400具蝙蝠屍體，散落在風力發電機之下

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從 2003 年 8 月開始，短短兩個多月的時間裡，生物學家們就在美國維吉尼亞州的巴克本山間收集到了 400 多隻蝙蝠屍體——它們的上空，則是 44 臺運行的風力發電機。

飛過風力發電機的蝙蝠 | maxpixel.net
風能作為重要的清潔可再生能源之一，近些年在全球範圍內迅速發展。目前，全球風電累計裝機容量已經突破 650 吉瓦（1吉瓦=109瓦）；僅 2019 年，全球新增的風電裝機容量就高達 60.4 吉瓦，相當於 2.7 個三峽工程的發電功率。然而，表面風平浪靜的風電場，實際上卻暗流湧動。
從澳大利亞到美歐地區，風力機造成的蝙蝠死亡案例相繼被報導。據統計，美國每年約有 60 萬隻蝙蝠因風力機而喪生，主要是灰蓬毛蝠（Lasiurus cinereus）、赤蓬毛蝠（Lasiurus borealis）等物種，這些蝙蝠大部分不棲息在洞穴中，而是習慣遷徙並且棲息在樹上。

赤蓬毛蝠 | USGS
蝙蝠極少會與信號通訊塔、建築物等發生碰撞，卻常常死於風力發電機之下。解剖結果表明，一半的蝙蝠死於與風力機葉片的直接碰撞，另一半則死於氣壓變化導致的肺部損傷。令人匪夷所思的是，調查人員在實地考察中還發現，部分蝙蝠甚至會主動靠近這些揮舞著三隻葉片的「劊子手」——風力機似乎擁有某種魔力勾引著蝙蝠，使它們心甘情願被殺戮。
根據風力發電機的特點和蝙蝠的生活習性，科學家們先後提出一系列的假設，但始終難以得出一個確定的結論，整個事件直到現在仍舊撲朔迷離。
肺部組織受損？
在收集到的蝙蝠屍體中，約有 50% 屍體的表面沒有任何傷口痕跡。這種非碰撞導致的死亡，來自於蝙蝠突發的內傷——肺部氣壓損傷症。風力發電機看起來溫文爾雅，但它的殺傷力卻潛藏在看不見的氣流中。由於葉片快速旋轉，葉尖附近的氣流速度極高，接近於 80米每秒，導致氣壓迅速下降。加拿大卡爾加裡大學的生物學教授艾琳·貝瓦爾德（Erin Baerwald）指出，局部大氣壓的大幅降低容易使蝙蝠的肺部迅速脹大，誘發其肺部組織發生損傷。

正常（左）和受損（右）的蝙蝠肺部 | 參考資料[2]
不僅如此，蝙蝠的肺部損傷還另有玄機。風力機高速旋轉的風輪會在後方形成一個巨大的尾流區域，其中氣流複雜紊亂；同時，每隻葉片的尖部會不斷誘導產生葉尖渦（類似於河流中的旋渦），葉尖渦的尺寸雖小，但旋轉速度極高。蝙蝠一旦靠近，就有可能被捲入其中。當受困的蝙蝠極力揮舞翅膀試圖逃脫時，周圍稀疏的氧氣、短期急劇的掙扎，都會迫使肺部進行超負荷工作，最終釀成慘死的悲劇。

風力機尾流 | Aeolus
回聲定位受幹擾？
多數蝙蝠利用回聲定位進行導航和捕食，並且發出低頻聲波來吸引配偶、召喚同類、驅逐天敵。然而，大型風力機產生的巨大噪聲，嚴重幹擾了蝙蝠正常的信息交流。這些噪聲包括葉片葉尖側產生的氣動噪聲、齒輪嚙合產生的機械噪聲等，聲音強度大，且與蝙蝠發出的超聲波的頻域（集中在 20-60 千赫茲）存在部分重疊區間。當接收到與自己發出的聲波頻率相近的聲音時，為保證信息的接收，蝙蝠可能會被迫「更換頻道」，改變使用的聲波頻率。
研究人員採用「以毒攻毒」的策略，研發了一種超聲波音響，它可以連續發出頻率為 20-100千赫茲的巨大噪聲，威懾蝙蝠使其遠離噪聲源。試驗結果表明，風力機安裝該裝置之後，蝙蝠的死亡數量下降了 21%-51%。但這種音響發出的轟鳴聲與風力機噪聲並沒有本質上的差別，同樣也會對蝙蝠的身體健康狀況產生一定的影響。

