pre‐construction aerial survey report 2018

80
    Pre‐construction Aerial Survey Report 2018 Moray East Offshore Wind Farm November 2018 Moray Offshore Windfarm (East) Limited  

Upload: others

Post on 24-Apr-2022

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

 

 

   

Pre‐construction Aerial Survey Report 2018 

Moray East Offshore Wind Farm 

November 2018 

Moray Offshore Windfarm (East) Limited 

 

Page 2: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018
Page 3: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Survey Report 2018 

 

  

 

 

 

 

 

Produced by APEM Ltd on behalf of Moray Offshore Windfarm (East) Limited 

 

Produced by  Dr Rob Catalano, Stephanie McGovern, Laura Jervis   

Reviewed by  Dr Roger Buisson 

Document Status  Final for information 

File Name (Moray East)  8460001‐ PCA0010‐APE‐REP‐002 

File Name (APEM)  P00002313_Moray East Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

Date  15/11/18 

 

 

 

Review / Approval 

Moray East Ecological Clerk of Works   Moray East 

Fiona Moffatt 

[Royal HaskoningDHV] 

Catarina Rei 

[Offshore Consents Manager]  

Sarah Pirie 

[Head of Development]  

 

 

 

   

   

Page 4: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Survey Report 2018  

  

 

© Moray Offshore Windfarm (East) Limited 2018 

 

This  document  contains  proprietary  information  which  belongs  to  Moray  Offshore  Windfarm  (East) Limited and / or affiliated companies and shall be used only for the purpose for which it is supplied. Moray Offshore Windfarm (East) Limited shall have no liability for any loss, damage, injury, claim, expense, cost or other  consequence arising as a  result of use or  reliance upon any  information contained  in or  this document where it is not used the purpose for which it is supplied. 

 

   

Page 5: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

Table of Contents List of Abbreviations ..................................................................................................................................... 7 

Executive Summary ...................................................................................................................................... 8 

1  Introduction .......................................................................................................................................... 9 

1.1  Ornithological monitoring requirements ..................................................................................... 9 

1.2  Objectives of the pre‐construction aerial surveys ..................................................................... 10 

2  Methods ............................................................................................................................................. 12 

2.1  Survey Methods ......................................................................................................................... 12 

2.1.1  Data collection .................................................................................................................... 12 

2.2  Data Analysis Methods ............................................................................................................... 14 

2.2.1  Design‐based abundance estimates ................................................................................... 14 

2.2.2  Spatial abundance mapping ............................................................................................... 15 

2.2.3  Flight height frequency distribution ................................................................................... 16 

2.3  Flight direction............................................................................................................................ 16 

3  Results ................................................................................................................................................ 17 

3.1  Survey Information ..................................................................................................................... 17 

3.1.1  Survey timings .................................................................................................................... 17 

3.1.2  Weather .............................................................................................................................. 17 

3.1.3  Shipping information .......................................................................................................... 17 

3.2  Primary Species Accounts........................................................................................................... 18 

3.2.1  Puffin .................................................................................................................................. 18 

3.2.2  Great black‐backed gull ...................................................................................................... 23 

3.3  Secondary Species Accounts ...................................................................................................... 26 

3.3.1  Herring gull ......................................................................................................................... 26 

3.3.2  Guillemot ............................................................................................................................ 29 

3.3.3  Razorbill .............................................................................................................................. 32 

3.4  Tertiary Species Accounts........................................................................................................... 35 

3.4.1  Kittiwake ............................................................................................................................. 35 

3.4.2  Gannet ................................................................................................................................ 38 

3.5  Comparison of flight heights with the 2010‐2012 boat based surveys...................................... 42 

4  Discussion ........................................................................................................................................... 45 

4.1  Abundance Estimates and Distributions .................................................................................... 45 

4.1.1  Primary Species .................................................................................................................. 46 

4.1.2  Secondary Species .............................................................................................................. 46 

4.1.3  Tertiary Species .................................................................................................................. 46 

4.2  Comparison with 2010‐2012 boat data from the ES .................................................................. 46 

Page 6: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

5  Conclusion .......................................................................................................................................... 50 

6  References .......................................................................................................................................... 51 

 

Appendix 1 ‐ Weather Reporting Scales ..................................................................................................... 53 

Appendix 2 ‐ JNCC Species Groups and Group Codes ................................................................................ 54 

Appendix 3 ‐ Scientific Names of Species Recorded .................................................................................. 55 

Appendix 4 ‐ Auk availability bias ............................................................................................................... 56 

Appendix 5 ‐ Puffin Modelling Outputs ...................................................................................................... 57 

A5.1  Model selection outputs ............................................................................................................. 57 

A5.2  Puffin confidence interval maps ................................................................................................. 60 

A5.2.1  May ..................................................................................................................................... 60 

A5.2.2  June ..................................................................................................................................... 61 

A5.2.3 July ........................................................................................................................................... 62 

Appendix 6 Distribution Maps .................................................................................................................... 63 

A6.1  Primary species ........................................................................................................................... 63 

A6.1.1  Great black‐backed gull ...................................................................................................... 63 

A6.2  Secondary species ...................................................................................................................... 65 

A6.2.1  Herring gull ......................................................................................................................... 65 

A6.2.2  Guillemot ............................................................................................................................ 67 

A6.2.3  Razorbill .............................................................................................................................. 68 

A6.3  Tertiary species ........................................................................................................................... 70 

A6.3.1  Kittiwake ............................................................................................................................. 70 

A6.3.2  Gannet ................................................................................................................................ 72 

Appendix 7 Abundance of other Species / Species Groups Accounts ........................................................ 74 

 

List of Figures Figure 1.1: Location of the Moray East site and Survey Area. ..................................................................... 9 

Figure 2.1: Survey transects for coverage of the Moray East site plus 10 km buffer. ............................... 12 

Figure 3.2.1. Density surface distribution for puffins in May. .................................................................... 19 

Figure 3.2.2. Density surface distribution for puffins in June. ................................................................... 20 

Figure 3.2.3. Density surface distribution for puffins in July. ..................................................................... 20 

Figure 3.2.4. Flight directions for puffin across the Survey Area. .............................................................. 22 

Figure 3.2.5 Great black‐backed gull spatial distribution and numbers for the combined surveys of the 

Survey Area. ................................................................................................................................................ 24 

Figure 3.2.6. Great black‐backed gull flight height distribution. ................................................................ 24 

Figure 3.2.7. Flight directions for great black‐backed gull across the Survey Area. ................................... 25 

Figure 3.3.1 Herring gull spatial distribution and numbers for the combined surveys of the Survey Area.

 .................................................................................................................................................................... 27 

Figure 3.3.2. Herring gull flight height distribution. ................................................................................... 27 

Page 7: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

Figure 3.3.3. Flight directions for herring gull across the entire survey area. ........................................... 28 

Figure 3.3.4 Guillemot spatial distribution and numbers for the combined surveys of the Survey Area.  30 

Figure 3.3.5. Guillemot flight height distribution. ...................................................................................... 31 

Figure 3.3.6. Flight directions for guillemot across the entire survey area. .............................................. 32 

Figure 3.3.7 Razorbill spatial distribution and numbers for the combined surveys of the Survey Area. .. 34 

Figure 3.3.8 Flight directions for razorbill across the entire survey area. .................................................. 35 

Figure 3.4.1 Kittiwake spatial distribution and numbers for the combined surveys of the Survey Area. . 37 

Figure 3.4.2 Kittiwake flight height distribution. ........................................................................................ 37 

Figure 3.4.3 Flight directions for kittiwakes across the Survey Area. ........................................................ 38 

Figure 3.4.4 Gannet spatial distribution and numbers for the combined surveys of the Survey Area. .... 40 

Figure 3.4.5 Gannet flight height distribution. ........................................................................................... 40 

Figure 3.4.6 Flight directions for gannets across the Survey Area. ............................................................ 41 

Figure 4.2.1 Densities for the key species recorded during the 2018 pre‐construction surveys in 

comparison to the boat data taken from the Moray East ES 2012. ........................................................... 49 

 

Figure A5.1.1. Knot grid locations (green) for the 2d spatial smooth of x and y coordinates ................... 57 

Figure A5.1.2. ACF plot showing correlation in each block (grey lines), and the mean correlation by lag 

across blacks (red line) ............................................................................................................................... 57 

Figure A5.1.3. Partial fit plots for continuous variable Distance and factor Month on the response scale

 .................................................................................................................................................................... 58 

Figure A5.1.4. Partial fit plots for continuous variable Distance and factor Month on the link scale ....... 59 

Figure A5.1.5. Lower and upper confidence interval distribution maps .................................................... 60 

Figure A5.1.6. Lower and upper confidence interval distribution maps .................................................... 61 

Figure A5.1.7. Lower and upper confidence interval distribution maps .................................................... 62 

Figure A6.1.1. Great black‐backed gull distribution in May ....................................................................... 63 

Figure A6.1.2. Great black‐backed gull distribution in June ....................................................................... 64 

Figure A6.1.3. Great black‐backed gull distribution in July ........................................................................ 64 

Figure A6.2.1. Herring gull distribution in May .......................................................................................... 65 

Figure A6.2.2. Herring gull distribution in June .......................................................................................... 66 

Figure A6.2.3. Herring gull distribution in July ........................................................................................... 66 

Figure A6.2.4. Guillemot distribution in May ............................................................................................. 67 

Figure A6.2.5. Guillemot distribution in June ............................................................................................. 67 

Figure A6.2.6. Guillemot distribution in July .............................................................................................. 68 

Figure A6.2.7. Razorbill distribution in May ............................................................................................... 68 

Figure A6.2.8. Razorbill distribution in June ............................................................................................... 69 

Figure A6.2.9. Razorbill distribution in July ................................................................................................ 69 

Figure A6.3.1. Kittiwake distribution in May .............................................................................................. 70 

Figure A6.3.2. Kittiwake distribution in June ............................................................................................. 71 

Figure A6.3.3. Kittiwake distribution in July ............................................................................................... 71 

Figure A6.3.4. Gannet distribution in May ................................................................................................. 72 

Figure A6.3.5. Gannet distribution in June ................................................................................................. 72 

Figure A6.3.6. Gannet distribution in July .................................................................................................. 73 

 

   

Page 8: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

List of Tables Table 1.1: Key species, breeding colonies and key wind farm effects to be monitored. ........................... 10 

Table 3.1.1: Dates and times of the 2018 pre‐construction aerial surveys of Survey Area. ...................... 17 

Table 3.1.2: Weather conditions recorded during the 2018 pre‐construction aerial surveys of Survey 

Area (see Appendix 1 for weather reporting scales). ................................................................................. 17 

Table 3.2.1. Puffin modelled abundance estimates. .................................................................................. 18 

Table 3.2.2. Model specifications for puffin, including smooth function and covariates.  The GEE based p‐

value for the terms in the model are also shown. ..................................................................................... 19 

Table 3.2.3 Puffin abundance estimates. ................................................................................................... 21 

Table 3.2.4 Puffin density estimates per km2. ............................................................................................ 21 

Table 3.2.5 Puffin flight directions. ............................................................................................................ 22 

Table 3.2.6. Great black‐backed gull abundance estimates. ...................................................................... 23 

Table 3.2.7. Great black‐backed gull density estimates per km2. .............................................................. 23 

Table 3.2.8. Great black‐backed gull flight directions. ............................................................................... 25 

Table 3.3.1 Herring gull abundance estimates ........................................................................................... 26 

Table 3.3.2 Herring gull density estimates per km2 .................................................................................... 26 

Table 3.3.3. Herring gull flight directions. .................................................................................................. 28 

Table 3.3.4. Guillemot abundance estimates. ............................................................................................ 29 

Table 3.3.5 Guillemot density estimates per km2. ..................................................................................... 29 

Table 3.3.6 Guillemot flight directions. ...................................................................................................... 31 

Table 3.3.7 Razorbill abundance estimates. ............................................................................................... 33 

Table 3.3.8 Razorbill density estimates per km2. ....................................................................................... 33 

Table 3.3.9 Razorbill flight directions ......................................................................................................... 34 

Table 3.4.1 Kittiwake abundance estimates. .............................................................................................. 36 

Table 3.4.2 Kittiwake density estimates per km2. ...................................................................................... 36 

Table 3.4.3 Kittiwake flight directions. ....................................................................................................... 38 

Table 3.4.4 Gannet abundance estimates. ................................................................................................. 39 

Table 3.4.5 Gannet density estimates per km2. ......................................................................................... 39 

Table 3.4.6 Gannet flight directions. .......................................................................................................... 41 

Table 3.5.1 Comparison of flight height distributions flying at rotor height by species between the 2018 

aerial survey and the 2010‐2012 boat surveys. ......................................................................................... 42 

Table 3.5.2 Comparison of the proportion of birds flying at rotor height from the 2018 aerial survey, the 

2010‐2012 boat surveys and the publication by Johnston et al (2014). .................................................... 43 

Table 3.5.3 Comparison of selected flight heights with those reported in the literature ......................... 44 

 

Table A7.1: Comparison of abundance of bird and marine mammal species recorded during the May 

2018, June 2018 and July 2018 surveys in the Moray East site. ................................................................ 74 

Table A7.2: Comparison of abundance of bird and marine mammal species recorded during the May 

2018, June 2018 and July 2018 surveys in the Survey Area. ...................................................................... 76    

Page 9: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

List of Abbreviations  

2D  Two‐Dimensional 

ACF  Autocorrelation Function 

a.s.l.  Above Sea Level 

BTO  British Trust for Ornithology 

CF  Correction Factor 

CI  Confidence Interval 

CV  Coefficient of Variation 

ES  Environmental Statement 

GEE‐CReSS  Generalised Estimating Equations‐Complex Region Spatial Smoother 

GIS  Geographical Information System 

GPS  Global Positioning System 

GSD  Ground Sample Distance 

HAT  Highest Astronomical Tide 

JNCC  Joint Nature Conversation Committee 

MFRAG  Moray Firth Regional Advisory Group  

MFRAG‐O  Moray Firth Regional Advisory Group Board – Ornithology Subgroup 

MMMP  Mitigation Management and Monitoring Plan 

MRSea  Marine Renewables Strategic Environmental Assessment 

OWF  Offshore Wind Farm 

PEMP  Project Environmental Monitoring Programme 

SALSA  Spatially Adaptive Local Smoothing Algorithm 

SMRU  Sea Mammal Research Unit 

SPA  Special Protection Area 

UTM  Universal Transverse Mercator 

QA  Quality Assurance 

WGS  World Geodetic System 

   

Page 10: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

Executive Summary 

The Moray East Offshore Wind Farm is located in the Moray Firth, at its closest point 22.2 km from the Caithness Coast.  Pre‐construction digital aerial surveys were conducted between May and July 2018 to provide  updated  information  on  seabird  and marine mammal  distribution  and  abundance  previously collected for the Moray Firth, and to provide a baseline dataset for later comparison with construction and post‐construction phase surveys. The construction of the wind farm is due to commence in May 2019. 

