Ecovoltaicos: Mantener Plantas Nativas y Conectividad de Arroyos dentro de una Instalación Solar en el Desierto de Mojave Conduce a Condiciones de Crecimiento Favorables
Autores: Wynne-Sison, Tamara; Devitt, Dale A.; Smith, Stanley D.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Ecovoltaicos: Mantener Plantas Nativas y Conectividad de Arroyos dentro de una Instalación Solar en el Desierto de Mojave Conduce a Condiciones de Crecimiento Favorables
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Instalaciones solares
Desierto de Mojave
Plantas nativas
Plan energético
Niveles de ecosistema
Respuesta fisiológica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La instalación de instalaciones solares está aumentando rápidamente en el desierto de Mojave, EE. UU., con la mayor instalación en América del Norte (3227 ha) actualmente en construcción a 30 km al norte de Las Vegas, NV. A nivel estatal, Nevada (EE. UU.) ha desarrollado un plan energético para diversificar su cartera energética para 2030, con la energía verde representando el 50% de la energía producida. Aunque la energía solar se considera una energía limpia, requiere cantidades significativas de tierra y, como tal, puede tener consecuencias negativas a nivel de hábitat y ecosistema. Se llevó a cabo un estudio de varios años para evaluar el impacto que una instalación fotovoltaica en el desierto de Mojave tuvo en el crecimiento y la respuesta fisiológica de dos arbustos nativos (Ambrosia dumosa y Larrea tridentata) que crecen dentro y fuera de la instalación. Estas especies fueron seleccionadas porque eran las especies dominantes en el sitio y son representativas de las comunidades de matorrales desérticos en todo el desierto de Mojave. En el momento de la construcción, las plantas nativas y los arroyos se dejaron intactos dentro de la instalación solar. Las filas de paneles solares estaban separadas a 8 m o 10 m. Las plantas fueron seleccionadas para el monitoreo en función de su ubicación: en la línea de goteo del panel, debajo de los paneles o a mitad de camino entre las filas de paneles. Se monitorearon factores abióticos, incluyendo PAR, evapotranspiración de referencia, precipitación, agua del suelo en almacenamiento e infiltración, cada dos meses. El crecimiento y el estado fisiológico de las plantas se evaluaron mediante el monitoreo del potencial hídrico de las hojas, el índice de clorofila, las temperaturas del dosel, los carbohidratos no estructurales en las raíces y tallos, las concentraciones de iones en el tejido foliar, la elongación del tallo y la producción de semillas. Las plantas en los bordes inferiores de los paneles recibieron más precipitación debido al escurrimiento de los paneles, lo que llevó a un aumento de la humedad del suelo en el espaciamiento largo, pero no en el espaciamiento corto. La menor cantidad de agua del suelo en almacenamiento en el espaciamiento corto estaba relacionada con un mayor crecimiento y una mayor extracción de agua del suelo. Aunque el área bajo los paneles proporcionó sombra en verano y temperaturas más cálidas en invierno, la PAR entrante se redujo hasta en un 85%, lo que hizo que las plantas que crecían bajo los paneles fueran delgadas con un menor volumen de dosel (L. tridentata, p = 0.03) y rendimiento de semillas (A. dumosa, p = 0.05). Las plantas de Ambrosia permanecieron verdes durante todo el año (sin entrar en letargo invernal) dentro de la instalación y tenían niveles elevados de almidón en sus raíces y tallos en comparación con las plantas que crecían en los sitios de control exteriores (p < 0.001). Larrea que crecía fuera de la instalación tenía menores potenciales de agua en el xilema en comparación con las que estaban dentro de la instalación (p < 0.001), menor índice de clorofila (p < 0.001, Ambrosia también), y menor elongación del tallo (p < 0.001), apoyando la conclusión de que tanto Larrea como Ambrosia se desempeñaron mejor dentro de la instalación. Los cambios en el 13 C sugirieron una mayor eficiencia en el uso del agua en los lugares con la menor cantidad de agua del suelo en almacenamiento. Nuestros resultados apoyan la instalación de instalaciones solares que minimicen el impacto en las plantas nativas y la conectividad de los arroyos (ecovoltaicos), lo que debería traducirse en un impacto negativo reducido a nivel de hábitat y ecosistema. Basado en nuestros resultados, las empresas energéticas que adopten sistemas ecovoltaicos que tomen un enfoque de ingeniería y biológico deberían proporcionar entornos aceptables para la fauna del desierto. Sin embargo, se deberán mantener corredores (buffers) entre las instalaciones solares, y las cercas deberán tener aberturas que permitan el flujo continuo de animales y recursos.
