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Éoliennes en mer : goutte d’eau ou tsunami énergétique ?

Éoliennes : des retombées contrastées pour la biodiversité marine

avec Anaïs Marechal, journaliste scientifique
Le 19 janvier 2022 |
4min. de lecture
Nathalie Niquil
Nathalie Niquil
directrice de recherche CNRS au laboratoire de biologie des organismes et écosystèmes aquatiques
En bref
  • En phase d’exploitation des éoliennes, l’un des effets les plus connus sur la biodiversité marine est l’effet récif artificiel. Si le parc éolien est fermé à la pêche, ou moins fréquenté, un effet réserve peut s’ajouter.
  • Les espèces qui vivent fixées, comme les algues, les moules et les anémones s’installent sur les structures dures tout en attirant d’autres espèces.
  • L’étape de construction est celle qui affecte le plus les espèces marines. Le bruit généré lors du battage des pieux est très impactant, et ces effets sont toujours considérés comme les plus importants 10 ans après le début de l’exploitation.
  • La dégradation des composants de l’éolienne a également un effet sur la biomasse présente sur le site. La corrosion des structures métalliques ou les champs électromagnétiques provoqués par le flux d’énergie des câbles semble avoir un impact très faible.

Les éoliennes en mer posées nuisent-elles à la bio­di­ver­si­té marine ?

Lors de la phase d’exploitation des éoliennes, l’un des effets les plus connus sur la bio­di­ver­si­té marine est l’effet récif arti­fi­ciel. Il cor­res­pond à l’arrivée de nou­velles espèces autour de l’éolienne : moules, crabes, ané­mones et dif­fé­rents pois­sons, selon l’emplacement géo­gra­phique. En effet, les éoliennes sont sou­vent construites sur des fonds meubles. Les enro­che­ments qui pro­tègent les câbles, les mâts et leurs fon­da­tions apportent un sub­strat dur qui mul­ti­plie les niches éco­lo­giques et la com­plexi­té de l’habitat, et attire donc de nou­velles espèces. L’effet récif arti­fi­ciel est bien décrit dans les parcs éoliens belges qui offrent désor­mais un recul de dix ans, et nous l’observons sur de nom­breuses autres construc­tions humaines en mer. Le nou­vel habi­tat qui se met en place est plus riche en bio­di­ver­si­té et en bio­masse ani­male comme végétale.

Si le parc éolien est fer­mé à la pêche, ou moins fré­quen­té, un effet réserve peut s’ajouter. Comme pour une aire marine pro­té­gée, le parc peut per­mettre un meilleur renou­vel­le­ment des stocks des espèces pêchées. Leur bio­masse peut alors aug­men­ter en bor­dure du parc.

La pré­sence d’éoliennes aug­men­te­rait donc le nombre de poissons ?

Est-ce que le nombre d’animaux aug­mente, ou est-ce qu’ils se concentrent sim­ple­ment dans le parc éolien ? Cette ques­tion est aujourd’hui débattue.

Pour les espèces ben­thiques, qui vivent fixées, l’augmentation de la bio­masse et de la pro­duc­tion est clai­re­ment éta­blie. Algues, moules et ané­mones qui s’installent sur les struc­tures dures attirent d’autres espèces en cas­cade, tout le long de la chaîne ali­men­taire. Nos simu­la­tions numé­riques montrent que cette cas­cade est sus­cep­tible d’atteindre les pré­da­teurs supé­rieurs, en haut de la chaîne ali­men­taire, aug­men­tant alors poten­tiel­le­ment leur nombre.

L’observation des mam­mi­fères marins apporte quelques preuves en ce sens : en Mer du Nord, les opé­ra­tions de sui­vi par satel­lite montrent que les phoques fré­quentent les parcs éoliens. Mais il faut noter que cet effet cas­cade dépend for­te­ment de l’état ini­tial de la popu­la­tion1. La popu­la­tion de phoques en Mer du Nord aug­mente depuis plu­sieurs années, et l’effet récif ren­force poten­tiel­le­ment cette crois­sance. Dans le cas de popu­la­tions en mau­vais état, l’implantation d’une éolienne risque d’empirer le phénomène.

Quel est le risque de col­li­sion pour les oiseaux et chauve-souris ?

Le retour d’expérience des parcs éoliens belges2 révèle la grande incer­ti­tude concer­nant le risque de col­li­sion pour les oiseaux et les chauves-sou­ris. Pour les parcs éoliens ter­restres, les scien­ti­fiques réa­lisent des comp­tages des ani­maux tom­bés au sol, mais ce comp­tage est plus déli­cat pour les éoliennes en mer. Des études sont en cours pour déve­lop­per des méthodes d’instrumentation.

Il est impor­tant que ces mesures soient faites : cer­taines espèces pro­té­gées d’oiseaux peuvent être sen­sibles à un nombre très limi­té de col­li­sions par an3.

La construc­tion d’un parc éolien est-elle une période par­ti­cu­liè­re­ment à risque pour les espèces marines ? Est-il pos­sible d’en limi­ter les effets ?

Oui, tous les spé­cia­listes s’accordent pour dire que c’est l’étape qui affecte le plus les espèces marines. Le bruit géné­ré lors du bat­tage des pieux est très impac­tant, et ces effets sont tou­jours consi­dé­rés comme les plus impor­tants dix ans après le début de l’exploitation.

