 많은 수의 박쥐도 터빈과 충돌합니다.

이러한 죽음이 문제가 되고 있지만, 연방 규제 당국은 특히 검독수리와 대머리독수리를 보호하고 있습니다. 대머리독수리는 당연히 국가의 상징이다. 2022년 한 에너지 회사는 풍력 발전소에서 독수리 150마리를 죽인 사건으로 소송을 당했습니다. 이 회사는 800만 달러의 벌금을 부과받았으며 향후 사망을 줄이기 위한 조치에 더 많은 비용을 지출해야 합니다.

고맙게도 전문가들은 독수리와 다른 비행 동물을 풍력 터빈으로부터 보호하는 데 도움이 되는 아이디어를 내놓고 있습니다. 아이다호 주 보이시에 있는 USGS(U.S. Geological Survey)의 야생 생물학자 Katzner는 이들 중 일부를 테스트하는 데 도움을 주고 있습니다.

풍력 터빈은 거대합니다. 그것들은 종종 자유의 여신상만큼 높은 94미터(308피트)에 이릅니다. 그리고 추세는 그것들을 더 크게 만드는 것입니다. 크기가 클수록 더 많은 전기를 만들 수 있습니다. 그러나 풍력 발전소가 생산하는 에너지의 양은 또한 얼마나 많은 동물이 블레이드에 충돌할지 예측한다고 Katzner의 연구는 제안합니다.

더 많은 새와 박쥐를 죽이지 않고 어떻게 터빈이 더 많은 풍력 에너지를 생산할 수 있습니까? 사이트 선택이 가장 먼저 고려해야 할 사항이라고 Katzner는 말합니다. 많은 새와 박쥐가 날아다니는 곳에 풍력 발전소를 배치하면 이러한 생물에게 더 많은 위험을 초래할 수 있습니다.

매는 산 능선 바로 위로 날아가는 경향이 있다고 그는 지적합니다. 따라서 능선 바로 위에 터빈을 만드는 대신 사람들은 그곳에서 약 100~200미터(또는 야드) 떨어진 곳에 터빈을 설치할 수 있습니다. 사실, 그는 “그것이 일반적인 관행이 되었습니다.”라고 말합니다. 마찬가지로 박쥐는 물 근처에서 곤충을 사냥하는 경향이 있습니다. 가능하면 버기 늪 바로 옆에 터빈을 세워서는 안 됩니다.

일단 작동하면 풍력 발전소는 새와 박쥐를 멀리하기 위해 불빛을 번쩍이거나 소음을 낼 수 있습니다. Katzner는 더 멋진 시스템을 테스트하는 데 도움을 주었습니다. IdentiFlight라고 불리는 이것은 로봇 보초와 같습니다. 독수리의 흔적을 찾기 위해 카메라와 인공지능(AI)이 스카우트합니다. 근처에서 감지되면 터빈이 꺼집니다.

“정말 멋진 시스템입니다.”라고 Katzner는 말합니다. 2022년 한 연구에서 그의 팀은 AI 시스템이 독수리의 죽음을 85%까지 줄였다는 것을 발견했습니다. 이 시스템은 비용이 많이 들지만 정부는 바람 농장이 대머리 독수리와 같은 보호 종의 죽음을 제한하기 위한 조치를 취할 것을 요구합니다.

큰 고래

지구상에서 가장 강한 바람 중 일부는 탁 트인 바다 위로 분다. 이것이 바로 많은 풍력 에너지 회사들이 현재 바다에 거대한 터빈을 세우고 있는 이유입니다. 이 해상 풍력 발전소는 “해저 아래에 있는 케이블을 통해 깨끗하고 재생 가능한 에너지를 다시 해안으로 보냅니다”라고 Elizabeth Marsjanik은 설명합니다. 그녀는 매사추세츠 주 뉴 베드포드에 있는 Vineyard Wind의 해양 생물학자입니다.

이 회사는 현재 미국 최초의 대규모 해상 풍력 발전 단지를 건설하고 있습니다. 마서스 빈야드 섬 해안에서 24km(15마일) 떨어져 있습니다.

과학자들은 연안 풍력 터빈이 바닷새에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 연구하기 시작했습니다. 한편, Vineyard Wind는 파도 아래의 동물들에 초점을 맞추고 있습니다.