Prior to the surveys commencing a power analysis was undertaken to inform the survey design of the pre‐construction aerial surveys. The aim was to have sufficient power to detect 30 % displacement of puffins from the wind farm. The survey design was agreed upon by the Moray Firth Regional Advisory Group – Ornithology Subgroup (MFRAG‐O). 

Surveys of the Moray East Offshore Wind Farm and a 10 km buffer area were conducted using twin engine Vulcanair P68 survey aircraft capturing digital still  imagery at 2 cm resolution.   Transects were spaced 2.53 km apart to obtain a 10 % minimum coverage.  Each of the three surveys was successfully completed within one day.   Data presented within  this  report  include bird  locations, abundance and behavioural observations, including flight height and flight direction. 

This report describes the results of the key species relating to potential impacts on breeding populations of  great  black‐backed  gull  and  puffin  (primary  species),  herring  gull,  common  guillemot  and  razorbill (secondary species) and black‐legged kittiwake and northern gannet. With the exception of gannet all of these  species  breed  within  the  East  Caithness  Cliffs  Special  Protection  Area  (SPA).  Overall,  seabird abundance and distributions  in  the Survey Area  (wind  farm plus buffer) were similar  to  those seen  in previous surveys, with guillemot the most numerous species (peak > 22,650) followed by kittiwake (peak >11,300), razorbill (peak > 4450), herring gull (peak >3000), gannet (peak >2050), puffin (peak >1100) and great black‐backed gull (peak >300). 

Evidence  for  connectivity  between  the  Survey Area  and  the  East  Caithness  Cliffs  SPA  for  great  black‐backed gull, puffin, and razorbill was limited due to the low numbers of individuals observed in flight. No inferred connectivity could be made for gannets as they displayed a statistically random flight direction. Potential  connectivity  could  be  inferred  to  the  East  Caithness  Cliffs  SPA  for  guillemot,  kittiwake  and herring gull. 

Flight heights are reported for key species although only gannet and kittiwake contained 100 records or more for establishing flight height distributions. The method used currently generates estimates with poor precision, limiting the conclusions which can be drawn, although the median height distributions obtained were comparable with previous estimates.   

Page 11: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

1 Introduction 

Moray Offshore Windfarm (East) Limited commissioned APEM Ltd (APEM) to undertake three monthly pre‐construction digital aerial surveys of the Moray East Offshore Windfarm (Moray East site) plus a 10 km  buffer  area  (hereafter  referred  to  as  the  Survey  Area;  Figure  1.1)  to  provide  information  on  the abundance, distribution and behaviour of birds and marine mammals. 

 

Figure 1.1: Location of the Moray East site and Survey Area. 

The Moray East site is located 22.2 km from the Caithness coast at its closet point to shore in the Moray Firth.  The  Moray  Firth  area  supports  internationally  important  numbers  of  breeding  seabirds.  Areas designated  for  breeding  seabirds  include  East  Caithness  Cliffs  Special  Protected  Area  (SPA),  North Caithness Cliffs SPA, Cromarty Firth and Inner Moray Firth SPAs and the Troup, Pennan and Lion’s Head SPA.  

 

1.1 Ornithological monitoring requirements 

As part of the Project Environmental Monitoring Programme (PEMP) for the Moray East Offshore Wind Farm,  ornithological  monitoring  is  required  (Section  36  consents,  condition  26)  “to  ensure  that appropriate and effective monitoring of the impacts of the Development is undertaken”. The following is stated under the condition: 

“The PEMP must set out measures by which the Company must monitor the environmental impacts of the Development. Monitoring is required throughout the lifespan of the Development where this is deemed necessary  by  the  Scottish  Ministers.  Lifespan  in  this  context  includes  pre‐construction,  construction, operational and decommissioning phases. 

Page 12: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

10 

Monitoring should be done in such a way as to ensure that the data which is collected allows useful and valid  comparisons  as  between  different  phases  of  the  Development.  Monitoring  may  also  serve  the purpose of verifying key predictions  in the ES. Additional monitoring may be required in the event that further potential adverse environmental effects are identified for which no predictions were made in the ES. 

The PEMP, of relevance to these surveys, stated the following matters to be covered: 

a. Pre‐construction, construction (if considered appropriate by the Scottish Ministers) and post‐construction monitoring surveys as relevant  in terms of the ES and any subsequent surveys for birds. 

b. The participation by the Company in surveys to be carried out in relation to marine mammals as set out in the MMMP; and 

c.  The  participation  by  the  Company  in  surveys  to  be  carried  out  in  relation  to  regional  and strategic bird monitoring.” 

In consultation with the MFRAG, to comply with the above monitoring requirements, the key species and key effects to be monitored for the 2018 pre‐construction aerial surveys are as follows: 

Table 1.1: Key species, breeding colonies and key wind farm effects to be monitored. 

  Common Name  Scientific Name 

Key Colonies  Windfarm Effect  Population Effect 

Primary  Great black‐backed gull 

Larus marinus 

East Caithness Cliffs SPA  Collision mortality  Adult survival 

Atlantic puffin  Fratercula 

arctica 

East Caithness Cliffs SPA  Displacement effects 

Adult productivity 

North Caithness Cliffs SPA 

Secondary  Herring gull  Larus 

argentatus East Caithness Cliffs SPA  Collision mortality  Adult survival 

Common guillemot 

Uria aalge  East Caithness Cliffs SPA  Displacement effects 

Adult productivity 

Razorbill  Alca torda  East Caithness Cliffs SPA  Displacement effects 

Adult productivity 

Tertiary  Black‐legged kittiwake 

Rissa 

tridactyla 

East Caithness Cliffs SPA  Collision mortality  Adult survival 

Displacement effects 

Adult productivity 

Northern gannet  Morrus 

bassanus 

Gamrie and Pennan Coast SSSI 

Collision mortality  Adult survival 

Displacement effects 

Adult productivity 

 

1.2 Objectives of the pre‐construction aerial surveys 

Construction  of  the Moray  East  Offshore Windfarm  is  due  to  commence  in May  2019.  Since  2009  a number  of  ornithology  surveys  have  been  undertaken  in  the  Moray  Firth,  associated  with  pre‐construction monitoring  of  offshore wind  farm developments  (Moray  East, Moray West  and Beatrice Offshore Wind Farms) (Beatrice Offshore Windfarm Limited, 2016). As well as updating the seabird and marine mammal  distribution  and  abundance  data  previously  collected  for  the Moray  Firth,  the  data presented within  this  report  is  aimed  at  providing  a  baseline dataset  for  later  comparison with  post‐construction phase surveys. 

Page 13: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

11 

During the 2018 breeding season three aerial surveys of the Survey Area were undertaken. Transects were spaced  2.53  km  apart  to  achieve  a  minimum  coverage  of  10 %  and  imagery  was  captured  at  2  cm resolution. Prior to the 2018 pre‐construction aerial surveys taking place a power analysis was carried out to  inform the survey design so that a 30 % displacement effect of puffins  in the Survey Area could be detected  (Moray  East,  2018),  which  was  approved  by  the  Moray  Firth  Regional  Advisory  Board  – Ornithology Subgroup (MFRAG‐O) in May 20181. 

The objectives of the pre‐construction aerial surveys were to: 

Conduct  pre‐construction  breeding  season  surveys  (May‐July)  for  one  year  to  acquire information on seabird abundance, distribution, flight height and flight direction to enable comparisons of seabird data before and after construction; 

Produce abundance estimates for each species (including age and gender, where possible) of birds in flight and on the sea by calendar month and season; 

Produce spatial abundance maps of each species in flight and on the sea within the season and / or month (where appropriate); 

Produce spatial abundance confidence interval maps for each map produced above; 

Estimate densities (and associated error) from spatial abundance maps; and 

Estimate the  inferred connectivity between the Survey Area and East and North Caithness Cliffs SPAs by analysis of seabird flight direction. 

Additional data was also collected on flight heights, and although this was not a key aim of  the aerial surveys the results are presented in this report for information. The information presented includes flight height frequency distribution (with associated errors and sample size) and a comparison with Moray East boat‐based data (2010 to 2012; Moray Offshore Renewables, 2012) and Johnston et al. (2014) models. 

This report describes the results of the objectives described above with particular emphasis on the key species and effects as shown in Table 1.1. 

   

                                                            1 Please see https://www2.gov.scot/Resource/0053/00536268.pdf for the May 2018 MFRAG‐O meeting minutes. 

Page 14: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

12 

2 Methods 

2.1 Survey Methods 

The methodologies  for  the  digital  aerial  surveys were  designed  to  conform  to  the  recommendations resulting from the power analysis undertaken in 2018 (Moray Offshore Renewables Limited, 2018), and were approved by MFRAG‐O prior to surveys commencing.  Following discussions with MFRAG‐O in May 2018 the finalised survey methodology comprised aerial digital surveys of the Moray East site plus 10 km buffer (Survey Area), covering a total area of 1,398 km2.  The surveys were conducted using twin‐engine P68  survey  aircraft  and  captured  digital  still  imagery  at  2  cm  resolution.  Transects  were  orientated perpendicular to the coastline in a south‐east to north‐west direction (Figure 2.1) and were spaced 2.53 km  apart  to  achieve  a  minimum  coverage  of  10 %.    As  highlighted  in  the  “Power  Analysis  for  Pre‐Construction  Aerial  Surveys”  report  (Moray  East,  2018)  the  transects were  aligned  to match  up with existing digital aerial transects that have been undertaken in the Beatrice Offshore Wind Limited (BOWL) windfarm.  

 

Figure 2.1: Survey transects for coverage of the Moray East site plus 10 km buffer. 

2.1.1 Data collection 

Surveys  were  conducted  by  APEM  using  high  definition  digital  still  imagery  and  each  survey  was completed within a single day.  Bespoke flight planning software was used to program the survey flight lines  and  define  the  required  flying  altitude  and  speed  according  to  the  camera,  lens  and  required resolution (2 cm).  The on‐board GPS systems ensured that the survey tracks were flown to an accuracy of 45 m across track and 5‐10 m along track.  The following survey data was provided as a GIS shapefile in WGS84 UTM 30N format for each survey: 

GPS locations of each image (easting and northing); 

Page 15: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

13 

Image capture filename ID; 

Date and time of image capture; 

Transect number; and 

Transect orientation. 

During each survey the camera technician recorded additional details on the following: 

Shipping observations within 1.6 km either side of a transect; 

Cloud cover; 

Wind speed and direction; 

Outside air temperature; 

Pressure; 

Turbidity; 

Visibility; and 

Sea state. 

The camera technician also made a record of the order of transects flown, the time which the first and last node of each transect was captured, transect orientation and ground speed. 

2.1.1.1 Image analysis 

The following data relevant to birds and marine mammals were collected as standard: 

Species identification and confidence; 

Date and time of each bird and marine mammal recorded; 

GPS co‐ordinate for each bird and marine mammal (easting and northing); 

Unique identifying numbers for each bird and marine mammal, with reference to the survey line (transect line), the image number and individual camera that captured that image; 

Age, gender and moult status (where possible); 

Behavioural  information  including  whether  a  bird  is  sitting,  flying  or  diving  as  well  as information on whether an individual is part of a group, carrying food or nursing a juvenile; 

Orientation of birds in flight; and 

Flight height of flying birds with associated +/‐ error. 

The digital still imagery acquired by the aerial surveys was analysed by APEM staff using bespoke image analysis  software  to  determine  species  identification,  abundance,  distribution  and  other  information relevant to seabirds (and marine megafauna) present within the Survey Area. 

Highly experienced image analysts determined species identification using APEM’s in‐house image archive library as a guide, as well as measuring the body length and wingspan as input parameters within bespoke image analysis software. 

All birds detected were assigned to a species group and where possible, each of these was identified to species levels consistent with JNCC classified species groups (Appendix 2). 