Plu­sieurs mesures per­mettent d’en limi­ter les effets. La géné­ra­tion de doubles rideaux de bulles lors du bat­tage des pieux atté­nue les nui­sances sonores. Il est impor­tant de ne pas faire de tra­vaux lors de périodes sen­sibles comme la mise-bas ou la repro­duc­tion, notam­ment pour les espèces à inté­rêt de pro­tec­tion. Enfin, le niveau de bruit peut être aug­men­té très pro­gres­si­ve­ment, ce qui per­met de faire fuir les espèces sen­sibles et ne pas les bles­ser. Des simu­la­tions montrent que l’effet cumu­lé de toutes ces mesures peut réduire jusqu’à 97 % les consé­quences néga­tives sur les espèces.

J’ajouterais qu’il est impor­tant de sanc­tua­ri­ser cer­taines zones qui pré­sentent un inté­rêt éco­lo­gique ou un bon état de conser­va­tion, et de déve­lop­per l’éolien dans les zones déjà lar­ge­ment impac­tées par les acti­vi­tés humaines. Le déve­lop­pe­ment de l’éolien en mer me semble impor­tant afin de limi­ter les émis­sions de gaz à effet de serre : nos simu­la­tions montrent que le chan­ge­ment cli­ma­tique a des retom­bées très fortes sur la bio­di­ver­si­té marine. Ces consé­quences sont net­te­ment plus éten­dues que l’effet loca­li­sé des éoliennes.

Existe-t-il des risques liés à la pol­lu­tion chi­mique ou au trans­port sous-marin de l’électricité ?

En mer, les struc­tures métal­liques immer­gées sont sou­mises à la cor­ro­sion. Des anodes gal­va­niques — com­po­sées majo­ri­tai­re­ment d’aluminium — sont sou­vent uti­li­sées : leur dis­so­lu­tion dans l’eau pro­tège les fon­da­tions de l’éolienne. Leur pré­sence a par­fois été sus­pec­tée d’être une source impor­tante de pol­lu­tion métal­lique, mais il semble que le degré de dilu­tion soit suf­fi­sant pour en limi­ter les effets. Des tra­vaux sont tou­te­fois en cours pour véri­fier ce résultat.

Les câbles et les sous-sta­tions élec­triques génèrent, eux, des champs élec­tro­ma­gné­tiques. Leurs effets sont étu­diés depuis quelques années : les pre­miers résul­tats mettent en évi­dence des retom­bées très loca­li­sées. Et les pre­miers tra­vaux de ter­rain ou en labo­ra­toire montrent qu’avec les inten­si­tés obser­vées, l’impact sur les ani­maux est très faible4.

Les éoliennes flot­tantes, contrai­re­ment aux éoliennes posées, ont fait l’objet de très peu d’études concer­nant leur impact envi­ron­ne­men­tal. Le site d’essai SEM-REV de Cen­trale de Nantes, au large du Croi­sic, a per­mis pour la pre­mière fois en France de le mesu­rer in situ pen­dant trois ans, cou­vrant ain­si la phase de tra­vaux, opé­ra­tion­nelle et de main­te­nance5.

Après un an de fonc­tion­ne­ment, les com­mu­nau­tés ben­thiques à proxi­mi­té de l’éolienne et ses infra­struc­tures — sys­tème d’ancrage et câble élec­trique — sont en très bonne san­té. Les lignes d’ancrages, le flot­teur et les câbles ont été colo­ni­sés par des moules, ané­mones ou encore coraux. Seule une espèce de mol­lusque non indi­gène — et donc nou­velle — a été obser­vée. Pro­fi­tant d’un nou­vel habi­tat, des homards, congres et crabes dor­meurs sont retrou­vés. Les retom­bées sur ces espèces et les pois­sons pêchés n’ont pas encore été éva­luées. L’équipe note enfin un effet d’attraction des chauves-sou­ris lors des tra­vaux. Aucune obser­va­tion robuste ne peut être appor­tée concer­nant les oiseaux en l’absence d’outil de mesure.

1D’après une dis­cus­sion avec Cécile Vincent, cher­cheuse en éco­lo­gie au Centre d’études bio­lo­giques de Chi­zé
2Degraer, S., Bra­bant, R., Rumes, B. & Vigin, L. (eds). 2020. Envi­ron­men­tal Impacts of Off­shore Wind Farms in the Bel­gian Part of the North Sea : Empi­ri­cal Evi­dence Ins­pi­ring Prio­ri­ty Moni­to­ring, Research and Mana­ge­ment. Series ‘Memoirs on the Marine Envi­ron­ment’. Brus­sels : Royal Bel­gian Ins­ti­tute of Natu­ral Sciences, OD Natu­ral Envi­ron­ment, Marine Eco­lo­gy and Mana­ge­ment, 131 p.
3D’après une dis­cus­sion avec Sophie de Gris­sac, cher­cheuse en éco­lo­gie à France Ener­gie Marine
4D’après une dis­cus­sion avec Antoine Car­lier, cher­cheur en bio­lo­gie marine au labo­ra­toire d’écologie ben­thique côtière de l’Ifremer
5Rey­naud, Marine, Le Bouh­ris, Enored, Sou­lard, Tho­mas, & Per­ignon, Yves. (2021). Rap­port de sui­vi envi­ron­ne­men­tal de l’éolienne flot­tante FLOATGEN, site d’essais SEM-REV. Zeno­do. https://​doi​.org/​1​0​.​5​2​8​1​/​z​e​n​o​d​o​.​5​6​59296

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