WPŁYW ODZIAŁYWAŃ TURBIN WIATROWYCH NA DŻDŻOWNICE

XLII Olimpiada Biologiczna 2012/2013
WPŁYW ODZIAŁYWAŃ TURBIN WIATROWYCH
NA DŻDŻOWNICE ZIEMNE ( LUMBRICUS
TERRESTRIS ) NA TERENIE WYBRANEJ FARMY
WIATROWEJ GMINY KOBYLNICA
Nicola Leończyk kl. IIIb
II Liceum Ogólnokształcące z Oddziałami Dwujęzycznymi
im. Adama Mickiewicza w Słupsku
opiekun: mgr Iwona Andrzejewska
STRESZCZENIE
Badania nad wpływem turbin wiatrowych na organizmy glebowe – dżdżownice
ziemne zostały przeprowadzone we wrześniu 2011 i 2012 roku na terenie farmy
wiatrowej w Gminie Kobylnica. Polegały one na wykonaniu odkrywek glebowych
wokół jednego odseparowanego wiatraka i przeliczeniu znalezionych tam
organizmów. Podczas doświadczenia każdego roku, każdego miesiąca wykonano
trzydzieści dwie odkrywki glebowe – po osiem w trzech różnych odległościach od
turbiny wiatrowej.
Przed wykonaniem badania przeprowadzano próby kontrolne (osiem odkrywek)
w warunkach jak najbardziej zbliżonych do tych z prób badawczych.
Doświadczenie wykazało prawie całkowity brak dżdżownicy ziemnej na
badanym obszarze – w przeciwieństwie do prób kontrolnych.
Dokonano również pomiaru wibracji wokół turbiny wiatrowej i na obszarze bez
występowania wiatraków.
WSTĘP
Wykorzystanie energii pozyskiwanej ze źródeł odnawialnych staje się na całym
świecie coraz bardziej powszechne. Przestawienie się na energię pozyskiwaną ze
źródeł odnawialnych, na przykład energię wiatru, pozwoli zredukować stopień
uzależnienia od paliw kopalnych i ograniczy poziom emisji gazów cieplarnianych. 1
Jednak budowa farm wiatrowych budzi pewien sprzeciw, głównie ze strony
mieszkańców terenów, na których turbiny mają być zainstalowane. Przyczynia się
do tego hałas turbin wiatraków, hałas infradźwiękowy, niszczenie naturalnego
piękna krajobrazu oraz zaburzenie życia organizmów zamieszkujących pobliskie
tereny.4
Zainteresował mnie temat wpływu turbin wiatrowych na organizmy glebowe.
Przeprowadzenie doświadczenia miało na celu wykazanie wpływu elektrowni
wiatrowych na liczebność drobnych organizmów glebowych poprzez weryfikację
hipotezy: „Elektrownie wiatrowe mają negatywny wpływ na liczebność populacji
dżdżownicy ziemnej w obrębie farmy wiatrowej w Sierakowie.”
MATERIAŁ I METODY
Doświadczenie zostało przeprowadzone opracowaną przeze mnie metodą
odkrywkową we wrześniu w poszczególnych latach.
Na trzech różnych odległościach: 25m, 50m, 100m od pojedynczej turbiny
wiatrowej wykopano po osiem odkrywek. Każda próba badawcza została
przeprowadzona na 1m3 gleby w odległości 4m od siebie, ze względu na losowe
rozmieszczenie organizmów.
Przed doświadczeniem wykonano osiem prób kontrolnych, w takich samych
warunkach meteorologicznych, na takiej samej glebie (brunatnej), co próby
badawcze, jednakże z dala od wiatraków. Było to osiem odkrywek glebowych o
wielkości 1 m3 gleby wykonane w odległości 4 m od siebie.
Wykopana gleba została przełożona na folię, gdzie następnie dokonano
przeliczenia znalezionych tam dżdżownic ziemnych.
