Ecosysteem effecten

In het rapport ‘The effects of shale gas development on forest landscapes and ecosystems’ zijn de landschap veranderingen beschreven met behulp van een GIS analyse. Men heeft hiervoor de gegevens gebruikt van de DEP over de afgegeven vergunningen en de al geboorde boorputten. Ook is er gebruik gemaakt van de Natural Gas Wells Geodatabase van Whitacre. Omdat het om een GIS analyse gaat is er eerst een kaart gemaakt met daarin de hoeveelheid broedvogels per habitat gebied, verdeeld per een gebied welke 2590 hectare groot is (zie figuur 83). In deze gebieden moest men echter eerst de aantallen broedvogels monitoren (Brittingham, Drohan, & Bishop, 2013).

Figuur 83; Habitat gegevens, Pennsylvania, bron: (Brittingham, Drohan, & Bishop, 2013)

Als men naar figuur 84 kijkt, dan kan men zien dat het totale aantal boorputten in Pennsylvania exponentieel toe neemt. Er zijn 6212 boringen tussen 2007 en 2012 verricht. En er waren daarna nog 6719 vergunningen gegeven voor boorputten die nog niet waren geboord. Het is echter nog onbekend hoe deze toename aan boorputten in het jaar 2013 verlopen is.

Figuur 85; Aantal boorvloeren in Pennsylvania, bron: (Brittingham, Drohan, & Bishop, 2013)

“Echter is het aantal boorputten niet een goede indicatie voor landschap verandering. Het aantal boorvloeren welke ontwikkeld worden of zijn is een betere indicatie hiervoor” (Brittingham, Drohan, & Bishop, 2013). In Pennsylvania zijn er in totaal 3097 boorvloeren die gebouwd zijn tussen 2005 en 2013 en er zijn nog steeds 1520 boorvloeren gepland (zie figuur 85). “Bij het winnen van schaliegas worden meerdere boorputten per boorvloer geboord, vaak tussen 1-15 of zelfs meer boorputten. In Pennsylvania is het gemiddelde aantal boorputten per boorvloer 2,3. Wanneer het aantal geplande boorvloeren en geplande aantal boorputten hier aan word toegevoegd wordt dit gemiddelde ongeveer 2,8” (Brittingham, Drohan, & Bishop, 2013). Om de fragmentatie van het landschap te kunnen bepalen moet eerst bepaald worden, waar de boorvloeren zich bevinden. Als men dan kijkt in het rapport ‘The effects of shale gas development on forest landscapes and ecosystems’ kan men zien dat 40% van de boorvloeren in Pennsylvania zich op landbouwgrond bevinden en 59% van de boorvloeren in bosgebieden.

Hoewel er meer boorvloeren zijn op het bosgrond van Pennsylvania, is de snelheid waarmee het landbouwgrond wordt omgezet in boorvloeren meer dan twee keer zo hoog. Men ziet in Pennsylvania dat er 1 hectare bosgrond wordt omgezet naar een boorvloer, per 500 hectare bosgrond. Als men kijkt naar landbouwgrond, wordt er 1 hectare van de landbouwgrond omgezet naar een boorvloer per 200 ha landbouwgrond (Brittingham, Drohan, & Bishop, 2013). “De belangrijkste reden dat dit gebeurt is, omdat het gemakkelijker is om een boorvloer en de boorput in een landbouwgrond te bouwen. Het verschil in snelheid is in het rapport ‘The effects of shale gas development on forest landscapes and ecosystems’ ook statistisch onderzocht met als uitkomst dat er een significant verschil is tussen de snelheid waarmee landbouwgronden worden omgezet ten opzichte van de bosgronden (t = -7,16, p <0,0001) (Brittingham, Drohan, & Bishop, 2013).

