Onderzoeksprogramma 2021-2025 voor het uitvoeren van radaronderzoek naar de effecten van windturbines op vogels en vleermuizen: Resultaten van het verkennend onderzoek in 2021

In en rond de Antwerpse haven liggen verschillende vooral waterrijke (natuur)gebieden waar veel vogels kunnen verblijven en/of doortrekken. Bij de aanvraag voor geplande windturbines werden in het verleden knelpunten gesignaleerd: we wisten te weinig van de vliegbewegingen van vogels en zo ook over de mogelijke impact op vogelpopulaties bij een verdere uitbreiding
van windenergie-infrastructuur in het havengebied. De Vlaamse Ecologie Energie Milieu Onderneming (VLEEMO NV) is mee verantwoordelijk voor de ontwikkeling van de windturbines, en wil de knelpunten rond de verdere ontwikkeling van windturbines in het havengebied zoveel mogelijk wegwerken. Met innovatief radaronderzoek wil VLEEMO een beter beeld krijgen van de mogelijke effecten van bestaande en nog geplande windturbines in het gebied op vogels en vleermuizen.
In 2021 startten we samen met VLEEMO een langlopend monitoringproject van 5-10 jaar met een 3D-vogelradar. We willen vooral aan de hand van onderzoek informatie en inzichten krijgen over hoe we de impact van windturbines kunnen minimaliseren voor vogels en vleermuizen. In het onderzoekjaar 2021 streefden we globaal gezien naar een eerste validatie van de detectiecapaciteit van de radar voor vogels in verschillende zones binnen een aandachtsgebied op de Rechterscheldeoever in de Antwerpse haven, en een eerste verkenning
van de radardata en van mogelijke methoden voor gerichte data-analyses.
De gebruikte radar (ROBIN 3D Max) geeft 3D-informatie van vogelbewegingen, afhankelijk van de vogelgrootte tot op meerdere kilometers afstand. De gedetecteerde vliegroutes (vogeltracks) komen in een database, samen met een automatische classificatie van de grootte van het detecteerde object. Dat kan gaan over insecten, kleine, middelgrote en grote vogels, tot groepen van vogels. Deze classificatie zal niet altijd volledig juist zijn, en er is uiteraard ook
geen automatische inschatting van de specifieke soort. De radar werkt 24/7, wat in 2021 al resulteerde in miljoenen vogeltracks.
Er zijn veel uitdagingen bij het verwerken van de grote radardataset met vogeltracks in een ruimtelijk complexe omgeving. Industriële constructies zoals gebouwen, silo's, opgestapelde containers, bewegende kranen en roterende wieken van windturbines, maar ook groepen bomen, kunnen interferentie met de radar veroorzaken. Dit geeft storende signalen (clutter), een deel valse vogeltracks en een verminderde detectiecapaciteit in bepaalde zones.
Om de datakwaliteit te testen en te verhogen voerden we in 2021 validatie-experimenten uit op verschillende locaties in het aandachtsgebied van 2021. De standplaats van de radar veranderde niet in 2021, namelijk de Ettenhovense polder ten oosten van het havengebied op de Rechterscheldeoever. Ornithologen valideerden de vliegbewegingen van vogels en vleermuizen te velde. Ze deden dat met verrekijker, telescoop, warmtebeeldkijker en gewone nachtkijker, en twee veld-tablets met ‘real time’ radarinformatie van (vogel)tracks.
De validaties in 2021 tonen dat het gebruikte radarsysteem mits een aantal aandachtspunten zelfs in dergelijk ruimtelijk moeilijke omgeving bruikbare gegevens kan verzamelen over vliegbewegingen van vogels en de mogelijke effecten van windturbines. De detectiecapaciteit van de radar kan, naast de afstand tot de radar, wel sterk afhankelijk zijn van lokale factoren zoals gebouwen, kranen, bomen, … Het resultaat is dus ook afhankelijk van
de locatie binnen het onderzoeksgebied. Hiermee dient rekening gehouden te worden bij verder onderzoek en de conclusies die daaruit kunnen gemaakt worden. Globaal kunnen we concluderen dat de detectiecapaciteit voor vogels vanaf de standplaats van de radar in 2021 voldoende tot zeer goed was in het centraal tot zuidelijk deel van het aandachtsgebied, maar eerder matig tot onvoldoende in het meer noordelijk deel. In dat noordelijk deel is het
hierdoor moeilijk om betrouwbare verdere analyses uit te voeren van vliegbewegingen. Het zou goed zijn om in 2022 nieuwe validaties te verrichten met een meer noordelijke standplaats van de radar. Ook eventuele andere mogelijke standplaatsen kunnen kortstondig getest worden. Een optimale standplaats van de radar is immers cruciaal om zijn capaciteit maximaal
te kunnen benutten.
De automatische vogelclassificatie van de radar blijkt een redelijk complex gegeven te zijn. De voorlopige conclusies uit de eerste validaties wijzen erop dat de radar individuele vogels vaak één klasse te klein classificeert, in vergelijking met de vogelklassen die in het veld werden gebruikt voor de validaties. Individuele grote meeuwen (zilvermeeuw, kleine mantelmeeuw) werden bijvoorbeeld door de radar in een meerderheid van de gevallen als ‘middelgrote vogel’ geclassificeerd, en individuele kleine vogels en vleermuizen vaak als ‘insecten’. Het is aanbevolen om meer validaties te doen in samenwerking met andere gebruikers van het radarsysteem (op andere locaties). Op basis daarvan kunnen eventuele stappen gezet worden om de classificatie-algoritmes van het radarsysteem te optimaliseren.
Op basis van een diepgaande eerste verkenning van de data, incl. beschikbare parameters die het radarsysteem verzamelt, probeerden we in 2021 ook om al enkele mogelijke benaderingen te definiëren om valse vogeltracks zoals gebouwen en bewegende kranen in de toekomst zo goed mogelijk automatisch te verwijderen uit de database. Verder zijn ook uitdagingen gedefinieerd om de detectiecapaciteit en automatische classificatie in de toekomst verder te
verbeteren.
Voorlopige monitoringresultaten van de radargegevens tonen al bepaalde patronen van zones waarbinnen mogelijk meer vliegbewegingen voorkomen dan daarbuiten, zowel voor lokale broedende/overwinterende vogels als vogels op seizoenstrek. Verdere monitoring en bijkomende validaties, en een meer gerichte analyse kunnen hierover meer duidelijkheid brengen de komende jaren, rekening houdend met bepaalde correcties en aannames.
We stelden een merkbaar uitwijkgedrag vast van vogels die op korte afstand, ongeveer 50-100 meter, van het rotoroppervlak van operationele windturbines passeren (micro- en/of mesouitwijking), afhankelijk van de soortclassificatie en vlieghoogte. In de komende jaren is een meer gedetailleerde analyse gepland om het uitwijkgedrag en aanvaringsrisico te bepalen. We nemen daar ook meteorologische parameters mee, en gegevens van de werking en stand van
de wieken van bestaande windturbines.
In de nazomer van 2021 detecteerde de radar ook foeragerende vleermuizen op relatief grote hoogte (ca. 50 meter en hoger) boven enkele natuurgebieden in het havengebied. Observaties in het veld valideerden dit. Dat biedt mogelijkheden om in de toekomst ook een meer gedetailleerd en gericht radardetectie-experiment met vleermuizen uit te voeren.