3. Cartographie du site

Travail réalisé par Clara DIDIER et Yoan RICHARD

 

​Cette cartographie a pour but de déterminer le site sur lequel seront implantées les hydroliennes. Pour cela, nous avons évalué les différents paramètres à prendre en compte. ceux-ci nous ont permis de déterminer la zone la plus propice à la mise en place d'hydroliennes tout en vérifiant qu'il ait le minimum de contraintes réglementaires. 

 

Paramètres

Plusieurs paramètres à prendre en compte pour la mise en place d'hydroliennes et donc pour le choix du site d'implantation :

 

1. Paramètres géophysiques

​​a. Bathymétrie

​​L’hydrolienne doit se trouver dans la demi-tranche inférieure d’eau pour avoir un chargement hydraulique suffisant. La tranche d’eau doit donc faire au moins 17 m, donc la hauteur minimale d'eau nécessaire pour une bonne efficacité des hydroliennes est de 30 m (J.C. ALLO). Une hauteur d'eau supérieure est cependant utile pour envisager des hydroliennes plus grandes.

Les hydroliennes peuvent être installée si la profondeur est inférieure à 20/25 m (DREAL Basse-Normandie, 2012) car il nécessaire de prévoir un tirant d'eau suffisant pour éviter l'influence de la houle et pour laisser un passage pour les bateaux..

 

b. Nature et structure des fonds marins

La nature des fonds (sédimentologie) marins influence peu le choix du site. La seule nécessité est le choix d'un site avec une surface stable pour pouvoir poser les hydroliennes.

L'idéal est d'éviter un relief important au niveau du site d’implantation et de privilégier les zones à faibles pentes pour faciliter la fixation des hydroliennes.

 

Les cartes ont été obtenues auprès du SHOM et de l'IFREMER - Sextant.

 

2. Activités et usages humains

Ces activités sont à prendre en compte car la mise en place d'hydroliennes peut être une gêne et donc entraîner des conflits d'usage et parfois même la remise en question de projets.

a. Navigation

Le Groupe de Travail des Energies Marines Renouvelables cite dans leur rapport (GT EMR, 2013) que "concernant la sécurité maritime, le trafic est modéré mais le passage du Fromveur est  notamment fréquenté par des ferries. C’est pourquoi, les technologies retenues devront  garantir le maintien d’un brassiage (hauteur d’eau au-dessus des machines) suffisant pour  permettre le trafic en toute condition de mer."

Cependant, les conditions retenues pour la bathymétrie limitent les problèmes liés à l'implantation d'hydroliennes pour la navigation. En effet, la hauteur d'eau nécessaire (30 m) permet une hauteur d'eau de 18 m au dessus des machines ce qui est largement suffisant pour le passage des bateaux (cargo, ferries,...). 

 

b. Pêche

Il y a peu ou pas de pêche, en particulier au niveau du passage du Fromveur en raison des forts courants (GT EMR, 2013). De plus, le pêche se fait à la ligne ou au filet, la hauteur d'eau est donc suffisante (cf point sur la navigation).

 

c. Tourisme et activités militaires

Ces deux types d'activités étant très limités, ils ne seront pas pris en compte pour choisir le site exact.

 

Ces différents paramètres ne limiteront donc pas le choix du site d'implantation.

 

3. Zones remarquables​ 

Les îles d'Ouessant et Molène, ainsi que la mer d'Iroise dans laquelle elles sont situées, bénéficient de nombreux dispositifs de protection réglementaire afin de préserver leur riche patrimoine naturel. Les principaux types de protections sont les suivants :

  • Parc Naturel Marin d'Iroise (PNMI)
  • ZNIEFF 2
  • Natura 2000
  • Réserve de Biosphère

 

Aucune de ces zones n'empêchent donc la mise en place d'hydroliennes mais elles nécessitent des précautions et des suivis. Il n'y a pas d’interdiction d’implantation mais les réglementations sont plus contraignantes donc l'idéal est de choisir un site avec le minimum de contraintes.

Mais une grande partie de la zone est en site classé où l'implantation d'hydroliennes est impossible et le câblage doit être enfoui. Cependant, une partie du passage du Fromveur n'en fait pas partie, ce qui laisse la possibilité de mise en place d'hydroliennes dans cette zone qu'il faudra identifier.

(Notre contact au Parc Naturel Marin d'Iroise, Philippe Le Niliot, nous a apporté de nombreuses informations concernant la protection réglementaire au niveau des zones remarquables.)