“De overlap tussen de kern gebieden in het bos en de Marcellus schalie reservoir resulteert in een hoge kwetsbaarheid voor dit habitat. De kerngebieden van het boshabitat in Pennsylvania heeft een hoge ecologische waarde en is vooral belangrijk voor de in het gebied gevoelige zangvogels. Een van de grootste problemen is dat het hout in deze gebieden gehakt worden, wat de bodembedekking rond de rivieren en waterwegen zeer veranderd. Het bos is zeer belangrijk voor de waterkwaliteit omdat het bos functioneert als een levende filter welke het water zuivert” (Brittingham, Drohan, &

Bishop, 2013). In Pennsylvania is er in de kern bosgebieden een grootte biodiversiteit, die nu in gevaar is. De kern bosgebieden zijn namelijk van belang voor trekvogels. Deze trekvogels zijn afhankelijk van de insecten die beschikbaar zijn in het bos.

Het gaat hier om vogels zoals de geelstuitzanger (Setophaga coronata s.l.), grijze zwartkeelzanger (Setophaga nigrescens), gele zwartkeelzanger (Setophaga virens), bonte zanger (Mniotilta varia), geelborstzanger (Icteria virens), rosse spotlijster (Toxostoma rufum), grijswangdwerglijster (Catharus minimus), heremietlijster (Catharus guttatus) en tenslotte de Amerikaanse boslijster (Hylocichla mustelina). Elk van deze soorten komt in dit habitat voor in kleine niches. De vogels zorgen hierdoor dat het ecologisch evenwicht in het bos behouden wordt. In Pennsylvania hebben deze gebieden ook een hoge recreatieve waarde in verband met de beboste gebieden en de voorkomende soorten (Brittingham, Drohan, & Bishop, 2013). Om iets over schalie gas winning te kunnen zeggen in beboste gebieden, moet men ook kijken naar de conventionele winning van gas.

Als je kijkt naar de verschillen tussen conventioneel (ondiepe boorputten) en onconventionele (diepe boorputten) gas winning, is het ontwikkelingspatroon anders. Met de ondiepe boorputten heb je een hoge dichtheid aan kleine boorputten, welke zich vaak heel dicht bij elkaar bevinden. Bij een ondiepe boorput gebeurt er net genoeg ontbossing om de boorinstallatie in het gebied te krijgen. Daarna groeit in deze gebieden de vegetatie weer terug en is er veel jonge vegetatie zoals jonge bomen te vinden. Bij schaliegas boorvloeren, lijkt dit veel meer op een industrieel gebied. Het is namelijk bedekt met stenen om het zware materieel te kunnen dragen (Brittingham, Drohan, & Bishop, 2013). Het patroon ziet er hier dus heel anders uit (zie figuur 86).

Figuur 86; Verschil tussen conventionele en onconventionele gaswinning qua landgebruik, bron: (Brittingham, Drohan, & Bishop, 2013)

Figuur 87; Verschil tussen conventionele en onconventionele gaswinning qua weggebruik, Pennsylvania, bron: (Brittingham, Drohan, & Bishop, 2013)

Op de linker foto (zie figuur 87) is een weg naar een ondiepe conventionele boorput te zien. Op de foto’s rechts zijn twee wegen te zien welke naar een diepe onconventionele boorput leidt. De reden voor het aanleggen van de wegen heeft voornamelijk te maken met de hoeveelheid aan apparatuur en het gewicht welke vervoert moet worden. Echter is het niet mogelijk om de twee verschillende soorten boorvloeren en wegen met elkaar te vergelijken, juist door het drastisch anders zijn van het patroon. Als men kijkt naar de schaliegas boorvloeren (zie figuur 88) word er eerst een gebied voorbereid, door het gebied in het geval van Pennsylvania te ontbossen. Daarna zal het gebied waar de boorvloer zal komen gestabiliseerd worden met grind en stenen. De volgende stap zal dan zijn om plastic isolatie materiaal aan te leggen, dit ter bescherming tegen morsen. “Als echter uit habitat oogpunt naar de boorvloer wordt gekeken is dit geen habitat, maar een leeg gebied” (Brittingham, Drohan, & Bishop, 2013). Tenslotte kan men over de vijvers/waterbekkens zeggen dat dit in Pennsylvania langzaam aan verandert. Brittingham zegt: “Drie jaar geleden was het meer gebruikelijk om een waterbekken te hebben, maar dit komt nu veel minder vaak voor. Wat men nu doet is om het water met pijpleidingen naar het gebied te laten stromen” (Brittingham, Drohan, & Bishop, 2013).