회사는 공사가 보호종을 괴롭히지 않도록 해야 합니다. 여기에는 멸종 위기에 처한 북대서양 참고래가 포함됩니다. 작업자가 현장을 방문할 때마다 전문가를 동반합니다. 보호종 관찰자로 알려진 그들은 쌍안경을 통해 동물을 스캔합니다. 그들은 또한 수중 청음기라고 하는 수중 마이크를 사용하여 듣습니다. 참고래나 다른 보호종이 헤엄쳐 지나가면 모두가 하던 일을 멈추고 떠날 때까지 기다린다고 Marsjanik은 말합니다.

참고래와 다른 많은 해양 생물은 소리를 사용하여 의사소통합니다. 일부 북대서양 참고래의 울음소리는 웁스 또는 신음소리처럼 들립니다. 보트와 건설 소음이 이러한 소리를 묻힐 수 있습니다. 그것은 해양 동물의 생존을 더 어렵게 만들 수 있습니다. 거대한 풍력 터빈의 기초를 해저로 몰아넣는 것은 매우 시끄러운 작업입니다. 그러나 엔지니어에게는 소음 공해를 가릴 수 있는 방법이 있습니다. 바로 버블 커튼입니다. Marsjanik은 시끄러운 지역 주변에 작은 구멍이 늘어선 호스를 수중에 배치했다고 설명합니다. 공기가 호스를 통해 이동함에 따라 기포가 표면을 향해 흐릅니다. 이들은 소리 에너지를 흡수합니다. “커튼 밖은 훨씬 더 조용합니다.”라고 Marsjanik은 말합니다. 여러 그룹의 연구자들은 버블 커튼이 소음을 최대 10데시벨까지 줄일 수 있다는 사실을 발견했습니다. (시작 음량의 약 10분의 1, 시작 음량의 절반 정도입니다.)

수중 건설 소음이 해양 야생 동물에 미칠 수 있는 영향을 더 잘 이해하기 위해 Vineyard Wind는 University of New Hampshire의 과학자들과 협력했습니다. 팀은 시공 전, 도중 및 후에 지역 소음을 녹음하기 위해 수중 청음기를 설치했습니다. Marsjanik은 2023년 1월에 장비 설치를 도왔습니다. 그러나 새로운 풍력 발전소가 해양 야생 동물의 요구를 존중하도록 돕는 것은 그만한 가치가 있었습니다.

굴을 파는 거북이

훨씬 더 따뜻하고 햇볕이 잘 드는 곳에서 Jeff Lovich는 사막 거북을 찾습니다. “몇몇은 30년 동안 친구로 지내왔습니다.”라고 그는 말합니다. “그들은 놀라운 동물입니다.” 위협받는 종인 사막 거북은 미국 법에 따라 보호됩니다. Lovich는 애리조나 주 플래그스태프에 있는 USGS에서 연구 생태학자로 이들을 연구합니다.

그는 오래된 말 우리 근처에서 그녀를 발견했기 때문에 사막 거북이 한 마리를 산호라고 불렀습니다. 그는 근처에 있는 석영 크리스탈 조각의 이름을 따서 Crystal이라고 명명했습니다. 이제 그는 학생과 기술자가 그가 작업하는 대부분의 동물의 이름을 알 수 있다고 말합니다. “그들은 그들에게 Donovan McNabb과 같은 유명한 축구 선수의 이름을 주기 시작했습니다.”

Donovan McNabb(거북이)과 그의 가족 및 친구들은 모두 미국 남서부의 모하비 사막에 살고 있습니다. 이 사막은 태양 에너지를 포착하기에 완벽한 장소이기도 합니다. 풍력 에너지 농장도 여기에 나타납니다. Lovich는 그러한 에너지 프로젝트가 사막 거북에게 어떤 영향을 미치는지 연구해 왔습니다.

에너지 회사가 동물을 보호하는 가장 일반적인 방법은 동물을 다른 곳으로 옮기는 것입니다. 거북이의 관점에서 Lovich는 이것이 아마도 매우 이상할 것이라고 상상합니다. 그러면 번창할 것으로 기대됩니다.”

세계 최대의 집광형 태양열 발전소인 Ivanpah는 2014년 모하비 사막에서 운영을 시작했습니다. 이 발전소는 캘리포니아 주 샌버나디노 카운티에 있습니다. Ivanpah는 거북이를 포획하여 옮겼습니다. 또한 공장에서 그들을 멀리하기 위해 울타리를 세웠습니다. 이러한 노력에도 불구하고 사막 거북은 시설에서 사망했습니다. 일부는 자동차에 치였습니다.