2.1.1.2 Flight heights 

The  flight  heights  of  the  birds  were  estimated  using  trigonometry.  The  size  of  the  bird  is  directly proportional to its distance from the camera lens and therefore the further it is from the lens, and the closer it is to the sea surface, the smaller it appears in the image. The trigonometric calculation is based 

Page 16: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

14 

on species‐specific bird measurements, image ground sample distance (GSD) (the distance between pixel centres) and the known height of the aircraft at the time that the image was taken. These parameters were entered into APEM’s flight height calculator to estimate the height of each individual bird captured in survey images. Flight height estimates being less reliable for birds that are diving or turning sharply (this affects the measurement of body length and wing span from the image) such birds have been removed from the sample used to calculate flight heights. Each image, identified bird and flight height estimate has been subjected to Quality Assurance (QA) before the data have been finalised. 

2.1.1.3 Quality Assurance 

QA was  carried  out  for  each  survey.  Images were  assessed  in  batches with  a  different  staff member responsible  for  each  batch.  Each  image  containing  birds  and/or  marine mammals  was  reviewed  and checked by APEM’s dedicated QA Manager, ensuring that 100% of birds found were subject to internal QA to ensure the species identification is correct. Images containing no birds and/or marine mammals were removed and kept separately for further internal QA. Of these ‘blank’ images, 10% were randomly selected for QA. If there was less than 90% agreement, the entire batch was re‐analysed by a different staff member to who initially analysed the imagery.  A selection of species was then subject to external QA by the British Trust for Ornithology (BTO) for birds and the Sea Mammal Research Unit (SMRU) for marine mammals to ensure species ID was correct.  The scientific names of all species recorded during the 2018 pre‐construction aerial surveys are presented in Appendix 3. 

 

2.2 Data Analysis Methods 

The following analyses were required for the 2018 pre‐construction aerial surveys of the Survey Area 

Abundance estimates of each species of birds in flight and on the sea by age, gender, survey (month), and season (where appropriate and possible). 

Spatial abundance maps of each species in flight and on the sea within the season and / or month (where appropriate); 

Spatial abundance confidence interval maps for each map produced above; 

Densities (and associated error) estimated from spatial abundance maps; 

Flight height frequency distribution (with associated errors and sample size); and 

Comparison of flight height frequency distribution with Moray East boat‐based data (2010 to 2012; Moray Offshore Renewables Limited, 2012) and Johnston et al. (2014) models. 

Sections 2.2.1 to 2.2.4 describe how each of the analysis objectives was achieved. The results of the data analysis comprises only positively identified species. Data for individuals that have not been identified to species level such as; guillemot/razorbill, small gull and large gull species is in Appendix 7. 

2.2.1 Design‐based abundance estimates 

The methods described in this section were used to meet the following analyses objectives: 

Abundance estimates of each species of birds in flight and on the sea by age, gender, survey, calendar month and season (where appropriate and possible). 

Abundance estimates were calculated  for each species of birds  in  flight and on the sea.   Analysis was conducted by behaviour for each survey month.  Design‐based abundance estimates were generated by adding up the raw counts from geo‐referenced images and dividing this number by the total number of transects to give a mean number of birds per transect (i). Relative abundance estimates (N) for each survey month were then generated by multiplying the mean number of birds per transect by the total number of  transects  required  to  cover  the  entire  study  area  (A).  This  is  analogous  to  abundance  estimation outlined in Borchers et al. (2002). 

Page 17: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

15 

N = i A 

Non‐parametric  bootstrap  methods  were  used  for  variance  estimation.  A  variability  statistic  was generated  by  re‐sampling  999  times  with  replacement  from  the  raw  count  data.  The  statistic  was evaluated from each of these 999 bootstrap samples and upper and lower 95% confidence intervals of these 999 values taken as the variability of the statistic over the population (Efron & Tibshirani, 1993). 

Measures of precision were calculated using a Poisson estimator, suitable for over dispersed distribution (Elliott, 1977). This produced a CV (coefficient of variation) based on the relationship of the standard error to the mean. 

All analysis and data manipulation was conducted in the R programming language (R Development Core Team, 2015) and non‐parametric 95 % confidence  intervals were generated using the  ‘boot’  library of functions (Canty & Ripley, 2010). 

2.2.1.1 Availability bias of birds underwater 

Diving birds, such as guillemots and razorbills, spend time foraging beneath the water surface.  As a result of this, an unknown number of birds may go undetected due to the snap shot nature of aerial survey techniques.  To account for this, a correction factor, the ‘availability bias’ has to be applied.  The correction factor applied to each relevant auk species was based on that recommended by JNCC in a submission during the examination phase of the East Anglia One Offshore Wind Farm, referred to by JNCC as Method C (JNCC, 2013) with a copy of the specific text provided in Appendix 4.  This applies a correction factor on the basis of aerial surveys recording 76 % of sitting guillemots and 83 % of sitting razorbills, as 24 % and 17 % respectively, of these species will be underwater when aerial imagery is captured. The correction factor for puffins is taken from the “Power Analysis for Pre‐Construction Aerial Surveys” report (Moray East, 2018) a copy of the text is provided in Appendix 4.  The correction factor is based on the assumption that  puffins  spend  approximately  20.2 %  of  their  time  at  sea  underwater.  Therefore  to  correct  for availability bias the ‘unavailable’ birds are added to the bird totals on a monthly basis to create revised population  estimates.    The  ‘corrected’  abundance  estimates  for  puffin,  guillemots  and  razorbills  are presented later in the relevant sections of this report. 

2.2.2 Spatial abundance mapping 

The methods described in this section were used to meet the following analyses objectives: 

Spatial abundance maps of each species in flight and on the sea within the season and / or month (where appropriate); 

Spatial abundance confidence interval maps for each map produced above; and 

Densities (and associated error) estimated from spatial abundance maps. 

Where possible, the bird survey data was analysed using the CReSS approach in a GEE framework with SALSA for model selection (Mackenzie et al., 2013).  Environmental data was used to predict the density and distribution of species across a defined grid covering the Survey Area.  The following environmental covariates were used to predict the species’ distributions:  

Bathymetry; 

X and Y coordinates; 

Distance to coastline; 

The CReSS modelling technique was developed specifically to deal with data collected for offshore wind farm projects.  The modelling technique allowed both spatially auto‐correlated and zero‐inflated data to be modelled in a robust method.  The confidence intervals generated using CReSS incorporate both the uncertainty in the detection function fitting (where applicable) and in the spatial model fitting process (Mackenzie et al. 2013).  Using a CReSS modelling method also enabled any spatial auto‐correlation within the dataset  to be  incorporated providing more  robust  confidence  intervals.   Autocorrelation Function 

Page 18: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

16 

(ACF)  plots  allowed  detection  of  spatial  autocorrelation,  and  an  appropriate  blocking  structure  was specified within the model to account for any autocorrelation detected.  This method was appropriate for analysing zero‐inflated count data through specification of an appropriate  family within the modelling process.  The MRSea package in R allowed the data to be modelled using regression splines and CReSS smoothing with SALSA for model selection.  The MRSea package will also enable statistically significant differences before and after impact to be detected once data is available. 

2.2.3 Flight height frequency distribution 

The methods described in this section were used to meet the following analyses objectives: 

Flight height frequency distribution (with associated errors and sample size); and 

Comparison of flight height frequency distribution with Moray East boat‐based data (2010 to 2012; Moray Offshore Renewables Limited, 2012) and Johnston et al. (2014) models. 

The  methodology  used  for  capturing  digital  still  imagery  is  able  to  provide  the  flight  heights  of  the individual birds recorded during each survey.  The calculation used relies upon known measurements of bird species length, the altitude of the aircraft, surface resolution, and the camera resolution. 

Flight  height  frequency  distribution  graphs  were  produced  for  the  seabird  species  by  combining  the suitable  flight  height  data  collected  from  the  2018  pre‐construction  aerial  surveys.    Error  bars  were calculated as standard, and they and the sample size were incorporated into ranked flight height graphs. 

For species commonly observed during the 2018 pre‐construction aerial surveys, a qualitative comparison of  the  flight height distributions collected during  the 2018 surveys was made with  those presented  in Johnston et al. (2014) which were based on data gathered from ship‐based observations. 

Flight height graphs are interpreted as follows;  

(Graph A) boxplots show flight height above sea level of stated species from the combined surveys. The box  represents  the  interquartile  range  (the difference between 75th and 25th percentiles),  the  line that divides  the box  into two parts  is  the median and the upper and lower whiskers represent the max. and min. values, respectively. 

(Graph B) ranks individual flight height estimates across all surveys. 

 

2.3 Flight direction 

The direction of birds in flight was recorded from all digital still images.  This was undertaken by measuring the axis of bill to tail, within APEM’s bespoke image analysis software, taking the bearing relative to the bird’s  head.  This  bearing  is  linked  to  the  geo‐referenced  image  and  thus  provides  an  accurate representation  of  bird  orientation  at  time  of  image  capture.    These  data  can  be  used  to  explore connectivity of seabirds to nearby SPAs. 

Flight direction rose diagrams are interpreted as follows; proportions of flight directions are given for each survey and the combined surveys. Proportions are shown by dashed circles and the length of each wedge (shaded in blue) indicates the relative proportions of flights recorded in a particular direction. The black line running from the centre to the outer edge represents the mean flight direction. The arcs extending to either side of the black line represent the 95 % confidence limits of the mean and if the confidence limit is unreliable the arc is displayed in red.   

Page 19: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

17 

3 Results 

3.1 Survey Information 

3.1.1 Survey timings 

Three aerial surveys were conducted between May and July 2018 inclusive at intervals of 26 and 33 days respectively. Each survey was conducted within a single day with variable start times (Table 3.1.1).  

Table 3.1.1: Dates and times of the 2018 pre‐construction aerial surveys of Survey Area. 

Survey Number  Survey Date  Start Time  End Time 

1  29th May 2018  15:52  20:03 

2  24th June 2018  09:53  14:59 

3  27th July 2018  12:55  17:59 

 

3.1.2 Weather 

Each survey was conducted in good visibility, sea state predominately  ‘calm’ to ‘smooth’ and turbidity ‘slightly turbid’ (Table 3.1.2). 

Table 3.1.2: Weather conditions  recorded during  the 2018 pre‐construction aerial surveys of Survey Area  (see Appendix 1 for weather reporting scales). 

Survey Number 

Visibility (km) 

Sea State 

Turbidity  Cloud Cover (%)  Outside Air Temperature (°C) 

Wind Speed / Direction 

1: Start  10+  2  1  0  15  10 knots / SE 

1: End  10+  1  1  60  15  5 knots / SE 

2: Start  10+  2  1  0  9  8 knots / NW 

2: End  10+  1  1  0  11  Calm / ‐‐‐ 

3: Start  10+  3  1  80  21  20 knots / NW 

3: End  10+  2  1  0  21  27 knots / NW 

 

3.1.3 Shipping information 

During the May 2018 survey nine vessels were observed by the on‐board aerial survey technician.  These comprised three fishing boats, one tug, two wind farm construction vessels and three rig vessels, only two of the fishing vessels were within the Moray East site. One supply vessel was captured in the imagery in the buffer area.   

During  the  June  2018  survey  nine  vessels  were  observed  by  the  on‐board  aerial  survey  technician comprising four rig vessels, one sailing boat, one fishing trawler, two fishing boats and a wind farm support vessel.  Two rig vessels and two fishing boats were captured in the imagery, all vessels except the sailing boat were in the buffer area. 

During  the  July  2018  survey  twelve  vessels  were  observed  by  the  on‐board  aerial  survey  technician, comprising, four fishing vessels and eight wind farm support vessels. Three support vessels were captured in the imagery. All vessels were recorded in the buffer area. 

Page 20: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

18 

3.2 Primary Species Accounts 

3.2.1 Puffin 

3.2.1.1 Model derived spatial abundance and density estimates 

The following environmental and spatial covariates were used in the GEE‐CReSS analyses: 

Bathymetry; 

X and Y coordinates; and 

Distance to coastline. 

To prepare for the GEE‐CreSS analyses, a complete grid of abutting cells based on the survey grid and environmental covariates was constructed to cover the entire survey area. All variables except X and Y co‐ordinate were  included  in  the one‐dimensional  Spatially Adaptive  Local  Smoothing Algorithm  (SALSA) model selection method (Walker et al. 2011) and automatic model simplification using non‐significant p‐values was carried out. An appropriate blocking structure using transect  ID was  included as there was evidence  of  autocorrelation.   Month  was  fitted  as  a  factor  term.    This  provided  the  base model  for assessment of the 2D spatial smoother. 

CReSS was used to fit the spatial density surface and GEEs were used to provide realistic model based estimates  (see  Figure  A5.1.3  within  Appendix  5  for  the  GEE‐CReSS  partial  plots  for  assessing  one‐dimensional covariates in the final model). The GEE‐CReSS grid knot locations are included in Appendix 5. An interaction with Month was included to allow the density surface to vary between survey months. 

Following predictions, bootstrapping was used to generate 95 % confidence intervals for each grid cell to allow for an assessment of uncertainty. The bootstrapping procedure incorporated any autocorrelation specified within the prediction model following the CReSS method. CReSS modelling was only undertaken for total puffin counts due to low numbers of birds in flight. 

Table 3.2.1 below presents the puffin modelled abundance estimates for the Moray East site and Survey Area using Equation 1 for the model specification. Table 3.2.2 below presents the model specifications. 

Table 3.2.1. Puffin modelled abundance estimates. 

Month Moray East site  Survey Area (Moray East site plus buffer) 

Total  95% CI  Density km2  Total  95% CI  Density km2 

May  168  87‐347  0.57  798  370‐1838  0.57 

June  35  13‐86  0.12  166  60‐477  0.12 

July  34  15‐131  0.12  217  98‐734  0.16 

 

Equation 1 Final puffin model specification 

. , 2 , 3 ,  

 

   

Page 21: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

19 

Table 3.2.2. Model specifications for puffin, including smooth function and covariates.  The GEE based p‐value for the terms in the model are also shown. 

