فراتر از انرژی پاک: پارک های خورشیدی چگونه تنوع زیستی خاک و ویژگی های گیاهی را تغییر می دهند

همانطور که جهان به سمت اهداف انرژی تجدیدپذیر شتاب می‌گیرد، پارک‌های خورشیدی در مقیاس مفید-در سرتاسر مناظر مانند قبل جوانه می‌زنند. زمین های وسیعی از پانل های فتوولتائیک (PV) اکنون زمین های کشاورزی سابق، علفزارها و حتی زیستگاه های نیمه{2}}طبیعی را اشغال کرده اند. در حالی که سهم آنها در کربن زدایی جشن گرفته می شود، دگرگونی آرام تر و کمتر قابل مشاهده در زیر پانل ها - و درست در سطح زمین در حال وقوع است. پارک های خورشیدی پس زمینه های خنثی نیستند. آنها به طور فعال تنوع زیستی خاک را تغییر می دهند و ویژگی های گیاهانی را که در اطراف خود رشد می کنند تغییر می دهند. برای اکولوژیست ها، مدیران زمین و صنعت خورشیدی، درک این تغییرات برای طراحی زیرساخت های انرژی پایدار بسیار مهم است.

پارک خورشیدی mway هیچ تصوری را ایجاد نمی کند که همیشه در حال تغییر است، اما وقتی از دیدگاه زیست شناسی دقیق تر به آن نگاه می کنید، این پانل ها در واقع تغییرات محیطی{0} در مقیاس بزرگ را ایجاد می کنند. پانل ها نور خورشید را منعکس می کنند و نور خورشید را از زمین مسدود می کنند که انواع مختلفی از محیط ها را روی زمین ایجاد می کند. به همین دلیل، مناطقی به نام "نقاط داغ" در اطراف انتهای پانل ها و در شکاف های بین ردیف پانل ها وجود دارد که نور منعکس شده به زمین برخورد می کند. هنگامی که نور خورشید به زمین می رسد، گرما افزایش می یابد. هنگامی که انعکاس روی زمین از صفحات خورشیدی وجود دارد و بنابراین، هنگامی که چیزها بر روی زمین خیس می شوند (رطوبت) مناطقی روی زمین ایجاد می شود که مرطوب هستند و بنابراین دمای بالاتری دارند (خشک می شوند) نسبت به مناطقی که نور پانل های خورشیدی دریافت نمی کنند.

همانطور که تنوع زیستی گیاهان با ساخت پارک های خورشیدی تغییر کرده است، ترکیب و بهره وری آنها نیز در نتیجه ویژگی های زیست محیطی تاسیسات یک پارک خورشیدی تغییر کرده است. بسیاری از گونه‌های چمن مقاوم در برابر سایه اکنون در مکان‌هایی زندگی می‌کنند که معمولاً با گیاهان دوستدار آفتاب پیشی می‌گیرند (بنر و همکاران. 1996). برخی از نمونه‌ها عبارتند از Poa trivialis (علفزار خشن-چمن) و Ranunculus repens (گیاه خزنده) که اکنون بیشتر مشاهده می‌شوند که در مجاورت پانل‌های خورشیدی رشد می‌کنند، در حالی که به طور مشابه گونه‌های دوستدار خورشید (به عنوان مثال، Agrostis capillaris [متداول{{8}) نصب شده‌اند.

پارک های خورشیدی نه تنها تنوع زیستی گیاهان را تغییر می دهند، بلکه ویژگی های عملکردی گونه های گیاهی را نیز تغییر می دهند. به طور خاص، همانطور که گیاهان در سایه یک پانل خورشیدی رشد می کنند، اغلب برگ های بزرگتر و نازک تری نسبت به گیاهانی که خارج از محیط پارک خورشیدی رشد می کنند، ایجاد می کنند. علاوه بر این، با کاهش رطوبت خاک در محیط‌های پارک خورشیدی، ریشه‌ها از زیست توده کمتری پشتیبانی می‌کنند، در حالی که ساقه‌ها و برگ‌ها به دلیل تنش کم‌تر آبی روی گیاهانی که در زیر پانل‌های خورشیدی رشد می‌کنند، زیست توده بیشتری را پشتیبانی می‌کنند. علاوه بر این، زمان گلدهی نیز ممکن است اصلاح شود و می تواند زمان وقایع گلدهی را برای گرده افشان ها از طریق تغییر زمان گلدهی گونه های گل که با نصب پارک خورشیدی اصلاح شده اند، مختل کند. در نهایت، در مناطق خشک که پارک‌های خورشیدی «واحه‌هایی» را ایجاد می‌کنند که از سطوح بالاتری از رطوبت خاک تشکیل شده‌اند، گونه‌های سازگار با مزیک که اکنون می‌توانند در پارک‌های خورشیدی زنده بمانند، می‌توانند به طور بالقوه الگوهای موجود روابط علف‌خوار/شنده را در سراسر شبکه غذایی مختل کنند.