 

4. La ressource énergétique 

La vitesse des courants doit être supérieure à 1.5 m/s (CDE, 2013 ; DREAL BAsse-Normandie, 2012) pour assurer un fonctionnement des hydroliennes. La ressource énergétique, c'est à dire la vitesse des courants marins, a été quantifiée et modélisée par le binôme 2 dans la partie "Etude du potentiel courantologique". Le binôme nous a fourni ces données afin que nous puissions les utiliser dans la cartographie.

 

5. Distance et passage du raccordement

Le raccordement peut se faire au continent ou à l'île d'Ouessant. La longueur du câble, c'est à dire la distance à la côte, doit être minimale afin de limiter les pertes d'électricité, les coûts et les gênes dues à la mise en place du câble, tout en ayant un site avec une hauteur d'eau suffisante. Ce critère ne devrait cependant pas être limitateur puisque le passage du Fromveur se situe à proximité de l'île d'Ouessant.

Le choix du tracé du câble est également important pour des raisons techniques et environnementales. Dans les zones protégées, un enfouissement est nécessaire. Cependant, ce n'est pas un critère déterminant pour le choix du site d'implantation des hydroliennes. de plus, ce n'est pas l'objectif de notre projet même si la problématique du raccordement serait à prendre en compte pour la mise en oeuvre d'un projet d'implantation d'hydroliennes.

 

6. Surface nécessaire

La surface de la zone dépend du nombre de machines à implanter, qui est défini par le trinôme. Pour la calculer, la surface d'une hydroliennes et les distances entre les machines sont nécessaires. Ces données nous ont été fournies par M. Allo. Les longueurs caractéristiques de l'hydrolienne de Sabella sont les suivantes : Largeur : 15 m et profondeur : 20 m.

Les distances à respecter entre les machines sont les suivantes :

- En largeur : 2 à 3 fois le diamètre du rotor qui fait 10 m pour l'hydrolienne D10 de Sabella, donc la distance nécessaire est de 20 à 30 m.

- En profondeur : 10 fois le diamètre du rotor soit 100 m.

Les résultats du trinôme ont montré que l'agencement optimum pour répondre aux besoins de l'île est un quinconce comprenant quatre hydroliennes, dont la surface est comprise en 2000 et 3000 m².

 

 

 

Les paramètres les plus importants à prendre en compte sont la bathymétrie et la vitesse des courants puisque ce sont eux qui conditionnent le fonctionnement et la productivité des hydroliennes. Les paramètres liés aux usages et activités et aux zones remarquables ne limitent pas le choix du site puisque la mise en place d'hydroliennes ne posent pas de réels problèmes dans ce cadre.

Identification des zones propices

 

Le choix de la zone d'étude s'est porté sur les îles du Ponant, et plus particulièrement le passage du Fromveur, pour plusieurs raisons : le fort potentiel hydrolien sur les côtes du Finistère et le problème énergétique des îles. Nous allons donc cartographier cette zone avec les différents paramètres retenus afin de trouver le site d'implantation le plus propice aux hydroliennes. Pour cela nous avons utilisé le logiciel d'informations géographiques ArcGIS, développé par la société ESRI, et nous avons sollicité l'aide de M. Sheeren.

 

1. La nature des fonds

Dans un premier temps, nous avons analysé la carte des peuplements benthiques de la mer d'Iroise que nous avons trouvé sur le site des services géographiques du Sextant (IFREMER). Sur cette carte, nous avons observé que la majorité des fonds de la zone du Fromveur est constitué de roches dures. Ce paramètre n'a donc pas d'influence sur le choix du site bien qu'il faudra le prendre en compte pour la fixation des machines.


Carte de la nature des fonds marins

 

2. La bathymétrie

Nous avons ensuite analysé et travaillé sur les données bathymétriques. Pour cela, nous avons récupérer les deux dalles bathymétriques du SHOM qui concernent notre zone d'étude (n° 145-84 pour la zone de Molène et n° 145-85 pour la zone d'Ouessant). Après importation, projection en système de coordonnées Lambert 1993, découpage selon la zone d'étude et fusion des deux dalles, nous avons obtenus un semis de points sur la zone sélectionnée.

Ces points (sous format vecteur) sont associés à une table attributaire contenant leurs coordonnées et leur bathymétrie. Afin d'obtenir la bathymétrie en tout point de la zone d'étude, une interpolation a été faite à partir de cette table attributaire. Une pondération par l'inverse de la distance a ainsi permis d'obtenir une carte permettant de visualiser la bathymétrie, en format raster, avec des mailles de 100 m.


Carte de la bathymétrie

Afin de mettre en évidence les bathymétries les plus favorables à la mise en place d'hydroliennes, un reclassement a été effectué afin d'affecter à chaque classe bathymétrique une note.