Model term  p‐value 

Month  0.0001 

Distance  0.078 

Spatial smoother (X, Y coordinates)  <0.0001 

Spatial smoother (Month interaction)  0.0027 

 

Figures 3.2.1 to 3.2.3 below show the resulting density surface distribution for the months of May, June and July 2018 respectively. 

 

Figure 3.2.1. Density surface distribution for puffins in May. 

Page 22: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

20 

 

Figure 3.2.2. Density surface distribution for puffins in June. 

 

Figure 3.2.3. Density surface distribution for puffins in July. 

Page 23: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

21 

The  modelling  predicted  the  highest  density  in  May  with  an  average  of  0.57  puffins  per  km2.    The abundance  of  puffins  in  June  and  July  were  similar  although  lower  than  in  May.    There  was  higher confidence in the modelled estimates in June, however.  During May, the highest densities of puffin were estimated to be in the south east and north‐west with a peak of 1.295 birds per km2.    June showed a similar distribution to May, although densities were more broadly spread through the survey area and were lower with a peak of 0.272 birds per km2.  The July distribution showed a similar site wide pattern with a higher concentration in the east of the site, with a peak of 0.350 birds per km2. 

3.2.1.2 Design based abundance and density estimates 

The puffin design based abundance and density estimates for the wind farm alone and the wind farm plus buffer are presented in Table 3.2.3 and Table 3.2.4 below, respectively. 

Table 3.2.3 Puffin abundance estimates.  

Month Moray East site  Survey Area (Moray East site plus buffer) 

Total  Flying  Sitting  Diving  Total  Flying  Sitting  Diving 

May  210  6  199  6  882  27  848  7 

95% CI  37‐437  1‐17  35‐443  1‐17  354‐1523  7‐53  327‐1496  1‐20 

CV  0.16  1  0.17  1  0.09  0.5  0.09  1 

CF*  258  0  252  0  1101  0  1074  0 

June  63  0  63  0  194  13  180  0 

95% CI  11‐159  0  11‐159  0  53‐361  2‐40  47‐354  0 

CV  0.3  0  0.3  0  0.19  0.71  0.19  0 

CF*  80  0  80  0  241  0  228  0 

July  34  23  11  0  240  100  140  0 

95% CI  6‐79  4‐68  2‐28  0  47‐534  15‐294  40‐274  0 

CV  0.41  0.5  0.71  0  0.17  0.26  0.22  0 

CF*  37  0  14  0  277  0  177  0 

*CF; correction factor for adjustment of abundance estimates to account for birds underwater 

Table 3.2.4 Puffin density estimates per km2. 

Month Moray East site  Survey Area (Moray East site plus buffer) 

Total  Flying  Sitting  Diving  Total  Flying  Sitting  Diving 

May  0.71  0.02  0.67  0.02  0.63  0.02  0.61  0.01 

CF*  0.87  0  0.85  0  0.79  0  0.77  0 

June  0.21  0  0.21  0  0.14  0.01  0.13  0 

CF*  0.27  0  0.27  0  0.17  0  0.16  0 

July  0.12  0.08  0.04  0  0.17  0.07  0.1  0 

CF*  0.13  0  0.05  0  0.20  0  0.13  0 

 

3.2.1.3 Flight height distribution 

Although 21 puffins were recorded in flight, all of the images of puffins were unsuitable for inclusion in flight height estimates. 

Page 24: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

22 

3.2.1.4 Flight directions 

Flight directions for puffins were not statistically significant  in terms of a preferred flight heading with broad unreliable confidence intervals (Figure 3.2.4 below). Given the low numbers with respect to flight directions, and prevailing north westerly winds across the survey area no conclusions can be drawn from their general south easterly heading from the survey data (Table 3.2.5 below). 

Table 3.2.5 Puffin flight directions. 

  May  June  July  Combined Surveys 

Number of Observations  4  2  15  21 

Mean Compass Heading  155.941  0  147.878  141.906 

Mean Heading (degrees)  SSE  N  SSE  SE 

Lower 95% Confidence Interval  73.922  n/a  102.673  93.87 

Upper 95% Confidence Interval   237.96  n/a  193.083  189.942 

Rayleigh Test (Z)  1.146  2  3.145  2.562 

Rayleigh Test (p)  0.34  0.137  0.04  0.076 

 

 

Figure 3.2.4. Flight directions for puffin across the Survey Area. 

Please see Section 2.2.3 above for interpretation of flight direction graphs. 

Page 25: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

23 

3.2.2 Great black‐backed gull 

Great black‐backed gulls were recorded in all three surveys although only within the windfarm area in May. Due to too few records, it was not possible to obtain a fit of the model to the distribution data for great black‐backed gull, therefore only design based abundance and density estimates are presented. 

3.2.2.1 Design based abundance and density estimates 

The great black‐backed gull design based abundance and density estimates for the wind farm alone and the wind farm plus buffer are presented in Table 3.2.6 and Table 3.2.7 below respectively. 

Numbers peaked in June with an estimated 307 individuals across the Survey Area, although the majority of  individuals  (65 %) estimated  from  the  June  survey were perched on  structures associated with  the Beatrice  Offshore Windfarm  (Table  3.2.6  below).  Therefore  the  peak  abundance  estimated  does  not represent an  influx of  individuals  foraging within  the windfarm but birds  recorded  in association with artificial structures in the buffer area. Discounting birds perched on these artificial structures, abundance estimates of 107 for the Survey Area are the same for May and June, and thereafter decline.  

Table 3.2.6. Great black‐backed gull abundance estimates. 

Month Moray East site  Survey Area (Moray East site plus buffer) 

Total  Flying  Sitting  Perched  Total  Flying  Sitting  Perched 

May  6  0  6  0  107  20  87  0 

95% CI  1‐17  0  1‐17  0  20‐214  3‐40  13‐200  0 

CV  1  0  1  0  0.25  0.58  0.28  0 

June  0  0  0  0  307  27  80  200 

95% CI  0  0  0  0  46‐722  7‐53  12‐180  30‐554 

CV  0  0  0  0  0.15  0.5  0.29  0.18 

July  0  0  0  0  13  0  13  0 

95% CI  0  0  0  0  2‐33  0  2‐33  0 

CV  0  0  0  0  0.71  0  0.71  0 

 

This pattern  is also reflected  in the density estimates (when discounting for birds perched  in the June survey) that are the same between the May and June surveys at 0.08 per km2, thereafter declining to 0.01 per km2 across the Survey Area (Table 3‐2.7 below). 

Table 3.2.7. Great black‐backed gull density estimates per km2. 

Month Moray East site  Survey Area (Moray East site plus buffer) 

Total  Flying  Sitting  Perched  Total  Flying  Sitting  Perched 

May  0.02  0  0.02  0  0.08  0.01  0.06  0 

June  0  0  0  0  0.22  0.02  0.06  0.14 

July  0  0  0  0  0.01  0  0.01  0 

 

3.2.2.2 Spatial abundance mapping 

The great black‐backed gull spatial distribution and abundance is presented in Figure 3.2.5 below. 

Page 26: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

24 

The majority of great black‐backed gulls were recorded in the NW buffer area and were predominantly perched birds associated with artificial structures. Comparison of bird behaviour across all surveys, other than those perched, indicated birds were more often sitting (71%) than flying (29%) (see Appendix 6 for individual spatial abundance maps for each survey). These birds were loosely distributed and did not form aggregations with only one individual recorded within the Moray East site (Figure 3.2.5 below). 

 

Figure 3.2.5 Great black‐backed gull spatial distribution and numbers for the combined surveys of the Survey Area. 

3.2.2.3 Flight height distribution 

The great black‐backed gull flight height distribution is presented in Figure 3.2.6. 

The median flight of great black‐backed gulls above sea level was 13.65 m with an interquartile range of 10.24 to 70.04 m, based on 5 individuals from a total of 7 recorded in flight. 

(A)  (B) Figure 3.2.6. Great black‐backed gull flight height distribution. 

Please see Section 2.2.3 above for interpretation of flight height graphs. 

Page 27: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

25 

3.2.2.4 Flight directions 

The great black‐backed gull flight direction recorded information and analysis is presented Table 3.2.8 and the flight direction illustrated in Figure 3.2.7 below. 

Although few great black‐backed gulls were recorded in flight (n=7), with none recorded in the July survey, the general flight direction was south‐easterly (Table 3.2.8 below). Given the low numbers with respect to flight directions and prevailing winds across the survey area being from the north‐west, no definitive conclusions can be drawn to potential connectivity to the SPA colony. 

Table 3.2.8. Great black‐backed gull flight directions. 

  May  June  July  Combined Surveys 

Number of Observations  3  4  0  7 

Mean Compass Heading  SE  ESE  SE 

Mean Heading (degrees)  135  101  n/a  125 

Lower 95% Confidence Interval  94  61  n/a  91 

Upper 95% Confidence Interval   175  140  n/a  159 

Rayleigh Test (Z)  2.703  3.284  n/a  4.674 

Rayleigh Test (p)  0.053  0.025  n/a  0.005 

 

 

Figure 3.2.7. Flight directions for great black‐backed gull across the Survey Area. 

Please see Section 2.3 above for interpretation of flight direction graphs. 

 

Page 28: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

26 

3.3 Secondary Species Accounts 

3.3.1 Herring gull 

Herring gulls were recorded in all three surveys except within the Moray East site in the July survey.  

3.3.1.1 Design based abundance and density estimates 

The herring gull design based abundance and density estimates for the Moray East site and the Moray East site plus buffer are presented in Table 3.3.1 and Table 3.3.2 below respectively. 

Numbers peaked in June with an estimated 3020 individuals across the Survey Area, although the majority of  individuals  (67%)  estimated  from  the  June  survey were  perched  on  structures  associated with  the Beatrice  Offshore Windfarm  (Table  3.3.1  below).  Therefore  the  peak  abundance  estimated  does  not represent an influx of  individuals foraging within the wind farm but birds recorded in association with artificial  structures  in  the  buffer  area.  Discounting  birds  perched  on  these  artificial  structures,  the abundance estimate still peaks in June at 996 individuals. 

Table 3.3.1 Herring gull abundance estimates 

Month Moray East site  Survey Area (Moray East site plus buffer) 

Total  Flying  Sitting  Perched  Total  Flying  Sitting  Perched 

May  34  0  34  0  108  0  108  0 

95% CI  6‐74  0  6‐74  0  73‐307  0  73‐307  0 

CV  0.41  0  0.41  0  0.19  0  0.19  0 

June  51  0  51  0  3020  421  575  2024 

95% CI  11‐119  0  11‐119  0  548‐7442  120‐782  234‐1015  303‐5993 

CV  0.33  0  0.33  0  0.05  0.13  0.11  0.06 

July  0  0  0  0  87  0  87  0 

95% CI  0  0  0  0  13‐220  0  13‐220  0 

CV  0  0  0  0  0.28  0  0.28  0 

 

Density estimates are 0.13 km2 in May, peak in June at 0.71 km2 (after discounting for birds perched in the June survey) and thereafter decline to 0.06 km2 across the Survey Area (Table 3.3.2). 

Table 3.3.2 Herring gull density estimates per km2 

Month Moray East site  Survey Area (Moray East site plus buffer) 

Total  Flying  Sitting  Perched  Total  Flying  Sitting  Perched 

May  0.12  0  0.12  0  0.13  0  0.13  0 

June  0.17  0  0.17  0  2.16  0.3  0.41  1.45 

July  0  0  0  0  0.06  0  0.06  0 

 

3.3.1.2 Spatial abundance mapping and behaviour 

The herring gull spatial distribution and abundance is presented in Figure 3.3.1 below. 

The majority of herring gulls were recorded in the NW buffer area and were predominantly perched birds associated with artificial structures. Comparison of bird behaviour across all  surveys, other than those 

Page 29: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

27 

perched, indicated birds were more often sitting (67 %) than flying (33 %) (see Appendix 6 for individual spatial abundance maps for each survey). The birds were loosely distributed throughout the survey area but formed several aggregations of 2‐5 individuals mostly in the June survey and to the south of the survey area (Figure 3.3.1 below). 

 

Figure 3.3.1 Herring gull spatial distribution and numbers for the combined surveys of the Survey Area. 

3.3.1.3 Flight height distribution 

The herring gull flight height distribution is presented in Figure 3.3.2. 

The median flight of herring gulls above sea level was 23.83 m with an interquartile range of 4.56 m to 53.74 m, based on 26 individuals from a total of 63 recorded in flight. 

(A)  (B) Figure 3.3.2. Herring gull flight height distribution.  

Please see Section 2.2.3 above for interpretation of flight height graphs. 

Page 30: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

28 

3.3.1.4 Flight directions 

The herring gull flight direction recorded information and analysis is presented Table 3.3.3 and the flight direction illustrated in Figure 3.3.3 below. 

Herring gulls were only observed  in  flight during  the  June survey with 63  individuals  recorded, with a statistically significant (p<0.001) heading in a mean north‐north‐east direction with approximately 30% heading in an east‐north‐east direction (Table 3.3.3 below). This would suggest birds flying from the East Caithness Cliffs SPA. Although, given numbers are relatively low with respect to flight directions, caution should be used before conclusions can be drawn to potential connectivity to the SPA colony. 

Table 3.3.3. Herring gull flight directions. 

