Bird species richness and densities in relation to sulphur dioxide gradients and environmental variables

Abstract

The expansion of coal-fired power stations in South Africa has resulted in growing environmental concerns as they are the largest emitters of sulphur dioxide (SO2). Sulphur dioxide emissions from power plants pose a potential threat to avian populations. However, the effect of SO2 pollution on bird communities is poorly understood. Using point counts we investigated the relationships of bird species richness and species-specific density with SO2 concentrations around Matimba power station. Environmental parameters were derived from remotely sensed data and data reduction was performed using principal component analysis. Generalised linear mixed models were then used to infer the relationships of bird species richness and species-specific densities with SO2 concentrations and the environmental variables. Our results revealed that SO2-polluted air had no influence on bird species richness and densities in our study sites, but SO2 levels were below annual national ambient air quality standards. Vegetation productivity was found to have a greater influence on species densities than SO2 pollution. Monitoring of bird population changes around Matimba power station once neighbouring Medupi power station is fully operational is recommended, as SO2 content of the air will increase significantly, and species may be sensitive to this increase in SO2 levels

L’expansion des centrales au charbon en Afrique du Sud a entraîné des préoccupations environnementales croissantes, car elles sont les plus grands émetteurs de dioxyde de soufre (SO2). Les émissions de dioxyde de soufre, issues des centrales électriques, représentent une menace potentielle pour les populations d’oiseaux. Cependant, l’effet de la pollution du SO2 sur les communautés d’oiseaux est mal compris. En utilisant des dénombrements ponctuels, nous avons étudié les relations entre, d’une part, la richesse des espèces d’oiseaux et la densité spécifique par espèce et les concentrations de SO2 autour de la centrale de Matimba d’autre part. Les paramètres environnementaux ont été obtenus à partir de données de télédétection et la réduction des données a été effectuée en utilisant l’Analyse en Composantes Principales. Des modèles mixtes linéaires généralisés ont ensuite été utilisés pour déterminer les relations entre la richesse des espèces d’oiseaux et la densité spécifique par espèce avec les concentrations en SO2 et les variables environnementales. Nos résultats ont révélé que l’air pollué par le dioxyde de soufre n’avait aucune influence sur la richesse et la densité des espèces d’oiseaux dans nos sites d’étude, mais que les niveaux de SO2 étaient inférieurs aux normes nationales annuelles de qualité de l’air ambiant. La productivité en végétation avait une plus grande influence sur la densité des espèces que la pollution par le SO2. Le suivi des variations des populations d’oiseaux autour de la centrale de Matimba une fois que la centrale de Medupi est pleinement opérationnelle est recommandée, car la teneur en SO2 de l’air augmentera de façon significative et les espèces pourraient être sensibles à cette augmentation des niveaux de SO2