تنوع زیستی خاک فقط به تعداد گونه‌ها مربوط نمی‌شود - بلکه مربوط به عملکرد است. کرم های خاکی، انشیترایدها و کلمبولان ها مواد آلی را تجزیه می کنند و مواد مغذی را برای گیاهان آزاد می کنند. پارک های خورشیدی فعالیت خود را تغییر می دهند. کاهش شدید درجه حرارت به نفع جمعیت کرم خاکی در تابستان است، اما فشردگی وسایل نقلیه ساختمانی در ابتدا می تواند آنها را از بین ببرد. با این حال، با گذشت زمان، ترکیب سایه‌زنی، کاهش خاک‌ورزی (در صورت توقف کشاورزی)، و افزایش بستر از پوشش گیاهی می‌تواند ساختار خاک را بازسازی کند و جذب کربن را افزایش دهد.

نکته مهم این است که همه تغییرات مثبت نیستند. در برخی طرح‌ها، پانل‌ها آنقدر نزدیک به زمین قرار می‌گیرند که محدودیت نور شدید می‌شود و باعث کاهش پوشش گیاهی و ترشحات ریشه - قندهای تغذیه‌کننده میکروب‌های خاک می‌شود. علف تک کشت کاشته شده برای "نگهداری آسان" می تواند تنوع گل را در مقایسه با زیستگاه اصلی کاهش دهد. و اگر از علف کش ها برای تمیز نگه داشتن پانل ها استفاده شود، شبکه های قارچی خاک ممکن است فرو بریزند. اثر خالص به شدت به طراحی پارک خورشیدی، استفاده قبلی از زمین و شیوه های مدیریت بستگی دارد.

درک چگونگی تأثیر این عوامل بیولوژیکی بر شیوه‌های کشاورزی به ما امکان می‌دهد به روش‌های جدید تولید غذا با استفاده از انرژی خورشیدی نگاه کنیم، مانند روش‌هایی که به عنوان "agrivoltaics" و "eco{0}}خورشیدی شناخته می‌شوند." با بالا بردن پانل های خورشیدی، فاصله بیشتر آنها از یکدیگر، کاشت مخلوط بذر گل های وحشی بومی و ترکیب چرای گوسفندان یا سایر دام های کوچک، برای توسعه دهندگان این امکان وجود دارد که زمین های اشغال شده توسط پارک های خورشیدی را به مناطق غنی- با تنوع زیستی تبدیل کنند. در واقع، مطالعات اولیه نشان می‌دهد که پارک‌های خورشیدی که به خوبی طراحی شده‌اند، ممکن است از تعداد بیشتری از گیاهان و ارگانیسم‌های موجود در خاک{5} در مقایسه با زمین‌های کشاورزی که برای کشاورزی بسیار فشرده استفاده می‌شوند، حمایت کنند و در نتیجه فرصت‌هایی را برای ایجاد اشکال جدید اکوسیستم‌های نیمه-طبیعی فراهم می‌کنند.

برای کسانی که در صنعت خورشیدی کار می کنند - چه تولید کننده باشند، چه تولید کننده برق یا کشاورز - این پیام واضح است: یک پارک خورشیدی صرفاً یک تأسیسات تولید انرژی نیست، بلکه یک پروژه مهندسی اکوسیستم است. تأثیری که پارک های خورشیدی هم بر بیان صفات گیاهی و هم بر تنوع زیستی خاک دارند قابل توجه و قابل اندازه گیری است و طراحی متفکرانه اغلب می تواند شرایط قبلی را بازگرداند. ساخت شبکه انرژی تجدیدپذیر که در سال‌های آینده ایجاد خواهد شد، یک فرصت فوق‌العاده - و تعهد - برای ما فراهم می‌کند تا مطمئن شویم که سایه پنل خورشیدی (از طریق پرورش مواد بیولوژیکی که در سایه رشد می‌کنند) سود خواهد برد و همچنین انرژی را برای مواد زنده زیر پانل خورشیدی تامین می‌کند.