  May  June  July  Combined Surveys 

Number of Observations  0  63  0  63 

Mean Compass Heading  n/a  NNE  n/a  NNE 

Mean Heading (degrees)  n/a  32  n/a  32.386 

Lower 95% Confidence Interval  n/a  9  n/a  9.498 

Upper 95% Confidence Interval   n/a  55  n/a  55.275 

Rayleigh Test (Z)  n/a  10.952  n/a  10.952 

Rayleigh Test (p)  n/a  1.75E‐05  n/a  1.75E‐05 

 

 

Figure 3.3.3. Flight directions for herring gull across the entire survey area.  

Please see Section 2.3 above for interpretation of flight direction graphs. 

Page 31: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

29 

3.3.2 Guillemot 

Guillemots were recorded in all three surveys and were the most abundant species recorded. 

3.3.2.1 Design based abundance and density estimates 

The guillemot design based abundance and density estimates for the windfarm alone and the windfarm plus buffer are presented in Table 3.3.4 and Table 3.3.5 below respectively. 

Numbers peaked in May with an estimated 17,532 individuals across the Survey Area and 3,227 within the Moray East  site  (Table 3.3.4 below).  To account  for birds underwater at  the  time of  the  survey a correction  factor  (see Appendix 4) was  included  in  the abundance estimates.  This  increased  the peak abundance estimate to 22,684 in the Survey Area and 4,172 in the Moray East site.  

Table 3.3.4. Guillemot abundance estimates. 

Month Moray East site  Survey Area (Moray East site plus buffer) 

Total  Flying  Sitting  Diving  Total  Flying  Sitting  Diving 

May  3227  187  3039  0  17532  988  16543  0 

95% CI  1221‐5568  62‐341  1051‐5170  0  9591‐27156  541‐1603  8442‐26268  0 

CV  0.04  0.17  0.04  0  0.02  0.08  0.02  0 

CF*  4172  ‐  3985  ‐  22684  ‐  21696  ‐ 

June  574  108  466  0  5331  1577  3741  13 

95% CI  131‐1132  57‐165  82‐1029  0  2766‐8431  989‐2318  1543‐6494  2‐40 

CV  0.1  0.23  0.11  0  0.04  0.07  0.04  0.71 

CF*  719  ‐  611  ‐  6483  ‐  4906  ‐ 

July  363  28  335  0  2036  107  1929  0 

95% CI  159‐573  6‐62  148‐522  0  1275‐2890  20‐240  1128‐2757  0 

CV  0.12  0.45  0.13  0  0.06  0.25  0.06  0 

CF*  467  ‐  439  ‐  2637  ‐  2530  ‐ 

*CF; correction factor for adjustment of abundance estimates to account for birds underwater. 

 

Density estimates peak in May at 12.56 per km2 and thereafter decline to 3.82 per km2 and 1.46 per km2 in  June and May, respectively, across  the Survey Area (Table 3.3.5 below). After applying a correction factor for availability bias peak density estimates in May are 16.23 per km2 in the Total Survey Area. 

Table 3.3.5 Guillemot density estimates per km2. 

Month Moray East site  Survey Area (Moray East site plus buffer) 

Total  Flying  Sitting  Diving  Total  Flying  Sitting  Diving 

May  10.93  0.63  10.29  0  12.56  0.71  11.85  0 

CF*  14.13  ‐  13.50  ‐  16.23  ‐  15.52  ‐ 

June  1.94  0.37  1.58  0  3.82  1.13  2.68  0.01 

CF*  2.43  ‐  2.07  ‐  4.64  ‐  3.51  ‐ 

July  1.23  0.09  1.13  0  1.46  0.08  1.38  0 

CF*  1.58  ‐  1.48  ‐  1.88  ‐  1.81  ‐ 

Page 32: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

30 

3.3.2.2 Spatial abundance mapping 

The guillemot spatial distribution and abundance is presented in Figure 3.3.4 below. 

Guillemots were widely distributed across the Survey Area, with congregations around the area of the Beatrice Offshore Windfarm turbine platforms (in the NW buffer area) during the May and June surveys. In July the distribution changed with greater numbers recorded to the south‐east. Comparison of bird behaviour across all surveys, indicated birds were more often sitting (89.2%) than flying (10.7%) and 0.1% diving (see Appendix 6 for individual spatial abundance maps for each survey). Guillemots tended to form aggregations of up to approximately 100 birds throughout the Survey Area (Figure 3.2.4 below). 

 

Figure 3.3.4 Guillemot spatial distribution and numbers for the combined surveys of the Survey Area. 

3.3.2.3 Flight height distribution 

The guillemot flight height distribution is presented in Figure 3.3.5 below. 

The median  flight  of  guillemots  above  sea  level was  13.87 m with  an  interquartile  range  of  ‐2.79  to 35.89 m, based on 97 individuals from a total of 400 recorded in flight. 

 

Page 33: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

31 

(A)  (B) Figure 3.3.5. Guillemot flight height distribution. 

Please see Section 2.2.3 above for interpretation of flight height graphs. 

3.3.2.4 Flight directions 

The guillemot flight direction recorded information and analysis is presented Table 3.3.6 and the flight direction illustrated in Figure 3.3.6 below. 

The  majority  of  guillemots  recorded  in  flight  were  from  the  May  and  June  surveys  (148  and  236, respectively) with 16 recorded in July. Flight headings were calculated for all but one observation from the June survey. During peak abundance in June the mean flight direction is shown as north but this was bimodal with  the majority of birds heading along a north‐westerly  ‐ easterly axis  (Table 3.3.6 below). Statistical analysis showed that this flight heading distribution was not random. This would suggest birds flying to and from the East Caithness Cliffs SPA. When combining the data across all surveys flight headings suggest  that  guillemots  travel  along  a  north‐westerly  –  south‐easterly/easterly  axis.  Given  the  high numbers with respect to flight directions there is good evidence to infer connectivity of guillemots in the Survey Area during May and June to the East Caithness Cliffs SPA colony.  

Table 3.3.6 Guillemot flight directions. 

  May  June  July  Combined Surveys 

Number of Observations  148  235  16  399 

Mean Compass Heading  128  7  176  91 

Mean Heading (degrees)  SE  N  S  E 

Lower 95% Confidence Interval  117  347  148  70 

Upper 95% Confidence Interval   139  27  205  113 

Rayleigh Test (Z)  45.81  15.054  6.051  13.224 

Rayleigh Test (p)  < 1E‐12  2.9E‐07  0.001  1.81E‐06 

 

Page 34: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

32 

 

Figure 3.3.6. Flight directions for guillemot across the entire survey area.  

Please see Section 2.3 above for interpretation of flight direction graphs. 

3.3.3 Razorbill 

Razorbills were record in all three surveys. 

3.3.3.1 Design based abundance and density estimates 

The razorbill design based abundance and density estimates for the Moray East site alone and the Moray East site plus buffer are presented in Table 3.3.7 and Table 3.3.8 below respectively. 

Numbers peaked in May with an estimated 3,700 individuals across the Survey Area and 699 within the Moray East site (Table 3.3.7 below). To account for birds underwater at the time of the survey a correction factor  (see Appendix 4) was  included  in the abundance estimates. This  increased the peak abundance estimate to 4,477 in the Survey Area and 820 in the Moray East site. 

Page 35: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

33 

Table 3.3.7 Razorbill abundance estimates. 

Month Moray East site  Survey Area (Moray East site plus buffer) 

Total  Flying  Sitting  Diving  Total  Flying  Sitting  Diving 

May  699  6  693  0  3700  7  3693  0 

95% CI  267‐1267  1‐17  250‐1187  0  2399‐4996  1‐20  2371‐4842  0 

CV  0.09  1  0.09  0  0.04  1  0.04  0 

CF*  845  0  839  0  4477  0  4470  0 

June  62  0  62  0  822  7  815  0 

95% CI  9‐125  0  9‐125  0  314‐1517  1‐20  281‐1510  0 

CV  0.33  0  0.33  0  0.09  1  0.09  0 

CF*  60  0  60  0  993  0  986  0 

July  250  0  250  0  1268  27  1242  0 

95% CI  97‐448  0  97‐448  0  647‐1922  4‐80  627‐1983  0 

CV  0.15  0  0.15  0  0.07  0.5  0.07  0 

CF*  302  0  302  0  1530  0  1503  0 

*CF; correction factor for adjustment of abundance estimates to account for birds underwater. 

Density estimates peak in May at 2.65 per km2 and thereafter decline to 0.59 per km2 and 0.91 per km2 in June and July, respectively, across the Survey Area (Table 3.3.8 below). After applying a correction factor for availability bias peak density estimates in May are 3.20 per km2 in the Survey Area. 

Table 3.3.8 Razorbill density estimates per km2. 

Month Moray East site  Survey Area (Moray East site plus buffer) 

Total  Flying  Sitting  Diving  Total  Flying  Sitting  Diving 

May  2.37  0.02  2.35  0  2.65  0.01  2.65  0 

CF*  2.86  ‐  2.84  ‐  3.20  ‐  3.19  ‐ 

June  0.17  0  0.17  0  0.59  0.01  0.58  0 

CF*  0.20  ‐  0.20  ‐  0.69  ‐  0.70  ‐ 

July  0.85  0  0.85  0  0.91  0.02  0.89  0 

CF*  1.02  0  1.02  0  1.09  0  1.07  0 

 

3.3.3.2 Spatial abundance mapping 

The razorbill spatial distribution and abundance is presented in Figure 3.3.7 below. 

Razorbills were loosely distributed across the Survey Area, although less abundant to the south west of the Survey Area.   Razorbills  tended to  form small aggregations of up  to 24  individuals being recorded throughout the Survey Area (Figure 3.3.7 below). Razorbills tended to congregate around the area of the Beatrice Offshore Windfarm turbine platforms (in the NW buffer area) during the May and June surveys. In July the distribution changed with greater numbers recorded to the south‐east. Comparison of bird behaviour across all surveys, indicated birds generally sitting (99.3 %) than flying (0.7 %) (see Appendix 6 for individual spatial abundance maps for each survey). 

Page 36: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

34 

 

Figure 3.3.7 Razorbill spatial distribution and numbers for the combined surveys of the Survey Area. 

3.3.3.3 Flight height distribution 

Although 6 razorbills were recorded in flight all images of razorbills were unsuitable for inclusion in flight height estimates. 

3.3.3.4 Flight directions  

The  razorbill  flight direction  recorded  information and analysis  is presented Table 3.3.9 and  the  flight direction illustrated in Figure 3.3.8 below. 

Except for the July survey records, flight directions for razorbill were not statistically significant in terms of  a  preferred  flight  heading with  broad  unreliable  confidence  intervals  (Figure  3.3.8).  Given  the  low numbers with respect to flight directions, no conclusions can be drawn from their general north‐north‐westerly heading from the survey data (Table 3.3.9 below). 

Table 3.3.9 Razorbill flight directions 

  May  June  July  Combined Surveys 

Number of Observations  0  1  4  5 

Mean Compass Heading  n/a  180  348  344 

Mean Heading (degrees)    S  N  NNW 

Lower 95% Confidence Interval  n/a  n/a  331  285 

Upper 95% Confidence Interval   n/a  n/a  6  44 

Rayleigh Test (Z)  n/a  1  3.848  1.739 

Rayleigh Test (p)  n/a  0.512  0.01  0.181 

 

Page 37: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

35 

 

Figure 3.3.8 Flight directions for razorbill across the entire survey area.  

Please see Section 2.3 above for interpretation of flight direction graphs. 

 

3.4 Tertiary Species Accounts 

3.4.1 Kittiwake 

Kittiwakes were recorded in all three surveys.  

3.4.1.1 Design based abundance and density estimates 

The kittiwake design based abundance and density estimates for the Moray East site alone and the Moray East site plus buffer are presented in Table 3.4.1 and Table 3.4.2 below respectively. 

Numbers peaked in June with an estimated 11,304 individuals across the Survey Area and 1,217 within the Moray East site; approximately half of the individuals were captured in flight (Table 3.4.1 below).  The numbers  recorded  in May  and  July were  similar  in  the Moray  East  site with  443  and  522  individuals recorded respectively.  However a greater number was recorded in the Survey Area in May with 4,548 individuals in comparison to the number of individuals recorded in July (Table 3.4.1 below). 

Page 38: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

36 

Table 3.4.1 Kittiwake abundance estimates. 

Month  Moray East site  Survey Area (Moray East site plus buffer)  

Total  Flying  Sitting  Diving  Total  Flying  Sitting  Diving 

May  443  420  23  0  4548  2705  1837  7 

95% CI  102‐1034  85‐932  6‐45  0  1576‐8335  1329‐4168  301‐4014  1‐20 

CV  0.11  0.12  0.5  0  0.04  0.05  0.06  1 

June  1217  654  563  0  11304  5939  5365  0 

95% CI  512‐2002  296‐1088  99‐1297  0  5238‐18432  2699‐9780  1349‐9680  0 

CV  0.07  0.09  0.1  0  0.02  0.03  0.04  0 

July  522  386  136  0  2463  2169  294  0 

95% CI  148‐1010  142‐744  24‐369  0  1348‐3932  1108‐3645  80‐634  0 

CV  0.1  0.12  0.2  0  0.05  0.06  0.15  0 

 

A  similar  pattern  was  noticeable  in  the  density  estimates,  with  June  having  the  highest  density  of individuals in the Survey Area (8.10 birds per km2).  The density of kittiwakes in the Moray East site was approximately half (4.12 birds per km2), suggesting that a greater number of individuals were recorded in the buffer (Table 3.4.2 below).  This was also the case with the density of kittiwakes in May with 3.26 birds per km2 recorded in the Survey Area, and 1.50 birds per km2 in the Moray East site.  In July, the density of the  kittiwakes was  similar  in  the Moray  East  site  and  Survey  Area with  1.77  and  1.76  birds  per  km2 respectively (Table 3.4.2 below). 