De voetafdruk van de boorvloer zelf en de verstoring welke deze met zich mee brengt, beslaat gemiddeld 2,7 hectare, met een brede range van 0,1 tot 19 hectare afhankelijk van het feit of er een waterbekken wordt gebruikt of niet bij de boor activiteiten. De verstoring waar hier over gepraat wordt, houdt in principe de seismische testen in, in combinatie met de verstoring welke veroorzaakt wordt door versnippering door de wegen en pijpleidingen welke zijn aangelegd. Behalve deze meer langdurige verstoring kunnen ook geluidoverlast en overlast door de gebruikte belichting (zie figuur 89) lokaal effecten hebben op gebieden, dit leidt echter waarschijnlijk niet op lange termijn tot problemen (Brittingham, Drohan, & Bishop, 2013).

Figuur 89; Boortorens in Pennsylvania (dag en nacht), bron: (Marcellus-Shale.us, 2014) en (Schneider & Ramsey, 2010)

Als je kijkt naar schaliegas activiteiten zijn de compressoren een bron van geluidsoverlast op lange termijn. In het onderzoek van (Brittingham, Drohan, & Bishop, 2013) ging men naar voltooide boorvloeren toe en naar de boorvloeren met de al geïnstalleerde compressoren. Op horizontale as van de grafiek (zie figuur 90) kan men de afstand zien ten opzichte van de geluidsbron en op de verticale as is het aantal decibel te zien. Een 10-voudige toename in decibels, klinkt voor een persoon als een verdubbeling van het geluidsniveau. De impact van het geluid is afhankelijk van hoeveel geluidsbronnen er aanwezig zijn op lange termijn. Het geluidsniveau op de voltooide boorvloer is tussen de 40 en 50 decibel, wat vergelijkbaar is met continu gefluister. Het geluidsniveau van de compressor is eerst 70 decibel (vergelijkbaar met een stofzuiger) en neemt daarna af tot 60 decibel (vergelijkbaar met een gesprek op 1m) (Brittingham, Drohan, & Bishop, 2013) en (Gaeremyn, 2012).

Wat men uit het onderzoek van (Brittingham, Drohan, & Bishop, 2013) kan concluderen is en wat ook door Brittingham zelf gezegd wordt is dat habitat fragmentatie in Pennsylvania het gevolg is van gasexploratie en ontwikkeling en dat dit een primair probleem vormt. Het zorgt namelijk voor de wijziging in samenstelling van de habitats en veranderingen in de hoeveelheid van bepaalde soorten. Ook helpt het de verspreiding van invasieve soorten in het bosgebied. De fragmentatie is eigenlijk gewoon de verstoring van de gevoelige habitats (Brittingham, Drohan, & Bishop, 2013). Als men naar de oorzaak van de verstoring kijkt wordt 65% van de verstoring veroorzaakt door pijpleidingen en alleen 35% door de boorvloeren en geassocieerde gebieden. Tenslotte kan gezegd worden dat de schaliegas activiteiten negatieve effecten op de biodiversiteit en het ecosysteem in Pennsylvania hebben.

Figuur 91; Verschil in dichtheid van soorten voor en na schaliegas activiteiten, bron: (Brittingham, Drohan, & Bishop, 2013)

Een van de redenen dat de oorspronkelijke soorten in hun aantal licht afnemen is vanwege de synantrope soorten (lid van een soort van wilde dieren en planten van verschillende soorten die in de buurt wonen en profiteren van mensen en de kunstmatige habitats die mensen creëren) die zich bewegen richting de bosgebieden. Deze afname is een trend, maar is echter niet significant. De synantrope soorten nemen in aantal toe, deze verhoging is niet alleen een trend, maar ook statistisch significant (zie figuur 91). Tussen de vroege successie soorten is geen statistisch verschil te zien. Brittingham zegt echter dat op de grote schaal waarop het onderzoek gedaan is, de gegevens zeer algemeen zijn en dat dus niet veranderingen in kleine gebieden snel worden ontdekt. Wat wel gezegd kan worden is dat de synantrope soorten het bosgebied in gaan en dat het aantal zangvogels lokale dalingen toont, maar is dit niet op grote schaal zichtbaar (Brittingham, Drohan, & Bishop, 2013).

