Φιλικό προς την άγρια ζωή Σχεδιασμός Συστημάτων Παραγωγής Βιομάζας
Ως αντικατάσταση των ορυκτών καυσίμων από ανανεώσιμες πηγές, τα βιοκαύσιμα υπόσχονται να μειώσουν τις αρνητικές επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής στη βιοποικιλότητα. Ωστόσο, έχουν εκφραστεί ανησυχίες σχετικά με τις επιπτώσεις της μετατόπισης των λιγότερο διαχειριζόμενων εδαφών για την καλλιέργεια βιοενεργειακών καλλιεργειών.
Σε ένα πρόσφατο άρθρο ανασκόπησης, οι Jager και Kreig (2018) συνέθεσαν κατευθυντήριες γραμμές για τη συμπαραγωγή βιομάζας και άγριας ζωής για συστήματα παραγωγής κατά μήκος μιας γεωγραφικής κλίσης από τη Βόρεια προς τη Νότια Αμερική. Στην ανασκόπηση, οι συγγραφείς εξέτασαν εάν οι στρατηγικές διαμοιρασμού γης ή εξοικονόμησης γης λειτουργούν καλύτερα για την προώθηση της συμπαραγωγής. Η κοινή χρήση γης περιλαμβάνει τη διασπορά χαρακτηριστικών οικοτόπων φιλικών προς την άγρια ζωή σε όλη την έκταση. Η εξοικονόμηση γης είναι μια στρατηγική παραμερισμού μεγάλων εκτάσεων ως καταφύγια άγριας ζωής χωρίς παραγωγή βιομάζας. Η θεωρία προτείνει ότι ο διαμοιρασμός γης είναι πιο αποτελεσματικός όταν η διαχείριση των εδαφών παραγωγής γίνεται με χαμηλή ένταση και ότι η εξοικονόμηση είναι πιο αποτελεσματική όταν η ένταση παραγωγής είναι υψηλή.
Υψηλότερη βιοποικιλότητα τείνει να βρεθεί σε τροπικές περιοχές. Στα hotspot της τροπικής βιοποικιλότητας, είναι ιδιαίτερα σημαντικό να υιοθετηθεί μια στρατηγική εξοικονόμησης γης, δηλαδή η διαχείριση των εδαφών με τη δημιουργία μεγάλων αποθεμάτων διατήρησης. Τέτοια hotspots μπορεί να υποστηρίξουν ακόμα μεγάλης εμβέλειας κορυφαία αρπακτικά που απαιτούν μεγάλες περιοχές καλού οικοτόπου. Επιπλέον, η παραγωγή βιομάζας θα πρέπει να γίνεται σε μικρές περιοχές όταν η ένταση παραγωγής είναι υψηλή. Εάν ένα είδος άγριας ζωής έχει κακή συμπεριφορά διέλευσης χάσματος, τότε είναι πολύ σημαντικό να παρέχονται ασφαλείς διάδρομοι που συνδέουν τμήματα άγριων οικοτόπων. Για παράδειγμα, μια μελέτη στη λεκάνη του Αμαζονίου διαπίστωσε ότι τα δενδρόβια πρωτεύοντα θηλαστικά και οι νωθροί δεν μπορούσαν να διασχίσουν φυτείες ελαιοφοίνικα όπου υπήρχαν σπασίματα στο θόλο (Mendes-Oliveira et al. 2017). Ως εκ τούτου, μπορεί να είναι επωφελής ένας "φειδωλός" σχεδιασμός που προστατεύει μια μεγάλη περιοχή ανέπαφου τροπικού δάσους κοντά.
Στην κλίμακα ενός γαιοκτήμονα, στοιχεία και πρακτικές φιλικά προς την άγρια ζωή μπορούν να συμπεριληφθούν στο τοπίο. Ο καθορισμός ζωνών για την άγρια ζωή θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη τα χαρακτηριστικά των ειδών που εκτιμώνται ιδιαίτερα ή είναι σπάνια. Άλλα είδη αποφεύγουν τα ταξίδια σε ανοιχτούς χώρους. απαιτούν κάτω όροφο για να παρέχουν κάλυψη από αρπακτικά. Αυτό μπορεί να αντιμετωπιστεί μέσω ενός σχεδιασμού «κοινής χρήσης γης», συμπεριλαμβάνοντας στοιχεία φιλικά προς την άγρια ζωή (δηλαδή, κλάδεμα της υπεριστορίας και επιτρέποντας σε μια κάτω ιστορία να αναπτυχθεί).
