ملخص تقني: أنماط نشاط الخفافيش أثناء نشر الأنظمة الكهروضوئية الأرضية في الأراضي الزراعية المتوسطية

بيان المشكلة

إن التوسع العالمي السريع في أنظمة الطاقة الكهروضوئية الأرضية (GPV) يتجاوز الأدلة العلمية المتعلقة بآثارها على التنوع البيولوجي. وبينما يعد الانتقال إلى الطاقة المتجددة أمراً حاسماً لإزالة الكربون، إلا أن تركيبات GPV يمكن أن تولد آثاراً سلبية محلية على استخدام الأراضي، والموائل، والتنوع البيولوجي. الأبحاث الحالية حول آثار GPV تعاني من انحياز جغراائي (تميل بشدة نحو أمريكا الشمالية والبيئات الصحراوية) وانحياز تصنيفي (تفضل النباتات والمفصليات على الثدييات). وتحديداً، فإن الخفافيش — وهي مقدمة رئيسية لخدمات النظم البيئية ومؤشرات حيوية — ممثلة بنقص في الدراسات. علاوة على على ذلك، تفتقر معظم الدراسات الحالية إلى خطوط الأساس ما قبل الإنشاء ومواقع مرجعية متزامنة، مما يجعل من الصعب الفصل بين آثار تطوير GPV وخصائص الموقع المسبقة. هناك فجوة معرفية محددة تتعلق باستجابات الخفافيش لـ GPV في الأراضي الزراعية المتوسطية، وهي منطقة تشهد نمواً سريعاً في البنية التحتية للطاقة الشمسية.

المنهجية

استخدمت هذه الدراسة تصميماً استكشافياً، أحادي الموقع، متعدد المراحل باستخدام الرصد الصوتي السلبي لتقييم نشاط الخفافيش عبر مراحل النشر في منشأة GPV بمساحة 70 هكتاراً في مونتالتو دي كاسترو، وسط إيطاليا.

• موقع الدراسة والمراحل: غطت الدراسة ثلاث سنوات متتالية تتوافق مع مراحل تطوير متميزة: 2023 (ما قبل الإنشاء)، 2024 (الإنشاء)، و2025 (التشغيل المبكر). تستخدم المنشأة أجهزة تتبع أحادية المحور مع ألواح ثنائية الوجه.
• تصميم أخذ العينات:
  • 2023: تم تسجيل البيانات في ثلاثة مواقع ثابتة داخل البصمة المستقبلية لـ GPV خلال أواخر الصيف (يوليو–أغسطس) لتأسيس خط أساس.
  • 2024–2025: توسع الرصد ليشمل المواقع الثلاثة الداخلية لـ GPV بالإضافة إلى موقعين مرجعيين زراعيين (MIC4 وMIC5) في أراضٍ زراعية مجاورة. تم جمع البيانات من مايو إلى أغسطس.
  • 2025 (المحيط): تم نشر جهاز تسجيل إضافي على طول السياج المحيط المضاء (بالقرب من إضاءة الأمن) لمقارنة النشاط مع داخل الـ GPV.
• جمع البيانات: عملت أجهزة تسجيل Song Meter Mini Bat في وضع الطيف الكامل (256 كيلوهرتز) بشكل مستمر (24/7).
• التحديد: تمت معالجة المتواليات الصوتية باستخدام برنامج Kaleidoscope Pro مع مصنف خاص بالمنطقة، متبوعاً بالتحقق اليدوي. تم تحديد الأنواع على مستوى النوع حيثما أمكن، مع دمج أنواع Myotis معاً بسبب القيود الصوتية.
• التحليل الإحصائي: تم قياس نشاط الخفافيش كعدد أسبوعي من متواليات صدى الصوت لكل ليلة نشطة. استُخدمت نماذج الخطية المعممة المختلطة (GLMMs) مع توزيع خطأ "نيجاتيف ثنائي" (Negative Binomial) لتحليل:
  1. التغيرات الزمنية داخل بصمة GPV (ما قبل الإنشاء مقابل الإنشاء مقابل التشغيل).
  2. الاختلافات في أوائل الموسم بين مواقع GPV والمواقع الزراعية المرجعية.
  3. الاستجابات النوعية لأكثر سبعة أصناف تم رصدها تكراراً.
  4. الاختلافات المكانية بين داخل الـ GPV والمحيط المضاء.

النتائج الرئيسية

1. الاستقرار الزمني داخل بصمة GPV (أواخر الصيف)

خلال نافذة أخذ العينات في أواخر الصيف (يوليو–أغسطس)، لم تظهر المواقع الثلاثة الداخلية الثابتة أي اختلافات ملموسة في نشاط الخفافيش بين مراحل ما قبل الإنشاء (2023)، والإنشاء (2024)، والتشغيل المبكر (2025). لم تدعم النماذج الإحصائية وجود تأثيرات للسنة أو المرحلة، مما يشحي بأن الإنشاء والتشغيل الأولي لم يسببا انخفاضاً قابلاً للقياس في النشاط بالنسبة للأنواع الموجودة خلال هذه النافذة المحددة.