Table 3.4.2 Kittiwake density estimates per km2. 

Month  Moray East site  Survey Area (Moray East site plus buffer) 

Total  Flying  Sitting  Diving  Total  Flying  Sitting  Diving 

May  1.5  1.42  0.08  0  3.26  1.94  1.32  0.01 

June  4.12  2.21  1.91  0  8.1  4.26  3.84  0 

July  1.77  1.31  0.46  0  1.76  1.55  0.21  0 

 

3.4.1.2 Spatial abundance mapping 

The kittiwake spatial distribution and abundance is presented in Figure 3.4.1 below. 

Kittiwakes were distributed throughout the Survey Area.  The majority of kittiwakes were recorded in the buffer area, with large aggregations recorded in the NW and SE areas (Figure 3.4.1). Large aggregations were also recorded in the Moray East site, the majority of these aggregations were recorded in the east. 

Page 39: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

37 

 

Figure 3.4.1 Kittiwake spatial distribution and numbers for the combined surveys of the Survey Area. 

3.4.1.3 Flight height distribution 

The kittiwake flight height distribution is presented in Figure 3.4.2 below. 

The median  flight  of  kittiwakes  above  sea  level was  28.89 m with  an  interquartile  range  of  13.51  to 52.94 m, based on 1,160 individuals from a total of 1,619 recorded in flight. 

(A)  (B) 

Figure 3.4.2 Kittiwake flight height distribution. 

Please see Section 2.2.3 above for interpretation of flight height graphs. 

3.4.1.4 Flight directions 

The kittiwake flight direction recorded information and analysis  is presented Table 3.4.3 and the flight direction illustrated in Figure 3.4.3 below. 

Kittiwakes were recorded in flight during all of the surveys (Table 3.4.3 below). The flight direction was predominantly  south‐easterly  in  June  and  July,  and  north‐easterly  in May.  The  overall  predominated 

Page 40: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

38 

direction  for  all  surveys  combined  was  easterly.  This  would  suggest  birds  were  flying  from  the  East Caithness Cliffs SPA.  

Table 3.4.3 Kittiwake flight directions. 

  May  June  July  Combined Surveys 

Number of Observations  405  889  325  1619 

Mean Compass Heading  NE  SE  SE  E 

Mean Heading (degrees)  45  158  135  113 

Lower 95% Confidence Interval  44  104  124  90 

Upper 95% Confidence Interval   57  167  136  106 

Rayleigh Test (Z)  114.164  6.268  143.692  92.666 

Rayleigh Test (p)  <0.001  <0.001  <0.001  <0.001 

 

 

Figure 3.4.3 Flight directions for kittiwakes across the Survey Area. 

Please see Section 2.3 above for interpretation of flight direction graphs. 

3.4.2 Gannet 

Gannets were recorded in all three surveys.  

3.4.2.1 Design based abundance and density estimates 

The gannet design based abundance and density estimates for the windfarm alone and the windfarm plus buffer are presented in Table 3.4.4 and Table 3.4.5 below respectively. 

Page 41: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

39 

Numbers peaked  in  June with  an  estimated 2,051  individuals  across  the  Survey Area;  the majority of individuals  (66%)  were  recorded  sitting  on  the  water  (Table  3.4.4).  Thereafter  695  individuals  were recorded in May, and July had the least number of individuals with 134 recorded. 

Table 3.4.4 Gannet abundance estimates. 

Month Moray East site  Survey Area (Moray East site plus buffer) 

Total  Flying  Sitting  Diving  Total  Flying  Sitting  Diving 

May  91  57  34  0  695  301  387  7 

95% CI  16‐216  10‐125  6‐102  0  381‐1049  140‐481  160‐681  1‐20 

CV  0.25  0.32  0.41  0  0.1  0.15  0.13  1 

June  324  114  210  0  2051  695  1349  7 

95% CI  85‐592  20‐256  51‐461  0  889‐3641  307‐1149  501‐2365  1‐20 

CV  0.13  0.22  0.16  0  0.06  0.1  0.07  1 

July  23  6  17  0  134  80  53  0 

95% CI  6‐40  1‐17  3‐34  0  53‐234  20‐154  20‐93  0 

CV  0.5  1  0.58  0  0.22  0.29  0.35  0 

 

A  similar  pattern  was  noticeable  in  the  density  estimates,  with  June  having  the  highest  density  of individuals in the Survey Area (1.47 birds per km2).  The density of gannets in May was 0.50 bird per km2 in the Survey Area and 0.31 birds per km2 in the Moray East site In July, the density of the gannets was similar in the Moray East site and Survey Area with 0.80 and 0.10 birds per km2 respectively (Table 3.4.5 below). 

Table 3.4.5 Gannet density estimates per km2. 

Month Moray East site  Survey Area (Moray East site plus buffer) 

Total  Flying  Sitting  Diving  Total  Flying  Sitting  Diving 

May  0.31  0.19  0.12  0  0.5  0.22  0.28  0.01 

June  1.1  0.39  0.71  0  1.47  0.5  0.97  0.01 

July  0.08  0.02  0.06  0  0.1  0.06  0.04  0 

 

3.4.2.2 Spatial abundance mapping 

The gannet spatial distribution and abundance is presented in Figure 3.4.4 below. 

Gannets were loosely distributed throughout the Survey Area, with very few individuals recorded along the NE and SW buffer areas. A number of large aggregations of gannets were recorded in the NW and SE buffer areas. One aggregation of gannets was recorded in the Moray East site (Figure 3.4.4 below). 

Page 42: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

40 

 

Figure 3.4.4 Gannet spatial distribution and numbers for the combined surveys of the Survey Area. 

3.4.2.3 Flight height distribution 

The gannet flight height distribution is presented in Figure 3.4.5 below. 

The median flight of gannets above sea level was 16.00 m with an interquartile range of ‐2.82 to 35.67 m, based on 109 individuals from a total of 161 recorded in flight. 

 

(A)  (B) 

Figure 3.4.5 Gannet flight height distribution. 

Please see Section 2.2.3 above for interpretation of flight height graphs. 

3.4.2.4 Flight directions 

The  gannet  flight  direction  recorded  information  and  analysis  is  presented  Table  3.4.6  and  the  flight direction illustrated in Figure 3.4.6 above. 

Page 43: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

41 

Gannets were  recorded  in  flight during all  surveys  (Table 3.4.6 below).  The mean  flight direction was easterly in May, suggesting the birds were flying from the East Caithness Cliffs SPA, although the direction was multi‐modal and connectivity  should be  treated with  caution. The  results of analysis of  the  flight directions  in  June,  July,  and  the  combined  surveys  did  not  present  any  statistically  significant  flight direction (Table 3.4.6 below). 

Table 3.4.6 Gannet flight directions. 

  May  June  July  Combined Surveys 

Number of Observations  45  104  12  161 

Mean Compass Heading  E  WNW  SE  NNE 

Mean Heading (degrees)  90  293  135  n/a* 

Lower 95% Confidence Interval  54  240  62  n/a* 

Upper 95% Confidence Interval   138  342  210  n/a* 

Rayleigh Test (Z)  3.48  2.416  1.509  0.015 

Rayleigh Test (p)  0.03  0.089  0.225  0.985 

* Result could not be calculated due to randomness of headings 

 

 

Figure 3.4.6 Flight directions for gannets across the Survey Area. 

Please see Section 2.3 above for interpretation of flight direction graphs. 

Page 44: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

42 

3.5 Comparison of flight heights with the 2010‐2012 boat based surveys 

The comparison of flight height distributions and proportions flying at rotor height by species between the 2018 aerial survey and the 2010‐2012 boat surveys are presented in Table 3.5.1 and Table 3.5.2 and to those reported in the literature Table 3.5.3. 

The proposed lower and upper limits of the Moray East rotor swept area are 26.7‐ 30.2 m and 190.7‐194.2 m HAT respectively (Moray East DSLP 2018).  The percentage of birds flying at rotor height was defined as 20 – 200 m a.s.l. for comparison with the Moray East boat based survey data (2010‐2012). The data from the boat based surveys comprises the total  observations recorded across all 28 surveys between 2010 to 2012. 

Table 3.5.1 Comparison of  flight height distributions flying at rotor height by species between the 2018 aerial survey and the 2010‐2012 boat surveys. 

Survey   Species Height Band 

Total <5 m  5‐10 m  10‐20 m  20‐200 m  >200 m 

2010‐12 boat  Fulmar  3834  137  7      3978 

2018 aerial    68  22  17  79    186 

2010‐12 boat  Gannet  362  72  103  71    608 

2018 aerial    43  6  12  48    109 

2010‐12 boat  Kittiwake  958  507  561  97    2123 

2018 aerial    179  61  153  764  3  1160 

2010‐12 boat  Common gull    1  1      2 

2018 aerial      1    1    2 

2010‐12 boat  Great black‐backed gull  64  33  48  62    207 

2018 aerial    1    2  2    5 

2010‐12 boat  Herring gull  74  32  101  105  1  313 

2018 aerial    7  3  1  15    26 

2010‐12 boat  Commic Tern    1        1 

2018 aerial    1      3    4 

2010‐12 boat  Great skua  84  16  9  1    10 

2018 aerial        1  4    5 

2010‐12 boat  Guillemot  3046  50  2      3098 

2018 aerial    38  4  14  41    97 

 

Page 45: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

43 

Table 3.5.2 Comparison of the proportion of birds flying at rotor height from the 2018 aerial survey, the 2010‐2012 boat surveys and the publication by Johnston et al (2014). 

Species 

2018 aerial surveys  2010‐12 boat surveys  Johnston et al (2014) 

% at rotor height 

(20‐200 m) 

% at rotor height 

(20‐200 m) 

% at rotor height 

(20‐120 m) 

Fulmar  42.5  0.0  1.0 

Gannet  44.0  11.7  12.6 

Kittiwake  65.9  4.6  15.0 

Common gull  50.0  0.0  21.9 

Great black‐backed gull  40.0  30  31.9 

Herring gull  57.7  33.5  32.5 

‘Commic’ tern  75.0  0.0  n/a 

Great skua  80.0  0.9  5.9 

Guillemot  42.3  0.0  0.04 

 

The percentage of birds (for the 2018 aerial surveys) flying at rotor height on the basis of the individual mean height estimates was: fulmar 42.5 %, gannet 44.0 %, kittiwake 4.6 %, common gull 50.0 %, great black‐backed gull 40.0 %, herring gull 57.7 %, commic tern 75 %, great skua 80.0 % and guillemot 42.3 %. With the exception of fulmar, gannet and kittiwake (in bold in Table 3.5.2 above), height sample sizes for all other species did not attain the recommended minimum number of records (n=100) for generating robust estimates of height distribution (Natural England, 2013).  

The modelled data from Johnston et al. (2014) combined 32 potential offshore wind farm sites to estimate continuous flight height distributions. The majority of data sets used by Johnston et al. were boat surveys (n=27) the remaining from offshore observations on platforms (n=3) or shore‐based observations (n=3) close to offshore wind farm sites. It is recognised that shore and boat based observations used to estimate flight heights are negatively biased, as  recording birds at higher altitudes  is difficult.  It  should also be recognised that there currently no publications validating flight heights from aerial surveys for accuracy and precision. 

It is important to note however, that calculation of the aerial survey flight heights were not made for all birds  observed  flying,  for  example  of  those  with  over  100  flight  height  records;  fulmar,  gannet  and kittiwake flight height calculations were only suitable from 62 %, 68 % and 72 %, respectively. This may account for a degree of positive bias in flight height calculations, although even if all the birds without flight heights are included as outside the rotor heights (giving values for fulmar, gannet and kittiwake of 27 %, 30 % and 47 %,  respectively, at  rotor height)  this still does not account  for  the differences seen between  the  boat  based  survey  and  those  in  the  publication  of  Johnston  et  al.  (2014).  The  larger confidence interval produced for the flight heights more likely suggests that overall higher precision of the height estimates obtained are required. The aerial survey data set is positively skewed which would account for the higher proportions reported at rotor height. Furthermore, the median values obtained from the flight height calculations in the aerial survey closely reflects mean flight height values reported in  the  literature  (Table  3.5.3  below),  suggesting  the  aerial  flight  height  calculations  have  acceptable accuracy but low precision. It should be highlighted that flight height calculations from the aerial surveys should be considered with regards to the influence of the Beatrice Offshore Windfarm under construction. Reports from the literature do suggest that seabird species adjust their flight heights when in proximity to  a  wind  farm,  but  this  is  variable  (lower,  higher,  no  change)  depending  on  the  species  concerned (Jongbloed, 2016).  

Page 46: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

44 

The percentage of birds flying at rotor height was defined as 20 – 200 m a.s.l. for comparisons to be made to previous surveys. Therefore the results cannot be extrapolated to the identification of birds at risk from collision (as it is acknowledged that the majority of the flights would be at lower heights and therefore a significant proportion of the flights may be between 20‐26 m and out with the Moray East rotor swept area). 

Table 3.5.3 Comparison of selected flight heights with those reported in the literature 

Source Flight height (m) 

Gannet  Fulmar  Kittiwake 

2018 aerial survey (median values)  16  13  30 

Reported flight height from the literature (mean values); Cleasby et al. 2015, Mendel et al. 2014, Cook et al. 2012, Garthe & Hüppop et al. 2004  

12‐27  0‐5  5‐20 

 

   

Page 47: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

45 

4 Discussion 

This report presents the results of three surveys conducted between May and July 2018 and comprises the breeding season.  These data make up the pre‐construction aerial survey data collected across Moray East Offshore Wind Farm and places  the  results  in  the  context of  the objectives of  the Ornithological Monitoring Programme as agreed through the MFRAG‐O.  Species were classified as primary, secondary, and tertiary in terms of the importance for monitoring the effects of the development.  The importance of the species were categorised as following. 

