China beschikt over de grootste windenergiecapaciteit ter wereld. Tegelijk wordt het overgrote deel van de energiebehoefte nog altijd gedekt door conventionele bronnen. Juist daardoor, zo stellen onderzoekers, is er ruimte om de gevolgen van windenergie nauwkeurig en langdurig te volgen.

In tegenstelling tot veel Europese landen wordt de uitrol van windparken in China systematisch begeleid door wetenschappelijk onderzoek. Die studies bestrijken vaak meerdere decennia en verschillende landschapstypen.

22 jaar onderzoek in Binnen-Mongolië
Een van de meest uitgebreide onderzoeken werd uitgevoerd in de regio Binnen-Mongolië. Dit gebied herbergt ongeveer veertig procent van de Chinese windbronnen. De bouw van windparken begon hier al in 1990 en werd sindsdien nauwkeurig gemonitord.

De studie, uitgevoerd door Chinese en Deense wetenschappers onder leiding van Luyao Liu, verscheen in het wetenschappelijke tijdschrift Geography and Sustainability. De onderzoekers vergeleken gebieden mét en zonder windparken over een periode van dertig jaar.

Zij schrijven: “Wij onderzochten de effecten van windparken op de landoppervlaktetemperatuur en de netto primaire productiviteit van de vegetatie tussen 1990 en 2020.”

Sterke groei van windparken
Uit het onderzoek blijkt dat het oppervlak aan windparken in Binnen-Mongolië groeide van 1,2 vierkante kilometer in 1990 naar 10.755 vierkante kilometer in 2020. Dat is een gebied ter grootte van bijna een volledig Nederlands of Oostenrijks landsdeel.

In 2020 werd op dit oppervlak ruim 82 terawattuur aan elektriciteit opgewekt. Ter vergelijking: dat is ongeveer gelijk aan de totale jaarlijkse elektriciteitsproductie van Oostenrijk.

Lokale opwarming, vooral ’s nachts
Een van de belangrijkste bevindingen is een meetbare stijging van de landoppervlaktetemperatuur. Die stijging treedt vooral ’s nachts op. De onderzoekers constateren een gemiddelde nachtelijke temperatuurverhoging van 0,23 graden Celsius. Overdag is het effect beperkt.

Volgens de studie hangt dit samen met de manier waarop windturbines de luchtstromen beïnvloeden. Windmolens versterken de turbulente menging in de onderste luchtlaag. Overdag is die menging al sterk aanwezig. ’s Nachts juist niet, waardoor het extra effect dan duidelijker wordt.

De onderzoekers leggen uit: “Windturbines versterken de turbulente vermenging in de atmosferische grenslaag en vergroten zo de warmte-uitwisseling tussen lucht en land.”

Het effect verschilt per landschap. Graslanden vertonen de sterkste opwarming. In bossen en akkerland is het effect kleiner. Ook seizoenen spelen een rol. De opwarming is het duidelijkst in zomer en herfst.

Minder plantengroei en lagere biomassa
Naast temperatuurveranderingen is ook de impact op vegetatie significant. De studie toont een duidelijke daling van de zogenoemde netto primaire productiviteit. Dat is de hoeveelheid biomassa die planten jaarlijks vastleggen.

Gemiddeld daalde de productiviteit met 12,37 gram koolstof per vierkante meter. Bossen bleken het meest kwetsbaar, gevolgd door graslanden. Akkerland werd minder sterk getroffen, maar ook daar was sprake van een meetbare afname.

De onderzoekers schrijven: “Windparken hadden onder alle typen landbedekking een remmend effect op de vegetatieproductiviteit.”

Oorzaken: ruimtegebruik en bodemvocht
De afname van plantengroei kent meerdere oorzaken. Een deel is direct. Voor de aanleg van windparken worden bomen, struiken en graslanden verwijderd. Ook wegen en transportzones nemen ruimte in beslag.

Daarnaast speelt indirecte invloed een rol. De lokale opwarming leidt tot minder bodemvocht. Droger bodemmilieu remt plantengroei. Bovendien zorgt hogere nachttemperatuur voor extra ademhaling van planten, waardoor netto groei verder afneemt.

Biodiversiteit onder druk
Hoewel de studie zich richt op temperatuur en biomassa, wijzen onderzoekers erop dat deze effecten ook gevolgen hebben voor biodiversiteit. Minder vegetatie betekent minder voedsel en schuilplaatsen voor dieren. Vooral in ecologisch gevoelige gebieden kan dit doorwerken in hele ecosystemen.

Vergelijkbare studies op andere locaties wereldwijd tonen volgens de auteurs eenzelfde patroon: verminderde bladontwikkeling en afname van biodiversiteit rond grootschalige windparken.

Oproep tot zorgvuldige locatiekeuze
De onderzoekers pleiten niet tegen windenergie als zodanig, maar benadrukken het belang van zorgvuldige planning. Bij de keuze van locaties moet rekening worden gehouden met lokale natuur, klimaat en landgebruik.

Hun aanbeveling luidt: “Bij de selectie van locaties voor windparken moeten de potentiële effecten op vegetatie en lokaal klimaat zorgvuldig worden meegenomen, vooral in ecologisch kwetsbare gebieden.”