驅逐蝙蝠的超聲波音響 | E. Arnett / Bat Conservation International
被食物和棲息地勾引？
現代大型風力發電機普遍通體潔白，巨大的尺寸使其異常顯眼，成為遊客眼中秀麗景色的點綴。但實際上，風力機作為一種大型人造機械，並不能融入身旁的生態環境。風力機夜晚的光源以及機艙內部散發的熱量，會吸引大量昆蟲聚集在風力機的表面。同時，風力機周圍裸露的小塊空地與叢林構成的邊界區域還存在「叢林邊界效應」，昆蟲在邊界區域的日常活動甚至比在完全的叢林環境中更加活躍。那些以昆蟲為主要食物的蝙蝠，可能會跟隨食物的足跡，靠近危機四伏的風電場。
對於遷徙型蝙蝠而言，大型風力發電機不僅是它們路徑上最高的建築，其內部還有源源不斷湧出的熱量，是理想的棲息和求偶地點，進一步加劇了風力機的「致命吸引」。
電磁場、視覺和嗅覺被幹擾？
風電場的大型變電站以及架設的電纜等設備，在一定程度上影響了電磁波的傳播，幹擾手機、電視等設備接收到的信號——這也是機場、港口等附近禁止建設風電場的原因之一。部分遷徙型蝙蝠並不完全依賴於回聲定位，與鴿子類似，它們也根據地磁場來確定方向。因此，風電場周圍紊亂的電磁場可能使這些蝙蝠迷失方向，誤入歧途。
除了強大的聽覺系統，蝙蝠的嗅覺也十分靈敏。風電機組的長期穩定運行，離不開潤滑油、潤滑脂。在長期高壓環境下，潤滑油會從齒輪箱等部件中緩慢滲透出來，甚至洩漏到外部環境中。這些機油的氣味也可能干擾蝙蝠的嗅覺，或者吸引它們的注意。

旋轉的指尖陀螺
一些遷徙型蝙蝠在途徑熟悉的航線時，為了節省體力，可能會放棄使用回聲定位，僅僅依靠視力；但屬於夜行動物的蝙蝠眼睛退化，視力較差。當它們距離風力機較遠時，難以看到旋轉的葉片。我們能夠看到指尖陀螺旋轉產生的光影圖案，觀察到電風扇以及汽車輪胎的反轉現象，這種由視覺暫留產生的「假象」可能也會出現在蝙蝠的視覺系統中，使它們看不清楚前方旋轉葉片，從而無法及時躲避障礙物。
解決措施為何得不到推廣？
以上列舉的種種原因來源於科學家的推測，從目前得到的證據來分析，蝙蝠的傷亡可能是多種原因綜合作用產生的結果。當然，蝙蝠本身還存在著大量的未解之謎，它和風力機發電機的關係，我們至今尚不完全了解。相關探索工作還有很長的路要走，目前亟待解決的難題是如何避免再次出現此類的傷亡事故。
風電場遠離蝙蝠的活動區域，可以最大程度上保護蝙蝠的生命安全。然而，鳥類和蝙蝠頻繁活動的廣闊區域，同樣也是風電場開發的理想位置。即使需要遵守極為苛刻的風場選址策略，但風場開發方往往不會因為一小部分野生動物的存在，而輕易放棄一大片優質風資源地區。

雷達檢測到聚集的蝙蝠 | U.S. National Weather Service
已經建設完成的風電場幾乎不可能被遷移，此時，「亡羊補牢」的解決措施尤為關鍵。試驗表明，將大型風力發電機原本 3米每秒 的啟動風速升高至 5.5米每秒，可以減少近 60% 的蝙蝠死亡事故。使用監測系統掃描風電場周圍 4.8～12.8 千米內的空域，當雷達、超聲波麥克風、攝像頭、GPS 等設備探測到蝙蝠群即將飛入前，提前調整風電機組的運行策略，甚至直接關閉機組，可以大幅度降低蝙蝠的傷亡。然而，這些措施會嚴重影響整個風電場的發電效益，隱秘角落裡的這些蝙蝠屍體，往往只能成為犧牲品。
相比於化石能源，以風能為代表的新能源對環境更加友好。但新能源並非完美無瑕，這些需要完善的空間，正是推動我們不斷進步的動力。