Dodatkowo przy użyciu oprogramowania do wykrywania trzęsień ziemi w
telefonie iPhone został wykonany pomiar wibracji na trzech różnych
odległościach: 25m, 50m, 100m od pojedynczej turbiny wiatrowej. Badanie
zostało poprzedzone wykonaniem próby kontrolnej na terenie bez występowania
wiatraków.
Ryc. 1 Miejsce badania
Ryc. 2 Przygotowanie odkrywki glebowej
WYNIKI
Wyniki otrzymane poprzez przeliczenie organizmów bytujących na badanym
terenie zostały zapisane, a następnie opracowane w postaci tabel.
Tabela.1 Wyniki prób kontrolnych na rok 2011
Tabela.2 Wyniki prób kontrolnych na rok 2012
Nr
Ilość
Nr
Ilość
próby organizmów próby organizmów
Nr
Ilość
Nr
Ilość
próby organizmów próby organizmów
I
próba
II
próba
III
próba
IV
próba
I
próba
II
próba
III
próba
IV
próba
3
1
2
1
V
próba
VI
próba
VII
próba
VIII
próba
2
3
1
2
2
2
3
1
V
próba
VI
próba
VII
próba
VIII
próba
3
2
1
2
Tabela 3. Wyniki prób badawczych – rok 2011
Ilość organizmów
Odległość
od
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
wiatraka próba próba próba próba próba próba próba próba
25m
0
0
0
0
0
0
0
0
50m
0
0
0
0
0
0
0
0
100m
1
0
0
1
0
0
0
1
Tabela 4. Wyniki próba badawczych – rok 2012
Ilość organizmów
Odległość
od
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
wiatraka próba próba próba próba próba próba próba próba
25m
0
0
0
0
0
0
0
0
50m
0
0
0
0
0
0
0
0
100m
0
0
0
0
1
0
0
1
W związku z pisaniem pracy na Konkurs Prac Młodych Naukowców UE odkrywki
glebowe zostały wykonane również w roku 2010.
Pomiary drgań gruntu zostały wykonane we wrześniu 2012 roku.
Ryc. 3 Drgania gruntu na odległości 25m od wiatraka
Ryc. 4 Drgania gruntu na odległości 50m od wiatraka
Ryc. 5 Drgania gruntu na odległości 100m od wiatraka
Ryc. 6 Tło akustyczne (obszar bez turbin wiatrowych)
DYSKUSJA
Znany jest negatywny wpływ elektrowni wiatrowych na środowisko naturalne.
Problem ten został opisany w wielu artykułach i pracach naukowych. 3, 5, 8
Tematem mojej pracy było zbadanie oddziaływania turbin wiatrowych na
organizmy glebowe – dżdżownice ziemne. Związane jest to z „wibracjami
wytwarzanymi przez te maszyny w głąb gleby”, które mogą negatywnie wpływać
na komfort ich życia i odstraszać je. 4,5
Na podstawie wyników przeprowadzonych przeze mnie badań możemy
zaobserwować zależność pomiędzy odległością od wiatraka a ilością
występujących w glebie organizmów. W odległości 50 metrów od turbiny zarówno
w roku 2010 jak i w roku 2011 nie znaleziono żadnego organizmu. Dopiero w
odległości 100 metrów pojawiają się nieliczne, pojedyncze organizmy glebowe.