Een van de belangrijkste redenen voor de daling van het aantal zangvogels komt door concurrentie en predatie door synantrope soorten zoals de bruinkopkoevogel (Molothrus ater) en de blauwe gaai (Cyanocitta cristata). Brittingham voorspeld in het rapport ‘The effects of shale gas development on forest landscapes and ecosystems’ dat het aantal zangvogels in het bosgebied zullen blijven dalen, als de schaliegas ontwikkeling door blijft gaan op de manier waarop het tot nu toe is gegaan. Een goed voorbeeld is de zwartvleugel tangare (Piranga olivacea), waarvan de abundantie in het bosgebied na de ontwikkeling van de schaliegas boorvloeren en schalie gas activiteiten drastisch achteruit is gegaan (Z = -2.5, p <0.01) (Brittingham, Drohan, & Bishop, 2013).

Wat men kan concluderen is dat zowel bos en landbouwgrond in Pennsylvania worden omgezet in gebieden met schaliegas activiteit. In het bos is er een duidelijk verlies van de kern bosgebieden meetbaar (Brittingham, Drohan, & Bishop, 2013). Brittingham zegt: “Nu hebben we nog een groot percentage van deze soorten in het bos, de vogelpopulaties zijn nog steeds hoog in aantal, maar als dit zo doorgaat met dit tempo, want we verloren 9% van de populatie aan soorten alleen kijkend naar de boorvloer als indicator, zal dit een belangrijk probleem vormen voor dit gebied” (Brittingham, Drohan, & Bishop, 2013). Als men in het onderzoek kijkt naar de effecten van schaliegas op het ecosysteem, dan is er niet veel onderzoek naar gedaan, echter het onderzoek welke verricht is, laat wel een duidelijk beeld zien welke effecten het heeft. In het rapport ‘Landscape

Consequences of Natural Gas Extraction in Bradford and Washington Counties, Pennsylvania, 2004– 2010’ wordt vermeld dat “versnippering van bos en habitat een primair probleem is als gevolg van de huidige gas ontwikkeling in Pennsylvania. Habitatversnippering treedt op wanneer grote gebieden natuurlijk landschap wordt doorsneden en onderverdeeld door andere, meestal antropogene vormen van landgebruik waardoor kleinere gebieden ontstaan welke een verminderd vermogen hebben om levensvatbare populaties van individuele soorten te ondersteunen (Slonecker, et al., 2012).

Hoewel veel menselijke en natuurlijke activiteiten leiden tot versnippering van habitats, kan gas exploratie en ontwikkeling extreem zijn in hun effect op het landschap. Tal van secundaire wegen en netwerken van pijpleidingen kriskras door het gebied onderverdelen de habitats. Landschap verstoring geassocieerd met de ontwikkeling van schaliegas infrastructuur verandert direct het leefgebied door verlies van bosgebied en fragmentatie daarvan, die op zijn beurt de flora en fauna afhankelijk van die habitat verandert.

Figuur 92; Habitatfragmentatie door schaliegas activiteiten, Pennsylvania, bron: (DCNR, 2012)

Habitatfragmentatie (zie figuur 92) verandert het landschap door een mozaïek van ruimtelijk verschillende habitats van oorspronkelijk een aaneengesloten habitat. Versnippering leidt daardoor doorgaans tot nadelige gevolgen voor flora en fauna, als gevolg verhoogde sterfte van individuen in de kleinere gebieden en een verminderde draagvermogen van het totale gebied voor de lokale populaties (Slonecker, et al., 2012).

“Een recente analyse van Marcellus boorputten in Pennsylvania liet zien dat boorputten, boorvloeren en de bijbehorende infrastructuur (wegen, waterbekkens en pijpleidingen) een gebied vereist van bijna 3,6 hectare per boorvloer met een extra 8,5 hectare verstoord gebied (Johnson, 2010). Dit type van uitgebreide en langdurige leefgebied verandering heeft een grotere impact op de natuurlijke ecosystemen dan activiteiten zoals houtkap of landbouw (Marzluff & Ewing, 2001).