Éolienne

L’énergie éolienne est l’un des secteurs énergétiques à la croissance la plus rapide et fait l’objet d’un développement dans de nombreux pays du monde, notamment en Europe. En 2007, les dirigeants européens ont convenu de s’approvisionner à hauteur de 20 % de leurs besoins énergétiques auprès de sources renouvelables. Les turbines éoliennes convertissent l’énergie du vent en électricité. Les vents ont tendance à être plus forts et plus uniformes au-dessus de l’océan que sur la terre ferme, et de grandes zones potentiellement productives sont disponibles en mer.

Des sons sous-marins d’intensité et de durée variables, sont générés au cours des quatre étapes du cycle de vie d’un parc éolien :

1. Pré-construction, qui comprend souvent des études géophysiques/sismiques pour évaluer l’état du site et une augmentation du trafic maritime vers et depuis le site;
2. Construction, qui peut inclure le battage de pieux, le forage, l’excavation à l’aide d’explosifs, le dragage, la pose de câbles et la poursuite des opérations sur les navires et les barges ;
3. L’exploitation, y compris le bruit de longue durée associé aux vibrations mécaniques lorsque les pales tournent et le trafic des navires d’entretien, qui se poursuit pendant la durée de vie de 20 à 25 ans de l’installation ; et
4. Le démantèlement, qui peut inclure la coupe mécanique et les explosifs ainsi que l’augmentation du trafic maritime vers et depuis le site.

Pendant la phase opérationnelle d’un parc éolien, des sons de basse fréquence sont produits lorsque les pales tournent. Lorsqu’une turbine fonctionne, les vibrations à l’intérieur de la nacelle (le boîtier qui contient le générateur, la boîte de vitesses et d’autres pièces) sont transmises le long de l’arbre principal de l’éolienne et dans sa fondation. Ces vibrations se propagent ensuite dans la colonne d’eau et le plancher océanique. Le son est principalement inférieur à 1 kHz (généralement inférieur à 700 Hz), avec un niveau source de 80-150 dBre 1 µPa @ 1 m. Le bruit aérodynamique produit par les pales du rotor peut également pénétrer dans l’eau par voie aérienne. Les niveaux sonores augmentent légèrement avec la vitesse du vent. Le type de fondation de l’éolienne affectera également la transmission du son sous-marin.

Effets potentiels

De nombreux parcs éoliens offshore sont construits dans les eaux côtières. La croissance significative du développement de l’éolien offshore a suscité des inquiétudes quant au potentiel d’effets négatifs sur les poissons, les mammifères marins, les invertébrés, les oiseaux et les chauves-souris. Les effets négatifs potentiels comprennent la collision, le déplacement de l’habitat et l’exposition aux champs électromagnétiques et au bruit sous-marin.

Les observations indiquent que les sons sous-marins produits pendant la phase de construction des éoliennes offshore, en particulier celui du battage des pieux, présentent un plus grand potentiel d’impact physiologique et comportemental que le bruit opérationnel Madsen, P., Wahlberg, M., Tougaard, J., Lucke, K., & Tyack, P. (2006). Le bruit sous-marin des éoliennes et les mammifères marins : implications des connaissances actuelles et besoins en données. Marine Ecology Progress Series, 309, 279-295. https://doi.org/10.3354/meps309279.. Le battage de pieux produit un son sous-marin intense qui peut être détecté à distance de la source. Le son sous-marin généré par les éoliennes en fonctionnement est cependant d’une intensité plus faible que le battage de pieux et est susceptible de présenter un impact plus faible que la construction, bien que pendant une période plus longue.

Il existe peu de données sur les effets à long terme associés au bruit opérationnel continu des éoliennes offshore. La taille des turbines, la taille globale du parc éolien et son emplacement ont tous des répercussions sur l’impact environnemental. En outre, les effets cumulatifs associés à la présence de plusieurs parcs éoliens à proximité les uns des autres et à l’augmentation des activités humaines, telles que la navigation, dans la zone des parcs éoliens, sont également mal compris. Des données supplémentaires sont également nécessaires pour comprendre les effets dus aux changements à long terme de la disponibilité des proies autour des installations éoliennes offshore.

Les effets du bruit des parcs éoliens offshore dépendent de la sensibilité des espèces et des conditions du site. Il convient d’être prudent dans l’extrapolation des mesures et des résultats locaux d’une installation éolienne offshore à une autre. La taille et la technologie des turbines, le type de fondation, le nombre et l’espacement des turbines au sein de l’installation, ainsi que les conditions de propagation et les niveaux de bruit ambiant de chaque site, peuvent être différents et affecter les sons produits et leur distance de propagation. Le type de substrat, les communautés marines locales et les activités humaines avant et après la construction du parc éolien sont également très variables. L’échelle et la taille de chaque parc éolien sont également importantes à prendre en compte ; les petites installations peuvent avoir des effets très localisés.