2. نشاط أوائل الموسم: GPV مقابل المرجع الزراعي

في أوائل الموسم (مايو–يونيو)، اختلفت أنماط النشاط بشكل كبير بين موقع GPV والمراجع الزراعية:

• إجمالي النشاط: كان نشاط الخفافيش أقل بشكل ملحوظ في أجهزة تسجيل GPV مقارنة بالمواقع الزراعية المرجعية في كل من عامي 2024 و2025.
• الاستجابات النوعية:
  • انخفاض النشاط: أظهر خمسة من أكثر سبعة أصناف تكراراً (Pipistrellus kuhlii, P. nathusii, Miniopterus schreibersii, P. pipistrellus, و Rhinolophus ferrumequinum) نشاطاً أقل بشكل ملحوظ في مواقع GPV في عام 2024. وفي عام 2025، استمرت أربعة من هذه الأنواع (P. kuhlii, P. nathusii, M. schreibersii, P. pipistrellus) في إظهار نشاط أقل.
  • عدم وجود فرق جوهري: لم تظهر أنواع Hypsugo savii و Myotis spp. أي فروق مدعومة إحصائياً في النشاط بين مواقع GPV والموائل الزراعية في كلا العامين.

3. المحيط مقابل الداخل (أواخر الصيف 2025)

كان النشاط عند السياج المحيط المضاء أعلى بشكل ملحوظ مما هو عليه داخل داخل الـ GPV.

• الحجم: كانت معدلات النشاط المتوقعة في أجهزة التسجيل الداخلية أقل بنسبة 91.9% إلى 95.7% من جهاز التسجيل عند المحيط.
• الأنماط النوعية:
  • نشاط أعلى عند المحيط: أظهرت أنواع Pipistrellus nathusii, P. kuhlii, P. pipistrellus, و H. savii نشاطاً أعلى بكثير عند الحدود.
  • لا يوجد فرق: لم تظهر أنواع Miniopterus schreibersii, Myotis spp., و Nyctalus leisleri أي فرق معنوي بين الحدود والداخل.

المساهمات الرئيسية

• بيانات خط الأساس: توفر الدراسة بيانات خط أساس نادرة لما قبل الإنشاء لموقع GPV، وهي ميزة موجودة في حوالي 8% فقط من الأدبيات الحالية.
• السياق المتوسطي: تعالج الدراسة فجوة جغرافية من خلال التركيز على المناظر الطبيعية الزراعية المتوسطية، وهي منطقة تشهد توسعاً سريعاً في الطاقة الشمسية ولكن ببيانات تجريبية محدودة.
• التقييم متعدد المراحل: من خلال تتبع الموقع عبر مراحل ما قبل الإنشاء، والإنشاء، والتشغيل المبكر، تقدم الدراسة منظوراً طولياً غالباً ما يغيب في الدراسات المقطعية.
• الرصد التكيفي: يوضح تضمين جهاز تسجيل المحيط في عام 2025 نهج رصد تكيفي استجابة لاكتشاف إضاءة أمنية مستمرة، مما يتماشى مع أطر الحلول القائمة على الطبيعة (NbS).

الأهمية والادعاءات

يؤطر المؤلفون أهمية هذا العمل باعتباره وضع خط أساس ضروري لتقييم تدخلات الإدارة التكيفية المستقبلية، بدلاً من تقديم استنتاجات نهائية وقابلة للتعميم حول جميع آثار GPV.

• خصوصية النوع: تسلط النتتائج الضوء على أن استجابات الخفافيش لنشر GPV ليست موحدة ولكنها تعتمد على السمات الإيكولوجية والمتطلبات البيئية. فبينما أظهرت الأنواع العامة التي تتغذى في المساحات المفتوحة (مثل أنواع Pipistrellus) نشاطاً أقل داخل الـ GPV مقارنة بالحقول الزراعية، لم تظهر أنواع أخرى (H. savii, Myotis spp.) نفس الشيء.
• الهيكلة المكانية: تكشف الدراسة عن هيكل مكاني قوي في نشاط الخفافيش، ولا سيما تركيز أنواع معينة عند المحيط المضاء مقارنة بداخل المصفوفة.
• إطار الحلول القائمة على الطبيعة (NbS): يتم تفسير النتائج ضمن إطار الحلول القائمة على الطبيعة. يشير المؤلفون إلى أن النشاط المنخفض الحالي في داخل الـ GPV قد يعكس المرحلة المبكرة من الإدارة الإيكولوجية للموقع (قبل التنفيذ الكامل لمناطق النباتات المتمايزة). وتعمل الدراسة كمرجع لقياس مدى فعالية إدارة النباتات والتدخلات التكيفية المستقبلية.
• القيود والتحذير: تنص الورقة صراحة على أن تصميم الموقع الواحد يحد من الاستدلال الأوسع. كما تشير إلى أن الدراسة لا يمكنها الفصل تماماً بين آثار الإضاءة الاصطناعية والدور الهيكلي للسياج أو غيرها من خصائص الحدود. علاوة على ذلك، فإن عدم وجود بيانات ما قبل الإنشاء للمواقع المرجعية الزراعية يمنع إجراء تحليل صارم (قبل-بعد-الضبط-الأثر / BACI) للمقارنة المرجعية.

يخلص المؤلفون إلى أنه بينما تحدد الدراسة أسئلة إيكولوجية غير محلولة وقيوداً خاصة بالأنواع، فإنها توفر مجموعة بيانات تأسيسية لتوجيه التدخلات المستقبلية لتحسين النفاذية الإيكولوجية لمواقع GPV في المناظر الطبيعية الزراعية.