De nombreuses exigences réglementaires en matière de protection de la nature doivent être respectées pour que le développement de l’énergie éolienne en mer soit aussi respectueux que possible de l’environnement. La construction de nouveaux parcs éoliens n’est autorisée que si des études de compatibilité environnementale sont effectuées. Ces études commencent avant même la construction d’un parc éolien, se poursuivent pendant la phase de construction ainsi que pendant les premières années d’exploitation. Leur objectif consiste à déceler précocement les impacts potentiels sur les mammifères marins, les oiseaux, les poissons et d’autres organismes vivants et à mettre au point des solutions adaptées. « Chaque projet de parc éolien offshore nous coûte chaque année quelque 2 millions d’euros en suivi environnemental annuel », explique Gotje von Leesen, responsable environnement chez EnBW pour l’éolien en mer et docteure en biologie marine.
Les parcs éoliens ont un impact positif sur la biodiversité
Le retour d’expérience d’EnBW depuis la mise en service du premier parc éolien commercial allemand en mer, EnBW Baltic 1, il y a une quinzaine d’années ainsi que les études d’instituts de recherche renommés, d’associations professionnelles et environnementales montrent que les mammifères marins évitent la zone du parc éolien pendant l’installation des fondations. « De nombreux effets positifs sur la faune et la biodiversité en mer sont néanmoins observés après la construction des parcs éoliens », déclare Gotje von Leesen. Les ressources halieutiques, par exemple, se reconstituent parce que les parcs sont interdits à la pêche, et les éléments des éoliennes situés sous l’eau forment des récifs artificiels servant d’habitat à de nombreuses espèces animales et végétales.
Marsouins: des mesures de protection internationales extrêmement sévères pendant la construction
La présence de mammifères marins protégés comme les marsouins, les phoques et les veaux marins est suivie au travers d’une surveillance avant, pendant et après l’installation d’une éolienne offshore. À cela s’ajoutent des mesures hydroacoustiques qui enregistrent les appels et les sons des animaux.
La phase de construction des éoliennes offshore, pendant laquelle les fondations (monopieux) sont enfoncées dans le fond marin, constitue tout spécialement une nuisance sonore pour le monde sous-marin. Les mammifères comme les marsouins et les phoques, mais aussi des poissons comme les morues utilisent le son pour s’orienter, repérer leurs proies, communiquer ou détecter les prédateurs.
Des niveaux sonores réglementaires ne doivent pas être dépassés lors des travaux de construction des parcs éoliens offshore. Ainsi, l’enfoncement des monopieux dans le fond marin ne doit pas dépasser 160 décibels en moyenne et 190 décibels en valeur maximale à une distance de 750 mètres. Cette norme de protection acoustique, la plus stricte au monde, est contrôlée par des organismes indépendants pendant la construction via des mesures adressées aux autorités compétentes.
L’année dernière, EnBW a mis en œuvre, lors de l’installation des fondations du parc He Dreiht, un nouveau système d’insonorisation innovant spécialement élaboré pour EnBW. Il s’agit d’un tube d’acier à double paroi, à travers lequel des bulles d’air remontent à la surface, amortissant ainsi le son directement à la source.
En complément, il a été fait usage d’un double rideau de bulles agissant contre le bruit grâce à une méthode simple, mais très efficace. « Imaginez ce dispositif comme un gros tuyau de jardin doté de nombreux trous et disposé tout autour du chantier sur le fond de la mer, dans lequel nous soufflons de l’air », explique Gotje von Leesen. « Les bulles d’air montent, comme dans un bain à remous, à la surface de la mer en modifiant la densité de l’eau et brisent les ondes sonores ». Résultat : le bruit des travaux, atténué par le dispositif, ne peut plus se propager librement autour du chantier.
Les parcs éoliens offshore en fonctionnement en mer allemande du Nord servent de refuge aux marsouins. C’est la conclusion à laquelle parvient une nouvelle étude de longue haleine réalisée par l’institut BioConsult SH et le bureau d’études IBL Umweltplanung GmbH. Les taux de détection de marsouins à l’intérieur des parcs éoliens sont significativement plus élevés qu’aux alentours, ce qui laisse supposer qu’ils abritent potentiellement des récifs et servent de refuge. L’analyse repose sur des données collectées pendant 13 ans sur plus de 60 stations de la baie allemande de la mer du Nord.
À l’avenir toutefois, il sera peut-être possible d’éviter également les perturbations temporaires causées par l’ancrage des fondations dans le fond marin. « Des recherches portant sur de nouvelles technologies d’installation et d’insonorisation visant à réduire le bruit engendré par les travaux sur les fondations sont en cours », indique Gotje von Leesen.
Impacts sur d’autres espèces d’animaux
Benthos
Colonisation des fondations par de nouvelles espèces
Benthos : colonisation des fondations par de nouvelles espèces
L’étude du benthos, à savoir des organismes vivant dans les sédiments du fond marin, s’effectue à l’aide de prélèvements réalisés par raclage, dont l’analyse permet une identification précise des espèces. « Nous avons observé que la population de nombreuses espèces est en croissance dans les parcs éoliens. Des moules, par exemple, se fixent sur plusieurs centimètres d’épaisseur sur les fondations. Un récif artificiel se forme », explique Lars Stuible. Ces observations concordent avec les résultats d’un projet de recherche de l’Institut de recherche polaire et marine Alfred Wegener, projet s’intéressant aux répercussions écologiques des parcs éoliens offshore sur le benthos. Dès 2013, les scientifiques rapportaient que les fondations en acier et en béton avaient plutôt tendance à enrichir l’habitat sous-marin qu’à l’amenuiser. Ils décrivaient en effet un « substrat dur » artificiel pouvant être selon eux colonisé, comme sur les épaves de navire notamment, par des organismes rarement présents, voire jamais, dans les substrats meubles naturels. Les chercheurs ont ainsi notamment démontré la présence d’une population accrue de tourteaux sur l’une des installations étudiées.