네바다 주 라스베거스 근처에 Gemini라는 이름의 또 다른 대규모 태양광 발전 시설이 올해 후반에 가동을 시작할 예정입니다. 바로 또 다른 사막 거북이 서식지 한가운데입니다. Lovich는 이곳의 동물들을 안전하게 보호하기 위한 계획을 세우는 데 도움을 주고 있습니다. “그들은 [해당 지역 밖으로] 200마리 미만의 거북이를 옮겼습니다.”라고 그는 말합니다.

과거에는 이러한 프로젝트 대부분이 건설을 시작하기 전에 토지를 완전히 깎거나 개간했습니다. Ivanpah와 Gemini에서 개발자들은 그렇지 않았습니다. 그들은 “지상에서 빛이 되려고 노력하고 있습니다”라고 Lovich는 말합니다. 그들은 식물과 덤불을 치우는 대신 건설 차량으로 운전합니다. 이것은 일부 식물을 죽입니다. 그래도 대부분은 살아남아야 한다고 Lovich는 말합니다. 그리고 Gemini에서 개발자들은 태양광 패널 사이에 야생 스트립을 남기고 있습니다. Lovich는 이 사이트에서 야생 서식지를 모니터링하는 것을 돕고 있습니다. 그것이 거북이에게 좋은 집으로 남아 있다면, 동물들은 결국 패널 사이로 다시 이사하게 될 것입니다.

작은 꽃

태양 에너지 발전소 내부에 야생의 땅을 남겨두는 것이 현장에서 식물 생명을 지우는 것보다 분명히 생물 다양성에 더 좋습니다. 그러나 패널 자체가 토종 야생 동물에 어떤 영향을 미칠까요? 그것은 과학자들이 여전히 이해하기 위해 노력하고 있는 것입니다. 한 가지 위험은 새들이 때때로 장비의 반짝이는 표면을 물로 착각하고 그 위에 착지하려고 한다는 것입니다. 그들은 종종 고속으로 패널에 부딪히기 때문에 치명적일 수 있습니다.

그러나 과학자들이 관심을 갖는 것은 동물만이 아닙니다. 식물도 중요합니다. Karen Tanner는 “저는 옆 사람만큼이나 새와 거북이, 다른 동물들을 사랑합니다.”라고 말합니다. “그러나 식물을 고려하는 것이 중요합니다.” 그녀는 University of California Santa Cruz의 생태학자입니다. 모하비 사막에는 약 500종의 희귀 식물이 있습니다. 그리고 그녀는 과학자들이 여전히 그들 대부분에 대해 거의 알지 못한다고 덧붙입니다.

모하비의 사막 식물은 다른 곳의 식물과 다릅니다. 몇 년 동안 계속될 수 있는 건기에는 땅이 거의 비어 있는 것처럼 보입니다. 태양광 발전소를 놓기에 좋은 빈 공간처럼 보일 수도 있습니다. 그런 다음 비가 내리고 사막이 생명을 얻습니다. 이것을 슈퍼 블룸이라고 합니다. Tanner는 “색상이 번쩍이는 것과 같습니다.”라고 말합니다.

그녀는 Ivanpah 시설이 건설되고 있을 때 전문가들이 현장에서 희귀 식물을 조사하고 진행을 승인했다고 지적합니다. 몇 년 후 슈퍼 블룸 동안 희귀 식물이 “태양광 시설 내부 곳곳에 나타났습니다.” 고맙게도 Ivanpah는 대부분의 야생 식물을 그대로 두었습니다.

땅에 빛을 비추는 것은 좋은 시작이라고 Lovich와 Tanner는 동의합니다. 그러나 그들은 더 나은 솔루션이 존재한다고 생각합니다. 이미 교란된 사이트에 구축하는 것입니다.

“야생 동물에게 영향을 미치지 않는 태양 에너지를 공급할 수 있는 곳이 많이 있습니다.”라고 Lovich는 말합니다. 그는 브라운 필드(사람들이 버리고 더 이상 사용하지 않는 오염된 장소)를 제안합니다. 옥상, 주차장 및 공항은 태양광 패널을 설치하기에 좋은 또 다른 장소입니다.

물론 심각한 기후 변화를 제한하는 목표는 여전히 매우 중요합니다. 태너는 “분명히 우리는 더 친환경적이 되려면 무기고에 있는 모든 도구가 필요합니다.”라고 말합니다. 변화하는 기후는 몇몇 청정 에너지 식물보다 대부분의 야생 동물에게 훨씬 더 큰 위협입니다. 미래의 기후 변화로 인한 더 큰 고통을 예방하기 위한 방법으로 녹색 에너지 공장을 짓는 동안 일부 동식물이 고통받는 것이 용납될 수 있습니까? 그것은 어려운 질문이며 명확한 답이 없는 질문입니다.