Μια ενδιαφέρουσα ερώτηση σχεδιασμού με λεπτότερη ανάλυση είναι εάν υπάρχει βέλτιστη απόσταση μεταξύ των φυτών. Η απόσταση μπορεί να είναι μια σημαντική παράμετρος σχεδιασμού τόσο κατά την καλλιέργεια πολυετών χόρτων για βιοκαύσιμα όσο και σε φυτείες που καλλιεργούν ξυλώδεις καλλιέργειες βραχείας περιστροφής. Όταν φυτεύονται πολύ κοντά μεταξύ τους, οι αποδόσεις χόρτου ανά μονάδα επιφάνειας γης είναι υψηλές, αλλά τα μικρά θηλαστικά και τα πτηνά δεν μπορούν να ταξιδέψουν μεταξύ των φυτών (Εικόνα 1). Όταν απέχουν πολύ μεταξύ τους, η άγρια ζωή εκτίθεται σε πτηνά και άλλα αρπακτικά (Εικόνα 1). Από την άλλη πλευρά, τα είδη επικονιαστών μπορεί να επωφεληθούν από την ευρύτερη απόσταση (ή την απόσταση κατά την εγκατάσταση) επειδή τα νέκταρ που παράγουν νέκταρ μπορούν να αναπτυχθούν όπου το φως χτυπά στο έδαφος. Αυτό έχει παρατηρηθεί για miscanthus. Η παρακάτω εικόνα κινουμένων σχεδίων δείχνει την ανάγκη για μια λύση «Goldilocks» – απόσταση που είναι αρκετά μεγάλη ώστε να επιτρέπει την κίνηση αλλά αρκετά στενή για να αποκλείει τα αρπακτικά.
Στην περίπτωση των φυτειών, η παραγωγή είναι υψηλότερη όταν τα δέντρα φυτεύονται αρκετά μακριά ώστε να αποφεύγεται ο ανταγωνισμός και όταν ελέγχεται η βλάστηση του κάτω ορόφου. Επιτρέποντας την ανάπτυξη ενός κάτω ορόφου δημιουργεί ενδιαίτημα για είδη που κατοικούν στο έδαφος που απαιτούν κάλυψη. Μια επιλογή είναι να κλιμακωθούν οι συγκομιδές για να επιτραπεί η αναγέννηση των φυτών σε ορισμένες περιοχές του τοπίου, δημιουργώντας ένα συνολικό μωσαϊκό κοινής χρήσης γης από βλάστηση διαφορετικών υψών (Fargione et al. 2009). Αυτό οδηγεί σε μια πιο γενική αρχή, την προώθηση της ποικιλότητας της άγριας ζωής με τη συμπερίληψη της δομικής και φυτικής ποικιλότητας. Βασικά δομικά στοιχεία προάγουν τη συνύπαρξη των ειδών παρέχοντας καταφύγιο για μικρότερα θηράματα, με αποτέλεσμα μια πιο ποικιλόμορφη κοινότητα ειδών.
Επιλογές φιλικές προς την άγρια ζωή που προωθούν τα ωφέλιμα έντομα έχουν ως αποτέλεσμα τον βιοέλεγχο των παρασίτων, τις υπηρεσίες επικονίασης και τη λεία για υψηλότερα τροφικά επίπεδα. Οι επιλογές περιλαμβάνουν την αποφυγή της χρήσης φυτοφαρμάκων και την παροχή εδαφοκάλυψης, όπως απορρίμματα φύλλων ή βλάστηση κάτω από τον όροφο για την υποστήριξη αρθρόποδων και άλλων ωφέλιμων εντόμων. Για να επιτευχθεί αυτός ο στόχος, πρέπει να μένουν επαρκή υπολείμματα από καλλιέργειες και δάση κατά τη συγκομιδή βιομάζας για παραγωγή κυτταρίνης-αιθανόλης. Για τους επικονιαστές, το να επιτρέπεται στα φυτά να αναπτύσσονται στα όρια του αγρού είναι ωφέλιμο για την άγρια ζωή.
Οι χωροχρονικές στρατηγικές συγκομιδής μπορούν να βελτιστοποιηθούν για να ελαχιστοποιηθούν οι ανταλλαγές μεταξύ των οφελών για την άγρια ζωή και την παραγωγή βιομάζας. Έτσι, η κοινή χρήση γης μπορεί να συνίσταται σε χρονομερισμό, σύμφωνα με την οποία ο βιότοπος διατηρείται για την άγρια ζωή κατά τη διάρκεια μιας κρίσιμης χρονικής περιόδου ή, για παράδειγμα, η συγκομιδή βιομάζας κλιμακώνεται για να αφήσει ορισμένες περιοχές για αναζήτηση τροφής, φωλιά και κάλυψη άγριων ζώων.