  • Pour les profondeurs allant de 40 à 60 m, la note de 10 a été attribuée puisqu'il s'agit des profondeurs permettant la meilleure efficacité des machines.
  • Pour les profondeurs allant de 30 à 40 m, la note de 5 a été attribuée car il est possible d'y implanter des hydroliennes mais l'efficacité est légèrement diminuée et il ne sera pas possible d'y mettre des turbines plus grande. Pour les profondeurs entre 60 et 70 m, une note de 5 a également été attribuée car l'efficacité est bonne mais l'installation et la maintenance des machines est plus compliquée.
  • Enfin, pour les profondeurs inférieures à 20 m et supérieures à 70 m, la note est de 0 puisque l'installation des machines n'est pas possible.

 

3. La pente

Une carte des pentes a ensuite été créée à partir de la carte des bathymétries interpolées. 


Carte de la répartition des pentes

Afin de d'éviter les pentes trop élevées pour la fixation des machines, un reclassement a aussi été effectué, comme suit :

Pente Note attribuée
0 à 4 % 10
4 à 10 % 5
Plus de 10 % 0

 

4. La vitesse des courants

Enfin, afin d'évaluer la ressource énergétique, nous avons récupéré les données courantologiques fournies par le binôme 2 sous forme d'un semis de points. Une table attributaire associée à ces points contient pour chaque point la vitesse du courant toutes les heures sur une durée de 12h. Nous avons ainsi pu calculer sur ArcGis la vitesse maximale des courants en chaque point puis nous avons interpolé ces données par pondération de l'inverse de la distance pour obtenir une carte des vitesses maximales. 


Cartes de la répartition des vitesses des courants

Afin de sélectionner les zones avec les vitesses de courant les plus élevées et pour donner plus de poids à ces vitesses, nous les avons reclassé avec la notation suivante :

Vitesse des courants Note attribuée
Plus de 3 m/s 10
De 2,5 à 3 m/s 8
De 2 à 2,5 m/s 5
De 1,5 à 2 m/s 3
Moins de 1,5 m/s 0

Les hydroliennes ne fonctionnant pas pour des vitesses inférieures à 1,5 m/s, la note de 0 leur a été attribuée.


Carte de la notation de la vitesse

 

5. Combinaison des paramètres

Afin d'obtenir le(s) site(s) les plus favorables à l'implantation d'hydroliennes, il faut prendre en compte tous ces paramètres et donc faire une combinaison. Pour combiner les notes obtenues après reclassement en donnant des poids différents à chaque paramètre afin d'obtenir une note finale pour chaque pixel de la zone d'étude, l'outil "calculatrice raster" d'ArcGis a été utilisé avec la formule suivante qui s'applique en chaque point de la carte :

Note = (Note de bathymétrie x 0.40 + Note de vitesse de courants x 0.40 + Note de pentes x 0.20).

En effet, la profondeur d'installation et la ressource courantologique nous ont paru être les paramètres les plus importants. Nous avons également pris en compte la pente mais dans une moindre mesure. La carte obtenue a permis l'identification de les zone les plus propices où se situent les notes finales les plus élevées en bleu).


Carte de la répartition des notes dans la zone

Dans le cadre de notre étude, nous avons décidé de nous concentrer sur les zones ayant une note supérieure à 9 pour avoir des conditions les plus optimales possibles. Cela inclut les vitesses ayant une note supérieure ou égale à 8, une pente ayant une note de 5 (dans le cas où toutes les autres notes sont de 10) ou 10 et une bathymétrie avec une note de 10.

Concrètement, cela signifie que la zone propice choisie incluera :

  • Des pentes entre 0 et 4%
  • Une vitesse maximale moyenne de plus de 2,5 m/s.
  • Une bathymétrie oscillant entre 40 et 60 m.

Ces zones sont identifiées sur la carte ci-dessous.


Carte mettant en évidence les zones les plus propices (en bleu)

Cette carte met en évidence trois zones propices, en terme de paramètres géophysiques et de ressource énergétique, à la mise en place d'hydroliennes. Cependant, les deux sites se situant au nord de l'île d'Ouessant ne seront pas choisies car elles se situent au niveau de zones où les activités humaines sont importantes (pêche et navigation). De plus, ces zones ne sont pas favorables pour raccorder l'île de Molène. La zone la plus propice selon tous les paramètres étudiés est donc celle située dans le passage du Fromveur, au sud est d'Ouessant.