(Tabele: 3,4)
Podczas wykonywania odkrywek glebowych prób kontrolnych znaleziono
liczne organizmy glebowe (w porównaniu do przeprowadzonych prób
badawczych), co może być związane z lepszymi warunkami do życia dżdżownicy
ziemnej na terenie, na którym nie występują turbiny wiatrowe. (Tabele: 1,2)
Podczas pisania pracy odrzucono wpływ następujących czynników:
- niewłaściwy rodzaj gleby – gleby brunatne są odpowiednie do bytowania
dżdżownicy ziemnej.”Dżdżownice występują na polach uprawnych do 1 miliona
osobników, a na łąkach nawet do 3 mln na 1 ha.” 9
- niewłaściwa pora roku – zarówno wrzesień 2010r. jak i 2011 r. był wyjątkowo
ciepłym miesiącem (ok. 16oC – 18oC)
- zbyt niska temperatura – gdy temperatury powietrza zaczynają spadać organizmy
te kierują się w głąb ziemi. „(…)dżdżownice spędzają zimę głęboko w glebie”12
- zbyt płytkie odkrywki glebowe – „Dżdżownice żyją w glebie, ok.1m pod jej
powierzchnią.” 12 (odkrywki 1m3 były poprawnie wykonane)
W celu potwierdzenia hipotezy dotyczącej negatywnego wpływu turbin
wiatrowych na organizmy glebowe dokonano pomiaru wibracji – wokół turbin
wiatrowych (ryc.3,4,5) oraz z dala od nich (ryc.6). Po opracowaniu wyników
zauważamy, że wibracje w pobliżu wiatraków są dziesięciokrotnie większe niż te
zarejestrowane z dala od nich. Mogą mieć wpływ na komfort życia dżdżownicy
ziemnej.
Dżdżownice, dzięki swojej działalności uczestniczą w „przemieszczaniu i
spulchnianiu gleby, w jej nawilgacaniu, wietrzeniu i alkalizacji.”2 Przyczyniają się
również do wzbogacania jej w saprofityczne mikroorganizmy. „Odchody
[dżdżownic] łatwo wiążą wodę i są dobrym środowiskiem dla rozwoju bakterii
glebowych.” 6 Przyspieszają powstawanie próchnicy i mają swój udział w
„akumulacji w glebie witaminy B12, sprzyjającej rozwojowi roślin.” 2
Odstraszanie dżdżownic ziemnych z terenów uprawnych może mieć negatywny
wpływ na hodowane tam rośliny ze względu na „brak wytwarzanego humusu”.7
Wszystkie organizmy żywe dzięki powiązaniom pokarmowym tworzą wielką
wspólnotę pozostającą w równowadze biologicznej. Integracja człowieka często
narusza prawa przyrody i powoduje zaburzenia w jej funkcjonowaniu. „Każda
zmiana, która wpływa na jeden gatunek, oddziałuje w istotny sposób na inne
gatunki.” 8 Dlatego tak ważne jest dokładne analizowanie podejmowanych przez
nas działań i inwestycji.
Przykładem tej zależności jest zaobserwowany przeze mnie brak kretów do
odległości około 100-150 metrów od turbin wiatrowych. Może być to związane z
brakiem pokarmu (dżdżownicy ziemnej) na tym terenie.
PIŚMIENNICTWO
1. Fry C. (2007) „Świat. Największe wyzwania ekologiczne” – Elipsa, Poznań
2. Górny M. (1976) „Mały słownik zoologiczny. Bezkręgowce” – PW „Wiedza
Powszechna”, Warszawa
3. Horn J. (2008) „Behavioral Responses of Bats to Operating Wind Turbines”,
USA
4. Engel Z., Zawieska W. (2010) “Hałas I drgania w procesach pracy – źródła,
ocena zagrożenia” CIOP-PIB
5. Ingielewicz R., Zagubień A. (2004) „Problemy hałasu środowiskowego
towarzyszące pracy elektrowni wiatrowych”
6. Jura C. (1996) „Bezkręgowce” – Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa
7. Knaflewska J. „Ekologia i ochrona środowiska” – Wydawnictwo Publicat,
Poznań
8. Kokurewicz D. (2006) „Ekologia. Atlas ilustrowany” – Wydawnictwo
Europa, Wrocław
9. Ratajski A. (1995) „Zoologia Tom 2” – Wydawnictwo PWN, Warszawa
10.(1994) „Biologia” – Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa
11. Villae C. (2009) „Biologia” – Wydawnictwo MULTICO, Warszawa
12. www.dzdzownica.pl