Descripción
La instalación de instalaciones solares está aumentando rápidamente en el desierto de Mojave, EE. UU., con la mayor instalación en América del Norte (3227 ha) actualmente en construcción a 30 km al norte de Las Vegas, NV. A nivel estatal, Nevada (EE. UU.) ha desarrollado un plan energético para diversificar su cartera energética para 2030, con la energía verde representando el 50% de la energía producida. Aunque la energía solar se considera una energía limpia, requiere cantidades significativas de tierra y, como tal, puede tener consecuencias negativas a nivel de hábitat y ecosistema. Se llevó a cabo un estudio de varios años para evaluar el impacto que una instalación fotovoltaica en el desierto de Mojave tuvo en el crecimiento y la respuesta fisiológica de dos arbustos nativos (Ambrosia dumosa y Larrea tridentata) que crecen dentro y fuera de la instalación. Estas especies fueron seleccionadas porque eran las especies dominantes en el sitio y son representativas de las comunidades de matorrales desérticos en todo el desierto de Mojave. En el momento de la construcción, las plantas nativas y los arroyos se dejaron intactos dentro de la instalación solar. Las filas de paneles solares estaban separadas a 8 m o 10 m. Las plantas fueron seleccionadas para el monitoreo en función de su ubicación: en la línea de goteo del panel, debajo de los paneles o a mitad de camino entre las filas de paneles. Se monitorearon factores abióticos, incluyendo PAR, evapotranspiración de referencia, precipitación, agua del suelo en almacenamiento e infiltración, cada dos meses. El crecimiento y el estado fisiológico de las plantas se evaluaron mediante el monitoreo del potencial hídrico de las hojas, el índice de clorofila, las temperaturas del dosel, los carbohidratos no estructurales en las raíces y tallos, las concentraciones de iones en el tejido foliar, la elongación del tallo y la producción de semillas. Las plantas en los bordes inferiores de los paneles recibieron más precipitación debido al escurrimiento de los paneles, lo que llevó a un aumento de la humedad del suelo en el espaciamiento largo, pero no en el espaciamiento corto. La menor cantidad de agua del suelo en almacenamiento en el espaciamiento corto estaba relacionada con un mayor crecimiento y una mayor extracción de agua del suelo. Aunque el área bajo los paneles proporcionó sombra en verano y temperaturas más cálidas en invierno, la PAR entrante se redujo hasta en un 85%, lo que hizo que las plantas que crecían bajo los paneles fueran delgadas con un menor volumen de dosel (L. tridentata, p = 0.03) y rendimiento de semillas (A. dumosa, p = 0.05). Las plantas de Ambrosia permanecieron verdes durante todo el año (sin entrar en letargo invernal) dentro de la instalación y tenían niveles elevados de almidón en sus raíces y tallos en comparación con las plantas que crecían en los sitios de control exteriores (p < 0.001). Larrea que crecía fuera de la instalación tenía menores potenciales de agua en el xilema en comparación con las que estaban dentro de la instalación (p < 0.001), menor índice de clorofila (p < 0.001, Ambrosia también), y menor elongación del tallo (p < 0.001), apoyando la conclusión de que tanto Larrea como Ambrosia se desempeñaron mejor dentro de la instalación. Los cambios en el 13 C sugirieron una mayor eficiencia en el uso del agua en los lugares con la menor cantidad de agua del suelo en almacenamiento. Nuestros resultados apoyan la instalación de instalaciones solares que minimicen el impacto en las plantas nativas y la conectividad de los arroyos (ecovoltaicos), lo que debería traducirse en un impacto negativo reducido a nivel de hábitat y ecosistema. Basado en nuestros resultados, las empresas energéticas que adopten sistemas ecovoltaicos que tomen un enfoque de ingeniería y biológico deberían proporcionar entornos aceptables para la fauna del desierto. Sin embargo, se deberán mantener corredores (buffers) entre las instalaciones solares, y las cercas deberán tener aberturas que permitan el flujo continuo de animales y recursos.