 

Cette analyse nous a montré qu'il y a une zone très propice à l'installation des hydroliennes, en raison de sa profondeur et des vitesses de courants. Ce site est relativement proche de l'île d'Ouessant, c'est pourquoi nous n'avons pas pris en compte le paramètre de distance de raccordement. Afin de s'assurer qu'il n'y ait pas d'interdiction à l'implantation d'hydroliennes sur ce site, nous allons comparer le site trouvé avec les zones ayant le minimum de contraintes réglementaires. 

 

 

 

 

Identification des zones à fortes contraintes réglementaires

Nous nous sommes basés sur des cartes déjà existantes et des cartes que nous avons composées sur le logiciel ArcGIS afin d'avoir une idée globale des zones sur lesquelles nous n'aurions pas le droit d'installer d'hydroliennes, ou tout du moins il est fortement déconseillé de le faire, car soumises à de fortes contraintes réglementaires.

 

1. Les zones restrictives

Les zones que nous allons présenter ici présentes des aspects réglementaires assez restrictifs mais n'empêchent pas la mise en place de structures telles que les hydroliennes.

ZNIEFF et ZICO présentes sur la zone étudiée
(DREAL Bretagne, 2013)

Les ZNIEFF sont les Zones Naturelles d'Intérêt Ecologique Faunistique et Floristique. Leur objectif est d'identifier et de décrire des secteurs présentant de fortes capacités biologiques et un bon état de conservation.
Celles de type 1 représentent les secteurs de grand intérêt biologique ou écologique, tandis que celles de type 2 sont les grands ensembles naturels riches et peu modifiés, offrant des potentialités biologiques importantes. (INPN, l'inventaire ZNIEFF, 2013)

L'inventaire ZNIEFF constitue une base de connaissances permanente des espaces naturels aux caractéristiques écologiques remarquables. La présence d'une telle zone dans une commune atteste la qualité environnementale du territoire étudié. (Ministère de l'écologie, 2014)

La présence d'une ZNIEFF n'a toutefois pas de portée réglementaire directe mais indique seulement la richesse et la qualité des milieux naturels. Cependant, tout acte d'urbanisme doit prendre en compte ces zones, celles-ci étant en plus susceptibles de contenir des espèces protégées en leur sein, sous peine de se voir annuler.

On remarque cependant sur cette carte que les ZNIEFF présentes ne recouvrent que partiellement le passage du Fromveur, ce qui facilite l'étude réglementaire.

Les ZICO sont les Zones d'Importance pour la Conservation des Oiseaux. La directive européenne n°79-409 du 6 avril 1979 relative à la conservation des oiseaux sauvages s’applique à tous les états membres de l’union européenne et explique entre autres qu'il faut prendre « toutes les mesures nécessaires pour préserver, maintenir ou rétablir une diversité et une superficie suffisante d’habitats pour toutes les espèces d’oiseaux vivant naturellement à l’état sauvage sur le territoire européen ».

Ces zones sont à prendre en compte dans une moindre mesure, sachant que les hydroliennes sont situées à 50m de profondeur et que seulement quelques espèces d'oiseaux sont capables de plonger aussi profondément. La portée juridique de ces dernières est relativement similaire à celle des ZNIEFF.

Parcs et réserves naturelles & zone Natura 2000
(DREAL Bretagne, 2013)

La zone étudiée est entièrement incluse dans le parc naturel marin d'Iroise. Ce dernier n'impose pas de réglementation particulière, étant donné qu'il est, parmi d'autres organismes, totalement favorable à l'implantation d'hydroliennes dans le passage du Fromveur, tant que les autres réglementations sont respectées.

Tout d'abord, le réseau Natura 2000, dont la zone au niveau du Finistère se recoupe avec celle du PNM d'Iroise, comprend deux types de zones :

  • Les ZPS (Zones de Protection Spéciale), qui visent principalement la conservation des espèces d'oiseaux sauvages figurant à l'annexe I de la Directive Oiseaux.
  • Les ZSC (Zones Spéciales de Conservation), qui ciblent surtout la conservation des types d'habitats et des espèces animales et végétales figurant aux annexes I et II de la Directive Habitats.

Le passage du Fromveur inclut ces deux zones et il sera nécessaire de passer en revue les espèces et habitats présents dans la zone et des contraintes imposées, ce que nous ferons dans l'étude d'impact.

Les réserves de chasse maritime ont été définies dans le Journal Officiel de la République Française, selon l'arrêté du 14 Février 1977. Ainsi, l'article 6 de ce JO concernant la chasse en mer définit que la chasse maritime est interdite en tous temps dans ces réserves.
L'objectif de ces dernières est similaire à celui du réseau Natura 2000: protéger les différentes espèces menacées de la faune sauvage, favoriser la mise au point d'outils de gestion des espèces, contribuer au développement durable des territoires et développer la biodiversité.