Poissons

Les sons sous-marins associés aux parcs éoliens offshore ne semblent pas affecter les poissons attirés par les fondations des éoliennes pour se nourrir et se protéger. Les fondations des parcs éoliens et les structures supplémentaires destinées à empêcher l' »affouillement » (érosion) peuvent entraîner une augmentation de la complexité de l’habitat, qui attire les espèces de poissons et d’invertébrés, en particulier celles qui préfèrent les substrats durs. Ce phénomène est connu sous le nom d' »effet récif ». Les parcs éoliens offshore créent également des zones où certaines activités humaines, comme la pêche commerciale, sont interdites, offrant ainsi une protection supplémentaire. C’est ce que l’on appelle « l’effet refuge ». On a constaté que l’abondance des poissons augmente à proximité de divers parcs éoliens offshore et de nombreux poissons ont été observés à proximité des fondations des turbines Reubens, J. T., Degraer, S., & Vincx, M. (2014). L’écologie des poissons benthopélagiques dans les parcs éoliens offshore : une synthèse de 4 années de recherche. Hydrobiologia, 727(1), 121-136. https://doi.org/10.1007/s10750-013-1793-1.Stenberg, C., Støttrup, J., van Deurs, M., Berg, C., Dinesen, G., Mosegaard, H., … Leonhard, S. (2015). Effets à long terme d’un parc éolien offshore en mer du Nord sur les communautés de poissons. Marine Ecology Progress Series, 528, 257-265. https://doi.org/10.3354/meps11261.van Hal, R., Griffioen, A. B., & van Keeken, O. A. (2017). Changements dans les communautés de poissons à une petite échelle spatiale, un effet de la complexité accrue de l’habitat par un parc éolien offshore. Recherche sur l’environnement marin, 126, 26-36. https://doi.org/10.1016/j.marenvres.2017.01.009.. Une étude a également montré qu’aucun effet négatif n’a été observé sur la santé individuelle ou la performance de reproduction des anguilles après cinq ans d’exploitation du parc éolien offshore de Lilllgrund en Suède. Aucun impact sur la condition reproductive ou le développement de la couvée chez les femelles d’anguille n’a été observéLanghamer, O., Dahlgren, T. G., & Rosenqvist, G. (2018). Effet d’un parc éolien offshore sur l’anguille de mer vivipare : Biométrie, développement des couvées et études de population à Lillgrund, Suède. Indicateurs écologiques, 84, 1-6. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2017.08.035.. Bien que cette étude n’ait pas trouvé de différences physiologiques entre les éperlans dans la zone du parc éolien et les autres sites naturels étudiés, des mesures supplémentaires à long terme sont nécessaires sur ce site et d’autres pour comprendre pleinement les effets potentiels du bruit continu du parc éolien sur la croissance et la reproduction. Cela est d’autant plus important que des réseaux plus importants sont mis en ligne et/ou sont construits à proximité d’autres installations.

Mammifères marins

Sur la base des mesures du son sous-marin produit par les turbines, les impacts de l’exploitation des turbines sur les mammifères marins sont prévus comme étant minimes à négligeablesTougaard, J., Madsen, P. T., & Wahlberg, M. (2008). Bruit sous-marin provenant de la construction et de l’exploitation de parcs éoliens offshore. Bioacoustics, 17(1-3), 143-146. https://doi.org/10.1080/09524622.2008.9753795.. Il y a peu de chevauchement entre les sons sous-marins produits par les éoliennes offshore et les capacités auditives des marsouins communs. Ils peuvent détecter les sons des éoliennes opérationnelles à des distances de 100 m ou moins de la fondation d’une éolienne. Les réactions comportementales des marsouins aux sons sous-marins produits par les éoliennes semblent peu probables, sauf à proximité immédiate des fondations des éoliennesTougaard, J., Henriksen, O. D., & Miller, L. A. (2009). Le bruit sous-marin de trois types d’éoliennes offshore : Estimation des zones d’impact pour les marsouins communs et les phoques communs. The Journal of the Acoustical Society of America, 125(6), 3766-3773. https://doi.org/10.1121/1.3117444.. Cependant, les phoques communs peuvent détecter des sons jusqu’à plusieurs kilomètres. Il est peu probable que les sons opérationnels des turbines atteignent des niveaux suffisants pour provoquer des déplacements de seuil temporaires ou permanents à n’importe quelle distance des turbines.

Cependant, il existe un exemple en mer Baltique de marsouins communs quittant la zone pendant la construction et peu d’animaux revenant une fois le parc éolien opérationnelTeilmann, J., & Carstensen, J. (2012). Effets négatifs à long terme sur les marsouins communs d’un parc éolien offshore à grande échelle dans la Baltique – preuve d’une lente récupération. Environmental Research Letters, 7(4), 045101. https://doi.org/10.1088/1748-9326/7/4/045101.. Le retour des marsouins communs peut être lié à la qualité de l’habitat primaire. Les résultats soulignent la nécessité de traiter les études sur les parcs éoliens offshore de manière indépendante, et de ne pas extrapoler les résultats d’une zone à l’autre.

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