Primary  

o Puffin: Displacement effects 

o Great black‐backed gull: Collision mortality 

Secondary 

o Herring gull: Collision mortality 

o Guillemot: Displacement effects 

o Razorbill: Displacement effects 

Tertiary 

o Kittiwake: Displacement effects and collision mortality 

o Gannet – Displacement effects and collision mortality 

The data presented in this report summarise the abundance and distribution of these species across the Moray  East Offshore Wind  Farm.  In  order  to  detect  and  quantify  any  changes  in  the  abundance  and distribution of these species in subsequent construction phases, the following sections discuss the current abundance  and  distribution  data.  This  is  discussed  in  relation  to  bird  importance  thresholds  and comparisons are made with data collected from boat surveys collection during 2010 and 2012 to inform the Moray East ES 2012. 

 

4.1 Abundance Estimates and Distributions 

The most abundant  species estimated  (derived  from design‐based  analysis)  in  the Survey Area, when combining the monthly estimates of birds on the water and in flight, during the breeding season (May‐July) was guillemot (n=24,899). Thereafter guillemot / razorbill (n=20,092) was the second most abundant; followed  by  kittiwake  (18,315),  razorbill  (n=5,790),  herring  gull  (n=3,287),  fulmar  (n=3,172),  gannet (n=2,880),  puffin  ((n=1,619),  design  based  abundance),  ‘commic’  tern  (694),  great  black‐backed  gull (n=427), common gull (n=227), lesser black‐backed gull (n=201), great skua (n=180), red‐throated diver (87), small gull species (n=67), large gull species (n=53), tern species (n=13), and cormorant / shag (n=7).   

The most abundant species estimated in the Moray East site was similar to that recorded across the Survey Area, with  guillemot  (n=5,358)  being  the most  abundant.    This was  followed  by  guillemot  /  razorbill (n=3,466), kittiwake (n=2,182), razorbill (n=1,207), fulmar (n=506), gannet (n=438), puffin ((n=375), design based abundance), ‘commic’ tern (209), herring gull (n=85), red‐throated diver (n=29), lesser black‐backed gull (n=17), large gull species (n=17), small gull species (n=12), tern species (n=11), great skua (n=6), and great  black‐backed  gull  (n=6).    Patterns  in  the  estimated  abundance  of  the  key  species  within  the windfarm footprint are discussed in further detail in the sections below (4.1.1, 4.12, and 4.13). 

The proportion of birds in flight and birds sitting on the water was to be expected for certain species based on  their  life history  feeding  traits.   The small and  large gulls and gannets were  recorded with greater numbers of  individuals  in  flight whereas the auks had greater proportions of  individuals sitting on the water.  

The  key  species were  distributed  throughout  the  Survey Area.   In  general, many  of  the  species were recorded in greater densities in the NW and SE buffer area.  These key species included puffin, great black‐backed gull, herring gull, gannet and kittiwake.  Guillemots were recorded  in high numbers across the 

Page 48: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

46 

entire Survey Area. Large aggregations were particularly notable in the NW buffer area, and the SE area of the windfarm.  The majority of razorbills were also recorded in the SE area of the buffer. 

4.1.1 Primary Species  

Model‐based abundance estimates were generated for puffin using a GEE‐CReSS framework using  the MRSea R Package (Mackenzie et al., 2013).  The peak month of puffin abundance in the Moray East site was May where 168 individuals were estimated.   The estimated numbers subsequently decreased but remained similar for the next two months in the breeding season: June (n=35) and July (n=34).  Design‐based abundance estimates split by behaviour were also generated for puffin; the estimated numbers and pattern of abundance was similar to those created by modelling.  In the Survey Area, the pattern of abundance  remained  similar  with  the  peak  estimate  occurring  in May  (n=882),  with  the  subsequent months June and July remaining similar (n=194 and n=240 respectively). 

It was not possible to generate model‐based abundance estimates for great black‐backed gull because there were too few individuals for the model to converge successfully.  As such design‐based abundance estimates were generated for this species.   Great black‐backed gulls were only recorded in May in the Moray East site with an estimated six individuals.  However in the Survey Area, greater numbers (relating to a greater density) were estimated in two of the surveys June (n=307) and May (n=107).  Relatively few numbers were estimated in July (n=13). 

4.1.2 Secondary Species  

For the secondary species, design‐based abundance estimates were generated. Herring gull was recorded in relatively low numbers in the Moray East site in May and June, with estimated abundances of 34 and 51 respectively.  No herring gulls were recorded in July.  In the Survey Area, relatively greater numbers of herring gulls were recorded in June corresponding to a greater density with an estimated abundance of 3,020 individuals. 

Guillemots were the most numerous species recorded in May in the Moray East site with an estimated 3,227 individuals, with numbers decreasing to an estimated 574 and 363 individuals respectively in June and  July.    The pattern of  razorbills was  similar  to  that of  guillemots with  the peak month being May (n=699), but far fewer were recorded.  Thereafter the numbers dropped off in June (n=51) but increased slightly in July (n=250). For both guillemot and razorbill abundance patterns between surveys were similar In the Survey Area. 

4.1.3 Tertiary Species  

For  the  tertiary  species,  design‐based abundance estimates were generated.    Kittiwake was  the most numerous species recorded in June (n=11,304) and July (n=2,463), and the third most numerous species in May (n=4,548) within the Survey Area.   The peak month for gannet abundance was June (n=2,351), followed by May (n=695) and July (n=134) for the Survey Area.  

 

4.2 Comparison with 2010‐2012 boat data from the ES 

Comparison between the density estimates from the Moray East ES 2012 for May, June and July in 2010 and 2011 undertaken as part of the pre‐application surveys within the Moray East site and the density estimates from the aerial surveys in the same months in 2018 are shown in Figure 4‐2.1 below.  Despite different survey methods being employed and general fluctuations in bird numbers in the area, density estimates were similar between years. Design‐based abundances were used in the comparison. 

Puffin showed a large difference in density in May with a peak in 2010 of 16.22 birds per km2 reducing down to 5.79 and 0.87 birds per km2 in 2011 and 2018 respectively.  This may reflect anecdotal evidence that the breeding season may be later during the 2018 breeding season in the area (as discussed during 

Page 49: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

47 

the May MRAG‐O meeting1).  Values for June and July 2018 were similar to 2010, but both these years were lower than the 2011 peak in these two months. 

Great black‐backed gull densities within the Moray East site were similar across the three years with a peak abundance in May 2011 of 3.77 birds per km2. The pattern of densities seen across the breeding season was similar in all three years. 

There  were  similarities  in  guillemot  and  razorbill  densities  across  the  three  years,  with  both  species showing a peak in density in May 2010 of 88.67 and 29.91 birds per km2 respectively. Both species showed a decline from peaks in May in each year with densities reducing in June and July. Similar densities were found in 2011 and 2018 for both species. 

Herring gull densities were generally low (less than 0.2 birds per km2) within the Moray East site with a peak  of  0.17  birds  per  km2  in  June  2018.  The  pattern  of  densities  changed  between  years  with  no consistent pattern between months being shown.   

The same was true for gannet with patterns between months being inconsistent between years.  Similar densities were found between all three years however with densities generally being less than 1 bird per km2 (usually less than 0.5 birds per km2). 

Kittiwake densities showed a consistent pattern between 2010 and 2011 with a peak in May in each year.  The 2018 surveys detected a peak in densities in June, although these values were much lower than the previous peaks in 2010 and 2011 (4.12 birds per km2 June 2018, versus 37.61 and 19.55 birds per km2 in May 2010 and 2011 respectively). June and July densities across all three years were similar however. 

Overall, the 2018 pre‐construction surveys recorded similar patterns of densities as the pre‐application surveys.  Some species showed lower densities than the peaks recorded in 2010 but were more in line with estimates from the 2011 surveys. However consideration should be made to the impact (positive and negative) on bird abundance and densities from construction activities on the adjacent Beatrice Offshore wind farm. The wind farm is located to the north west of the Moray East site with several turbines being positioned in the buffer area. At the time of the surveys between May and June 2018 construction had reached the stage of jacket substructure installation. 

 

 

Page 50: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

48 

 A: Primary species (puffin and great black‐backed gull)  

 

0

5

10

15

20

25

May June July

Density(birds/km

2)

Month

Puffin

2010

2011

2018

0

5

10

15

20

25

30

May June July

Density (birds/km

2)

Month

Great black‐backed gull

2010

2011

2018

0

20

40

60

80

100

120

140

160

May June July

Density (birds/km

2)

Month

Guillemot

2010

2011

2018

0

10

20

30

40

50

May June JulyDensity (birds/km

2)

Month

Razorbill

2010

2011

2018

Page 51: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

49 

 

B: Secondary species (guillemot, razorbill and herring gull)  

 C: Tertiary species (gannet and kittiwake) 

Figure 4.2.1 Densities for the key species recorded during the 2018 pre‐construction surveys in comparison to the boat data taken from the Moray East ES 2012. 

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

May June July

Density (birds/km

2)

Month

Herring gull

2010

2011

2018

0

0.5

1

1.5

2

2.5

May June July

Density (birds/km

2)

Month

Gannet

2010

2011

2018

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

May June JulyDensity (birds/km

2)

Month

Kittiwake

2010

2011

2018

Page 52: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

50 

5 Conclusion 

The aim of the surveys was to provide updated abundance and density estimates this was achieved by undertaking surveys in May, June and July which comprised the breeding season.  Density estimates were found to be similar for species between years with some fluctuations in peak density abundance however similar patterns were found throughout. 

 

   

Page 53: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

51 

6 References 

Beatrice  Offshore Windfarm  Ltd  (2016)  Beatrice  Offshore Wind  Farm  Pre‐construction  Aerial  Survey Report: Document Reference: LF000005‐REP‐690 Rev 02 

Borchers, D.L., Buckland, S.T. and Zucchini, W. (2002). Estimating Animal Abundance. Closed Populations. Springer. London. 

Canty, A. and Ripley, B. (2010). Boot: Bootstrap R (S‐Plus) Functions. R package version 1. 2‐43. 

Cleasby, I.R., Wakefield, E.D., Bearhop, S., Bodey, T.W., Votier, S.C., Hamer, K.C. (2015) Three‐dimensional tracking  of  a  wide‐ranging marine  predator:  flight  heights  and  vulnerability  to  offshore Wind  Farms.  Journal of Applied Ecology, doi: 10.1111/1365‐2664.12529. 

Cook, A.S.C.P,  Johnston, A., Wright, L.J., Burton, N.H.K.  (2012) A review of  flight height and avoidance rates of birds in relation to offshore Wind Farms. Strategic Ornithological Support Services Project SOSS‐02. BTO Research Report No. 618. BTO, Thetford. 

Efron, B. and Tibshirani, R.J. (1993). An Introduction to the Bootstrap. London: Chapman and Hall. 

Elliott,  J.M.  (1977).  Some  methods  for  the  statistical  analysis  of  samples  of  benthic  invertebrates. Freshwater Biological Association, Scientific Publication no. 25. 

Garthe,  S.  and Hüppop, O.  (2004).  Scaling possible adverse effects of marine wind  farms on  seabirds: developing and applying a vulnerability index. Journal of Applied Ecology 41: 724‐734.p 

Johnston,  A.,  Cook,  A.S.C.P.,  Wright,  L.J.,  Humphreys,  E.M.  &  Burton,  N.H.K.  (2014).  Modelling  flight heights of marine birds to more accurately assess collision risk with offshore wind turbines. Journal of Applied Ecology 51: 31–41. 

Joint Nature Conservation Committee (2013). JNCC Expert Statement on Ornithological Issues for Written Representations  in  Respect  of  East  Anglia  ONE  Offshore  Windfarm  by  Dr  Sophy  Allen.    Joint  Nature Conservation Committee, Aberdeen. 

Jongbloed, R,H.  (2016) Flight height of  seabirds. A  literature  study.  Institute  for marine  resources and ecosystem studies. Report number C024/16. 

Mackenzie, M.L.,  Scott‐Hayward,    L.A.S., Oedekoven, C.S.,  Skov, H., Humphreys,  E.,  Rexstad,  E.  (2013) Statistical modelling of seabird and cetacean data: guidance document. University of St Andrews contract for Marine Scotland; SB9 (CR/2012/05). 

Mendel, B., Kotzerka, J., Sommerfeld, J., Schwemmer, H., Sonntag, N. and Garthe, S. (2014). Effects of the alpha  ventus  offshore  test  site  on  distribution  patterns,  behaviour  and  flight  heights  of  seabirds.  In Ecological  Research  at  the  Offshore  Windfarm  alpha  ventus  (pp.  95‐110).  Springer  Fachmedien Wiesbaden. 

Moray East (2018). Power Analysis for Pre‐construction Aerial Surveys.  Moray Offshore Windfarm (East) Limited, Edinburgh. Available through https://www2.gov.scot/Resource/0053/00536269.pdf.   

Moray Offshore Renewables Ltd (2016) Western Development Area Offshore Wind Farm Infrastructure Scoping Report. Edinburgh. 

Moray  Offshore  Renewables  Limited  (2012)  Environmental  Statement  Technical  Appendix  4.5A  – Ornithology Final.  Moray Offshore Limited, Edinburgh [Moray East ES 2012]. 

