8 godzin temu
W latach średnich i ponadprzeciętnych opadów deszczu trawy rosnące w cieniu paneli słonecznych były tylko trochę mniej produktywne niż te rosnące na otwartych terenach trawiastych, ale gdy rok był suchy rośliny w cieniu rosły znacznie lepiej niż te w pełnym słońcu. To wynik czteroletniego badania, które przeprowadziliśmy na półpustynnych terenach trawiastych w północnym Kolorado, na serwisie Conversation pisze dr Matthew Sturchio z Uniwersytetu Cornella współpracujący z Colorado State University.
Przy wyborze lokalizacji do generowania energii słonecznej kluczowymi kryteriami są stałe światło słoneczne i połączenie z siecią elektryczną. W Kolorado mamy połączenie nowej infrastruktury przesyłu energii elektrycznej, obfitego światła słonecznego i niskiej roślinności, którą łatwo utrzymać, co sprawiło, iż tereny trawiaste stały się głównym celem rozwoju energii słonecznej. Tereny trawiaste, takie jak te, które dominują na wschodnich równinach stanu, zapewniają ważne siedlisko dla dzikich zwierząt i służą jako krytyczne źródło pożywienia dla zwierząt gospodarskich. Chociaż tereny trawiaste, pomimo zwykle suchego środowiska, od dawna są produktywne cieplejszy klimat zwiększył ryzyko częstszych i dotkliwych susz. Opublikowane niedawno globalne badanie wykazało, iż poprzednie analizy prawdopodobnie niedoszacowały zagrożenia ekstremalną suszą na terenach trawiastych.
Panele słoneczne tworzą mikroklimaty
Na Colorado State University profesor biologii Alan Knapp i ja założyliśmy grupę badawczą ecovoltaics, aby badać skutki rozwoju energii słonecznej na terenach trawiastych. Naszym głównym celem jest zapewnienie ekologicznie świadomej przyszłości dla energetyki słonecznej.
Łańcuchy paneli słonecznych przekierowują deszcz na krawędź paneli. Z tego powodu małe opady deszczu mogą dostarczać biologicznie istotne ilości wody zamiast gwałtownie parować. Jednocześnie panele ocieniają rośliny rosnące pod nimi. Niektóre systemy instalacyjne solarów, w tym te używane w naszym badaniu, zmieniają pochylenie paneli, aby podążały za ścieżką Słońca na niebie. W rezultacie powstaje połączenie słońca i cienia, które bardzo różni się od nieprzerwanego światła słonecznego padającego na rośliny na trawiastych terenach bez paneli słonecznych. Z kolei wzorce stresu roślin i utraty wody również różnią się w przypadku traw rosnących pod panelami słonecznymi.
Aby zrozumieć, jak różne warunki wpływają na trawy, zmierzyliśmy odpowiedź fizjologiczną roślin na wczesnych etapach naszych badań. Dokładniej rzecz biorąc, śledziliśmy wymianę węgla i wody w liściach w ciągu dnia, od 9 rano do 5 po południu, przez 16 tygodni latem 2022 roku. Odbywało się to w Jack’s Solar Garden, farmie słonecznej umiejscowionej na trawiastym terenie w Longmont w stanie Kolorado. Ogólnie rzecz biorąc, rośliny przystosowane do pełnego słońca, także większość traw, nie powinny więc tak dobrze rosnąć w półcieniu. Podejrzewaliśmy jednak, iż korzyści wzrostu wynikające ze zmniejszonego stresu wodnego mogą przeważyć nad potencjalnymi redukcjami wzrostu spowodowanymi zacienieniem. Nazywamy to hipotezą „ potencjalnego łagodzenia suszy ”.
I rzeczywiście znaleźliśmy dowody na łagodzenie skutków suszy na przestrzeni wielu lat, przy czym najbardziej widoczny efekt był w roku najsuchszym. Gdy brakuje wody, wzrost produktywności pastwisk jest bardziej cenny, ponieważ nie ma jej tak dużo w pobliżu. W latach suchych może zapewnić więcej dostępnego pożywienia dla zwierząt pasących się i pomóc zrekompensować część szkód gospodarczych spowodowanych suszą na pastwiskach.
Informowanie o zrównoważonym rozwoju energii słonecznej na terenach trawiastych
Dotychczas nasze badania ograniczały się do terenów trawiastych zdominowanych przez tzw. trawę chłodnej strefy: stokłosę bezostną. Mimo iż jest to bylina powszechnie sadzona na siano, pola przez nią zdominowane nie mają różnorodności życia występującej na rodzimych terenach trawiastych.
Przyszłe prace na rodzimych preriach traw krótkich dostarczą nowych informacji o tym, jak panele słoneczne wpływają na wykorzystanie wody przez rośliny, gleby i zarządzanie wypasaniem w ekosystemie z opadami o 30 proc. mniejszymi niż w Jack’s Solar Garden. Zaczynamy teraz te prace w ośrodku badawczym ekowoltaiki traw krótkich w pobliżu Nunn w stanie Kolorado. Ten ośrodek, który będzie w pełni operacyjny pod koniec 2025 roku, został zbudowany przy wsparciu Departamentu Rolnictwa USA, w ramach szerszego projektu SCAPES .
Testowanie wpływu paneli słonecznych na użytki zielone w rodzimym ekosystemie, w którym panują jeszcze większe warunki suszy, pomoże nam uzyskać wyraźniejszy obraz tego, w jaki sposób można rozwijać energię słoneczną w zgodzie ze zdrowiem użytków zielonych.
Autor: dr Matthew Sturchio, pracuje w Natural Resources and the Environment, Cornell University i jest współpracownikiem wydziału ekologii, Colorado State University
Artykuł pochodzi z serwisu The Conversation i został opublikowany w oparciu o licencję Creative Commons. Przejdź do oryginalnego artykułu
/Fot: Green Voltaics Energy via Unsplash//