Μια τελική σύσταση από τους Jager και Kreig (2018) είναι η εφαρμογή πρακτικών που ελαχιστοποιούν τις ζημιές από την άγρια ζωή στις καλλιέργειες. Ο σχεδιασμός συστημάτων παραγωγής βιομάζας φιλικών προς την άγρια ζωή θα πρέπει να ξεκινήσει με την κατανόηση των ανησυχιών των ιδιοκτητών γης. Για παράδειγμα, παρόλο που ο υπόγειος όροφος παρέχει ενδιαίτημα για την άγρια ζωή, οι ιδιοκτήτες φυτειών στην Κεντρική και Νότια Αμερική προτιμούν να διατηρούν το κάτω μέρος καθαρό, εν μέρει, για να αποφύγουν κινδύνους που σχετίζονται με δηλητηριώδη φίδια και άλλα άγρια ζώα που αποτελούν πραγματικές απειλές για τους εργαζόμενους. Στην περίπτωση που επιτρέπεται η ανάπτυξη των φυτών στα περιθώρια του αγρού (για βιοελέγχο και επικονιαστές), η αντίθεση επικεντρώνεται στις ανησυχίες ότι αυτές οι περιοχές αποτελούν πηγή ζιζανίων. Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε γιατί οι ιδιοκτήτες γης αντιτίθενται σε μέτρα φιλικά προς την άγρια ζωή, έτσι ώστε τα σχέδια διαχείρισης να μπορούν να τα λαμβάνουν υπόψη. Διαφορετικά, είναι απίθανο να υιοθετηθούν.
Αυτές οι κατευθυντήριες γραμμές, που προέρχονται από έρευνα σε συστήματα παραγωγής που καλύπτουν την Αμερική, υποδηλώνουν ότι ο σχεδιασμός και η χωροθέτηση εδαφών που υποστηρίζουν συστήματα παραγωγής βιομάζας μπορεί να συμβάλει στην προώθηση της συνύπαρξης μεταξύ της πολύτιμης άγριας ζωής και της βιομάζας για ενέργεια.
Αυτό το χειρόγραφο έχει δημιουργηθεί από την UT-Battelle, LLC βάσει σύμβασης αρ. DE-AC05-00OR22725 με το Υπουργείο Ενέργειας των Η.Π.Α. Η κυβέρνηση των Ηνωμένων Πολιτειών διατηρεί και ο εκδότης, αποδεχόμενος το άρθρο για δημοσίευση, αναγνωρίζει ότι η κυβέρνηση των Ηνωμένων Πολιτειών διατηρεί μια μη αποκλειστική, πληρωμένη, αμετάκλητη, παγκόσμια άδεια για τη δημοσίευση ή την αναπαραγωγή της δημοσιευμένης μορφής αυτού του χειρογράφου, ή επιτρέψτε σε άλλους να το κάνουν, για σκοπούς της κυβέρνησης των Ηνωμένων Πολιτειών. Το Υπουργείο Ενέργειας θα παρέχει δημόσια πρόσβαση σε αυτά τα αποτελέσματα έρευνας που χρηματοδοτείται από την ομοσπονδιακή κυβέρνηση σύμφωνα με το Σχέδιο Δημόσιας Πρόσβασης του Υπουργείου Υγείας (http://energy.gov/downloads/doe-public-access-plan).
Αναφορές:
- Fargione, J.E., T.R. Cooper, D.J. Flaspohler, J. Hill, C. Lehman, T. McCoy, S. McLeod, E.J. Nelson, K.S. Oberhauser, D. Tilman. 2009. Bioenergy and wildlife:απειλές και ευκαιρίες για τη διατήρηση των λιβαδιών Bioscience, 59:767-777.
- Jager, H.I. και J.A.F. Kreig. 2018. Σχεδιασμός τοπίων παραγωγής βιομάζας και άγριας ζωής. Global Ecology &Conservation 16, e00490.
- Mendes-Oliveira, A.C., C.A. Peres, P. Maues, G.L. Oliveira, I.G.B. Mineiro, S.L.S. de Maria και R.C.S. Είδος φασιολού. 2017. Η μονοκαλλιέργεια φοινικέλαιου προκαλεί δραστική διάβρωση πανίδας θηλαστικών δασών του Αμαζονίου. PloS One, 12.