Natural  England  and  JNCC  (2013)  The  Joint  Nature  Conservation  Committee’s  and  Natural  England’s Relevant Representations in Respect of Hornsea Project One Offshore Wind Farm (Planning Inspectorate Reference:  EN010033)  http://infrastructure.planningportal.gov.uk/wp‐content/uploads/2013/10/NE‐JNCC‐Hornsea‐Project‐One‐Relevant‐Representations.pdf 

R Development Core Team (2015). R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. ISBN 3‐900051‐07‐0, http://www.R‐project.org/. 

Page 54: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

52 

Walker, CG, Mackenzie, ML, Donovan C.R. and O'Sullivan, M. J. SALSA – a spatially adaptive local 

smoothing algorithm (2011).  Journal of Statistical Computation and Simulation 81, 179‐191.

Page 55: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

53 

Appendix 1 ‐ Weather Reporting Scales 

 

Seastate    Turbidity    Cloud Cover   

Scale  Condition  Scale  Condition  Scale  Condition 

0  Calm (glass)  0  Clear  0%  Clear 

1  Calm (rippled)  1  Slightly Turbid  1‐10%  Few 

2  Smooth  2  Moderately Turbid  11‐50%  Scattered 

3  Slightly Moderate  3  Highly Turbid  51‐95%  Broken 

        96‐100%  Overcast 

 

   

Page 56: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

54 

Appendix 2 ‐ JNCC Species Groups and Group Codes 

 

JNCC Code  Grouping  Species Code  Species 

00020  Red‐throated diver  00020  Red‐throated diver 

00220  Fulmar  00220  Fulmar 

00710  Gannet  00710  Gannet 

95009  Cormorant / Shag  00720  Cormorant 

00800  Shag 

05690  Great skua  05690  Great skua 

94003  Small gull species  05750  Mediterranean gull 

05780  Little gull 

05820  Black‐headed gull 

05900  Common gull 

06020  Kittiwake 

95034  Large gull species  05910  Lesser black‐backed gull 

05920  Herring gull 

05990  Glaucous gull 

06000  Great black‐backed gull 

95037  Tern species  06110  Sandwich tern 

06150  Common tern 

06160  Arctic tern 

06240  Little tern 

95038  ‘Commic’ tern (common or Arctic tern)  06150  Common tern 

06160  Arctic tern 

95040  Auk species  06340  Guillemot 

06360  Razorbill 

06380  Black guillemot 

06540  Puffin 

80150  Minke whale  80150  Minke Whale 

80000  Cetacean species  82410  Harbour porpoise 

82000  Dolphin species 

7100  Phocid species  70010  Grey seal 

    70020  Common seal 

 

   

Page 57: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

55 

Appendix 3 ‐ Scientific Names of Species Recorded 

 

Common Name  Scientific Name 

Red‐throated diver  Gavia stellate 

Fulmar  Fulmarus glacialis 

Gannet  Morus bassanus 

Cormorant  Phalacrocorax carbo 

Shag  Phalacrocorax aristotelis 

Kittiwake  Rissa tridactyla 

Common gull  Larus canus 

Great black‐backed gull  Larus marinus 

Herring gull  Larus argentatus 

Lesser black‐backed gull  Larus fuscus 

Common tern  Sterna hirundo 

Arctic tern  Sterna paradisaea 

Great skua  Stercorarius skua 

Black guillemot  Cepphus grylle 

Guillemot  Uria aalge 

Razorbill  Alca torda 

Puffin  Fratercula arctica 

Minke whale  Balaenoptera acutorostrata 

Harbour porpoise  Phocoena phocoena 

Common seal  Phoca vitulina 

Grey seal  Halichoerus grypus 

 

   

Page 58: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

56 

Appendix 4 ‐ Auk availability bias 

The  correction  factor  applied  to  each  relevant  species  is  based  on  that  recommended  by  JNCC  in  a 

submission during the examination phase of the East Anglia ONE OWF, referred to by JNCC as Method C.  

A copy of  the text on Method C  is provided below.   This has been taken from Paragraph 5.6.5 of  this 

document:  

Joint Nature Conservation Committee (2013). JNCC Expert Statement on Ornithological Issues for 

Written Representations in Respect of East Anglia ONE Offshore Windfarm by Dr Sophy Allen.  Joint 

Nature Conservation Committee, Aberdeen. 

 

 

The correction factor for puffins is taken from “Power Analysis for Pre‐Construction Aerial Surveys” report 

(Moray East, 2018) a copy of the text is shown below: 

‘ HiDef  provided  information  regarding  their  adjustment  for  availability  bias  (the  same approach was 

applied  to  the  data  for  the  Dogger  Bank  ES)  which  is  based  on  the  assumption  that  puffins  spend 

approximately 20.2% of their time at sea underwater. Time at sea includes time spent flying, on the water 

and diving. Puffins do not dive from flight, but from the sea surface. As this analysis is concerned with 

birds  on  the  water  (and  not  birds  in  flight),  there  is  a  requirement  to  remove  the  component  of 

‘unavailability’ from the proportion of birds in flight. From the baseline data from the MORL wind farm, 

95.7% of predicted puffins were assumed to be ‘on the water’ versus ‘in flight’. From the unavailability 

figure provided by HiDef, 0.9%1 would have been attributable to birds in flight. However, all of the birds 

underwater must be attributable to the proportion of birds on the water, as birds dive from the surface 

of  the water.  Therefore  it  was  calculated  that  approximately  21.1%  of  birds  on  the water  would  be 

unavailable for detection as a result of diving for food’.   

Page 59: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

57 

Appendix 5 ‐ Puffin Modelling Outputs 

A5.1  Model selection outputs 

 

Figure A5.1.1. Knot grid locations (green) for the 2d spatial smooth of x and y coordinates 

 

Figure A5.1.2. ACF plot showing correlation in each block (grey lines), and the mean correlation by lag across blacks (red line)  

Page 60: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

58 

 

 

 

Figure A5.1.3. Partial fit plots for continuous variable Distance and factor Month on the response scale  

Page 61: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

59 

 

 

 

Figure A5.1.4. Partial fit plots for continuous variable Distance and factor Month on the link scale  

Page 62: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

60 

A5.2  Puffin confidence interval maps 

A5.2.1  May 

 

A) Lower CI 

 

B) Upper CI 

Figure A5.1.5. Lower and upper confidence interval distribution maps   

Page 63: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

61 

A5.2.2  June 

 

A) Lower CI 

 

B) Upper CI 

Figure A5.1.6. Lower and upper confidence interval distribution maps   

Page 64: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

62 

A5.2.3 July 

 

A) Lower CI 

 

B) Upper CI 

Figure A5.1.7. Lower and upper confidence interval distribution maps   

Page 65: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

63 

Appendix 6 Distribution Maps 

A6.1  Primary species 

A6.1.1  Great black‐backed gull 

 

Figure A6.1.1. Great black‐backed gull distribution in May 

Page 66: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

64 

   

Figure A6.1.2. Great black‐backed gull distribution in June 

 

Figure A6.1.3. Great black‐backed gull distribution in July 

Page 67: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

65 

A6.2  Secondary species 

A6.2.1  Herring gull 

 

Figure A6.2.1. Herring gull distribution in May 

Page 68: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

66 

 

Figure A6.2.2. Herring gull distribution in June 

 

Figure A6.2.3. Herring gull distribution in July 

Page 69: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

67 

A6.2.2  Guillemot 

 

Figure A6.2.4. Guillemot distribution in May 

 

Figure A6.2.5. Guillemot distribution in June 

Page 70: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

68 

 

Figure A6.2.6. Guillemot distribution in July 

A6.2.3  Razorbill 

 

Figure A6.2.7. Razorbill distribution in May 

Page 71: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

69 

 

Figure A6.2.8. Razorbill distribution in June 

 

Figure A6.2.9. Razorbill distribution in July 

Page 72: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

70 

A6.3  Tertiary species 

A6.3.1  Kittiwake 

 

Figure A6.3.1. Kittiwake distribution in May 

Page 73: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

71 

 

Figure A6.3.2. Kittiwake distribution in June 

 

 

Figure A6.3.3. Kittiwake distribution in July 

Page 74: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

72 

A6.3.2  Gannet 

 

Figure A6.3.4. Gannet distribution in May 

 

Figure A6.3.5. Gannet distribution in June 

Page 75: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

73 

 

Figure A6.3.6. Gannet distribution in July 

   

Page 76: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

74 

Appendix 7 Abundance of other Species / Species Groups Accounts 

The  non‐key  species  abundance  for  all  surveys  across  the  Moray  East  site  and  the  Survey  Area  are presented in Table A7.1 and Table A7.2 below. 

A total of 12,235 birds were recorded across all surveys during the 2018 aerial survey of the Moray East site and 10 km buffer from May to July. This consisted of 6,152, 4,744 and 1,339 birds recorded in May, June and July, respectively (Table A7.1).  

A total of 47 marine mammals were recorded across all surveys during the 2018 aerial survey of the Moray East site and 10 km buffer from May to July. This consisted of 11, 34 and 3 marine mammals recorded in May, June and July, respectively (Table 15.1). 

 

Table A7.1: Comparison of abundance of bird and marine mammal species recorded during the May 2018, June 2018 and July 2018 surveys in the Moray East site. 

Species  Raw Count  Abundance  Lower CI  Upper CI  CV Density (birds km‐2) 

May‐18  

Commic' Tern  2  11  2  34  0.71  0.04 

Fulmar  40  227  125  347  0.16  0.77 

Guillemot / Razorbill  344  1,954  710  3,392  0.05  6.62 

Lesser Black‐backed Gull  3  17  3  34  0.58  0.06 

Red‐throated Diver  4  23  4  57  0.50  0.08 

Small Gull Species  1  6  1  17  1.00  0.02 

Marine mammals 

Grey seal  1           

Jun‐18 

Commic' Tern  2  11  2  34  0.71  0.04 

Fulmar  23  131  51  228  0.21  0.44 

Guillemot / Razorbill  233  1,325  427  2,372  0.07  4.49 

Large Gull Species  3  17  3  46  0.58  0.06 

Small Gull Species  1  6  1  17  1.00  0.02 

Marine mammals 

Harbour porpoise  5           

Phocid  2           

Jul‐18 

Commic' Tern  33  187  33  465  0.17  0.63 

Fulmar  26  148  85  210  0.20  0.50 

Great Skua  1  6  1  17  1.00  0.02 

Guillemot / Razorbill  33  187  51  369  0.17  0.63 

Small Gull Species  1  6  1  17  1.00  0.02 

Tern Species  2  11  2  34  0.71  0.04 

Page 77: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

75 

Species  Raw Count  Abundance  Lower CI  Upper CI  CV Density (birds km‐2) 

Marine mammals 

Harbour Porpoise  2           

 

Page 78: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

76 

Table A7.2: Comparison of abundance of bird and marine mammal species recorded during the May 2018, June 2018 and July 2018 surveys in the Survey Area. 

Species  Raw Count  Abundance  Lower CI  Upper CI  CV Density 

(birds km‐2) 

May‐18 

Black Guillemot  2  13  2  33  1  0.01 

Commic' Tern  2  13  2  40  1  0.01 

Common Gull  19  127  40  274  0  0.09 

Fulmar  223  1,489  922  2,237  0  1.07 

Great Skua  1  7  1  20  1  0.01 

Guillemot / Razorbill  1,726  11,528  4,942  19,816  0  8.26 

Large Gull Species  2  13  2  33  1  0.01 

Lesser Black‐backed Gull  26  174  73  301  0  0.12 

Red‐throated Diver  9  60  20  114  0  0.04 

Small Gull Species  3  20  3  53  1  0.01 

Marine mammals             

Harbour porpoise  3           

Dolphin / Porpoise  4           

Grey seal  1           

Phocid  3           

Jun‐18 

Commic' Tern  21  140  21  381  0  0.10 

Common Gull  12  80  12  207  0  0.06 

Fulmar  133  889  501  1,363  0  0.64 

Great Skua  18  120  18  327  0  0.09 

Guillemot / Razorbill  1,102  7,362  3,494  12,493  0  5.28 

Large Gull Species  6  40  7  80  0  0.03 

Lesser Black‐backed Gull  1  7  1  20  1  0.01 

Red‐throated Diver  4  27  4  60  1  0.02 

Marine mammals             

Minke whale  3           

Harbour porpoise  11           

Dolphin / Porpoise  7           

Dolphin species  2           

Common seal  2           

Phocid  5           

Jul‐18  

Commic' Tern  81  541  140  1,035  0  0.39 

Page 79: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report 

 

  

77 

Species  Raw Count  Abundance  Lower CI  Upper CI  CV Density 

(birds km‐2) 

Common Gull  3  20  3  40  1  0.01 

Cormorant / Shag  1  7  1  20  1  0.01 

Fulmar  119  794  407  1,255  0  0.57 

Great Skua  8  53  27  80  0  0.04 

Guillemot / Razorbill  180  1,202  614  1,882  0  0.86 

Lesser Black‐backed Gull  3  20  3  53  1  0.01 

Small Gull Species  7  47  13  87  0  0.03 

Tern Species  2  13  2  40  1  0.01 

Marine mammals             

Dolphin/Porpoise  1           

Harbour Porpoise  2           

 

   

Page 80: Pre‐construction Aerial Survey Report 2018

Moray Offshore Windfarm (East) Limited Pre‐construction Aerial Surveys 2018 Annual Report  

  

78 

 

 

Contact Moray Offshore Windfarm (East) Limited 

5th Floor, Atria One, 144 Morrison Street 

Edinburgh EH3 8EX 

Tel: +44 (0)131 556 7602