Die Untersuchungen werden durchgeführt um u.a. festzustellen, ob eine Brücke den Vogelzug behindern könnte und negative Auswirkungen, insbesondere auf geschützte Arten, zu befürchten sind.

Mit Fernglas stets bereit
Für die Prüfung der Umweltverträglichkeit einer festen Querung über den Fehmarnbelt werden sehr aufwändige Untersuchungen durchgeführt. Von vier Stationen aus werden Sichtbeobachtungen durchgeführt, an denen ziehende Vögel nach Art, Zugrichtung und Flughöhe erfasst werden. Auf den Inseln Lolland und Fehmarn erfolgen diese Beobachtungen im Gebiet der geplanten Landanschlüsse einer Festen Fehmarnbeltquerung. Zudem werden ziehende Vögel auch vom Schiff aus an zwei Stationen im Fehmarnbelt erfasst. Die Untersuchungen werden von besonders geschulten Beobachtern durchgeführt, die sämtliche europäische Vogelarten und deren Zugrufe kennen.

Rund um die Uhr vom Radar verfolgt
Vogelzug erfolgt auch in der Nacht und in Höhen, in denen die Vögel mit dem bloßem Auge oder dem Fernglas nicht sichtbar sind. Fliegende Vögel können aber auch mit Radargeräten erkannt werden, und daher erfolgt seit 2009 von den zwei Land- und zwei Schiffsstationen aus eine kontinuierliche Radarüberwachung des Fehmarnbelts. So lässt sich der Vogelzug rund um die Uhr erfassen.

Um auch die Zughöhe der Vögel erfassen zu können, werden an fünf Stationen zusätzliche senkrecht gekippte Radargeräte eingesetzt, die die Radarstrahlen vertikal in den Himmel senden. Diese Geräte erlauben es, den Vogelzug bis in 1,5 km Höhe zu verfolgen. Als Besonderheit bei den Untersuchungen zur Festen Fehmarnbeltquerung kommt auch ein Zielverfolgungsradar aus alten Schweizer Militärbeständen zum Einsatz. Dieses Gerät sucht mithilfe eines fokussierenden Radarstrahls den Himmel nach sich bewegenden Objekten ab. Sobald ein solches gefunden ist (also ein Vogel oder ein Schwarm), wird das Ziel automatisch verfolgt, bis es aus der Reichweite verschwindet. Als Ergebnis erhält man die Zugrichtung, Zughöhe und Fluggeschwindigkeit.

In zwei Kilometern Höhe über den Fehmarnbelt
Landvögel, die die Überquerung offener Gewässer meiden, bevorzugen für ihre Zugroute den Fehmarnbelt als kürzeste Verbindung zwischen europäischem Festland und Skandinavien (die sogenannte „Vogelfluglinie“). Ein hoher Anteil  des skandinavischen Brutbestands zieht zweimal jährlich über Fehmarn und Lolland hinweg.

Wie tagziehende Landvögel auf die notwendige Überquerung einer Meeresfläche reagieren, zeigen die Radaruntersuchungen. Besonders Kleinvögel steigen in große Flughöhen auf, sobald sie die Küste verlassen. Mit dem Radar ließ sich verfolgen, wie ein Schwarm Kleinvögel nach dem Verlassen der Küste Lollands bis auf 2 km Höhe aufstieg, als würde er einen unsichtbaren Berg übersteigen. Die Vögel tun dies vermutlich, um sich zu orientieren und die kürzeste Verbindung bis zum nächsten Landeplatz zu erkennen.

Greifvögel nutzen erwärmte aufsteigende Luft und gewinnen so kreisend über Land an Höhe, um dann einen großen Teil des Fehmarnbelts im Gleitflug zu überqueren.

Für die Landvögel stellt eine Brücke im Fehmarnbelt keine Barriere da. Ein eventuelles Kollisionsrisiko ist jedoch abzuschätzen und zu bewerten.

Wasservögel
Anders verhalten sich Wasservögel, die es bevorzugen, über Wasser zu ziehen, und die Überquerung von Landflächen meiden. Für diese Arten könnte eine Brücke eine Barriere bilden. Obwohl die Vögel in der Lage sind, auf Ihrem Zug ins Wattenmeer Landgebiete wie Schleswig-Holstein oder auf dem Zug in die Brutgebiete die südschwedische Landfläche von Schonen (Skåne) zu überqueren, kann eine Brücke den Zug behindern. In welchem Maße dies geschieht, wird derzeit an bestehenden Brücken im Großen Belt, im Öresund, im Farösund und im Kalmarsund untersucht.