Les poissons
Prolifération de la morue et du cabillaud
Prolifération de la morue et du cabillaud chez les poissons
Depuis les années quatre-vingt, les quantités de poisson sont en recul en mer du Nord et en mer Baltique. De nombreuses ressources font l’objet d’une surpêche. Afin de permettre aux populations de poissons de se reconstituer, il existe en mer du Nord et en mer Baltique des zones protégées où la pêche est interdite. Les défenseurs de l’environnement les jugent néanmoins encore trop petites et réclament la création de nouvelles zones protégées ainsi que des restrictions de pêche plus strictes.
Les parcs éoliens étant interdits à la navigation maritime ainsi qu’à la pêche, leur incidence sur la faune piscicole est similaire à celle des zones protégées. En d’autres termes : celle-ci peut s’y développer sans entraves.
Les enrochements artificiels qui servent à protéger les fondations des parcs éoliens ont pour effet de constituer un « récif artificiel ». Ces structures entourant les fondations peuvent non seulement servir de lieu de frai au cabillaud, mais aussi d’habitat à de nombreuses sources de nourriture, ce qui constitue un facteur décisif pour la reconstitution et la pérennité des populations marines. Les résultats des études prouvent en outre que les habitats nouvellement créés profitent aussi à d’autres espèces.
Les parcs éoliens offshore peuvent servir de refuge au cabillaud en mer du Nord.
En 2020, les scientifiques de l’institut Thünen de la pêche maritime ont démontré dans le cadre du projet biennal « Parcs éoliens offshore observés sous l’angle de la planification et de l’utilisation de l’espace basée sur les écosystèmes » que le cabillaud semble également se plaire dans les parcs éoliens : « Le cabillaud se concentre autour des installations. Des prélèvements de plancton associés à des simulations de dérive révèlent des activités de reproduction dans le parc éolien », indique le rapport final de l’étude. On entend par plancton les organismes flottant dans l’eau. Les simulations dites de dérive sont des méthodes prédictives servant à simuler les processus de dispersion en mer. Pour l’étude, les scientifiques de l’institut de recherche fédéral ont également analysé le contenu de l’estomac de cabillauds peuplant les parcs éoliens et ont découvert « que le spectre alimentaire des animaux vivant dans le parc éolien est bien plus diversifié que celui des animaux capturés à l’extérieur ».
Les oiseaux
non perturbés
Des oiseaux non perturbés
« L’avifaune, quant à elle, s’intéresse essentiellement aux oiseaux en halte migratoire et aux oiseaux migrateurs », explique Lars Stuible, expert chez EnBW. « Une mouette, par exemple, est un oiseau en halte migratoire, tandis qu’une grue est un oiseau migrateur. » La biosurveillance consiste à recenser à partir d’avions et de navires les espèces et les quantités d’oiseaux présentes en plusieurs points d’observation d’une zone donnée. Ceci est réalisé à l’aide de prises de vue, d’observations visuelles et de l’écoute des vocalisations. « C’est aussi et surtout la hauteur de vol qui est intéressante en la matière », précise Lars Stuible.
Les études ne confirment pas le préjugé des « tueuses d’oiseaux en mer ». « Nous constatons que les parcs éoliens constituent certes des obstacles, mais que les oiseaux les survolent. Cela se voit aussi au fait que nous ne trouvons pas d’oiseaux morts sur nos fondations ou flottant dans l’eau. Nous le saurions, car nous sommes sur place tous les jours », explique Lars Stuible. Les grands vols d’oiseaux migrateurs évitent les installations EnBW Baltic 1 et EnBW Baltic 2, selon les observations faites depuis des années. « Pour cette raison, nous ne sommes pas obligés de procéder à des coupures temporaires, en nous aidant par exemple de radars pour déceler les vols migratoires. »
Les propres études de l’office fédéral d’hydrographie et de navigation maritime (BSH) confirment que le risque de collision est faible pour les oiseaux marins et que les espèces migratoires évitent les parcs éoliens. En 2018, le Programme industriel conjoint pour les énergies renouvelables en mer (ORJIP) a publié des résultats issus de l’Étude du comportement des oiseaux marins et du risque de collision avec des parcs éoliens offshore, étude la plus complète et techniquement la plus poussée du monde. Résultat : les manœuvres d’évitement des oiseaux sont plus importantes qu’on ne le suppose fréquemment. Au cours des deux années d’observation, les scientifiques participants n’ont observé que six collisions dans un parc éolien au large de la côte de Grande-Bretagne, soit 0,05 pour cent de toutes les trajectoires de vol recensées sur le site.
Les parcs éoliens deviennent des zones de refuge
Bilan réjouissant : pour toutes les espèces protégées de la faune marine, dont une biosurveillance globale permet de constater les impacts éventuels sur celles-ci, l’installation et l’exploitation d’éoliennes offshore EnBW n’ont pas révélé de répercussions négatives. « C’est pourquoi EnBW Baltic 1 et EnBW Baltic 2, nos deux parcs éoliens en service depuis de longues années, ne se sont pas vu imposer d’obligations supplémentaires », résume Lars Stuible, responsable de l’exploitation des parcs éoliens EnBW de la mer Baltique.
Le fait que de nouveaux écosystèmes préservés voient le jour dans les parcs éoliens grâce à des « récifs artificiels » et à l’exclusion de la pêche est un effet secondaire positif. La richesse alimentaire de ces nouveaux espaces de vie transformés attire marsouins, phoques et poissons et fait ainsi des parcs éoliens des zones de refuge propices à la diversité des espèces.