 

2. Les zones prohibitives

Sites classés au niveau du passage du Fromveur
(DREAL Bretagne, 2013)

"Les sites et monuments naturels de caractère historique, artistique, scientifique, légendaire ou pittoresque susceptibles d’être protégés au titre de la loi du 2 mai 1930 sont des espaces ou des formations naturelles dont la qualité appelle, au nom de l’intérêt général, la conservation en l’état (entretien, restauration, mise en valeur... ) et la préservation de toutes atteintes graves (destruction, altération, banalisation...).

A compter de la notification au préfet de texte (décret ou arrêté) prononçant le classement ou l’inscription d’un site ou d’un monument naturel, tous travaux susceptibles de modifier l’aspect ou l’état d’un site sont soumis au contrôle du ministre chargé des sites ou du préfet du département." - Articles L341-1 à 22 du Code de l'Environnement

Selon deux décrets du 22 Novembre 1977 et du 8 Août 1979 (Ministère de l'Ecologie, 2014), l'ensemble formé par l'archipel de Molène sur les communes de Molène et du Conquet ainsi que le domaine maritime correspondant et l'ensemble formé par le littoral de l'île d'Ouessant sur la commune d'Ouessant ainsi que le domaine maritime correspondant sont inclus dans le fichier national des sites classés pour leur caractère pittoresque.

En site classé, toute modification de l'état ou de l'aspect du site est soumise à autorisation spéciale (article L341-10 du Code de l'Environnement) délivrée soit par le ministre chargé des sites après avis de la CDNPS (Commission Départementale de la Nature, des Paysages et des Sites) voire de la Commission supérieure, soit par le préfet du département qui peut saisir la CDNPS mais doit recueillir l’avis de l’Architecte des bâtiments de France (Ministère de l'écologie, 2013).

Nous avons donc décidé de se limiter à la zone du Fromveur n'étant pas située dans les sites classés pour nos calculs cartographiques, afin d'éviter tout problème réglementaire.

 

Conclusion : zone retenue

Conclusion : validation de la zone retenue

 

Afin de vérifier si la zone propice trouvée ne se situe pas dans dans une zone prohibitive (en site classé), nous avons superposé la zone propice (en blanc) et les zones en site classé (en hachuré). Cela permet d'obtenir la zone où il est possible d'installer les hydroliennes en fonction des contraintes réglementaires. 


Carte de localisation des sites classés et de la zone propice

La carte obtenue montre qu'une partie de la zone propice à l'implantation d'hydroliennes est en site classé. Le site définitif d'implantation est donc dans la zone propice qui se situe en dehors de cette contrainte. La zone retenue (en jaune) pour l'implantation est définie dans la carte suivante.


Carte de localisation de la zone retenue pour l'implantation des hydroliennes

 

La surface nécessaire pour implanter les hydroliennes a été définie par le trinôme dans la partie agencement des machines. L'agencement nécessite une surface rectangulaire de 300 m² maximum. La zone retenue a une surface de 1,37 km² ce qui est largement suffisant pour installer les hydroliennes de notre projet. Cette zone pourrait ainsi également être utilisée à plus grande échelle, en implantant un grand nombre d'hydroliennes afin de revendre l'électricité.

 

Le Groupe de Travail des Energies Marines Renouvelables (GT EMR) a défini une zone propice au développement des hydroliennes dans le passage du Fromveur, suite à la demande de la ministre de l'écologie Delphine Batho en février 2013. Cette zone a été choisie avec la collaboration des industriels et le Parc Naturel Marin d'Iroise (PNMI). Elle présente, selon le PNMI, des enjeux environnementaux modérés et répond aux conditions d'implantation d'hydroliennes. Cependant, le GT EMR n'a pas communiqué les paramètres précis qui ont été pris en compte. Cette zone serait donc celle retenue si le projet du démonstrateur de Sabella aboutissait sur la mise en place d'une ferme pilote hydrolienne expérimentale.

Afin de valider notre travail, nous avons donc décidé de comparer la zone que nous avons retenu suite à notre cartographie avec la zone retenue par le GT EMR qui est présentée sur la carte suivante.

Localisation de la zone propice retenue pour une ferme pilote par le GT EMR
(MERIFIC, 2013) 

 

La comparaison entre ces deux zones montre une très bonne correspondance avec la zone que nous avons défini. Elle valide ainsi la choix de la zone d'implantation des hydroliennes pour notre projet. Cependant, le site choisi par le GT EMR est en partie en site classé. Cela confirme la possibilité d'implanter des hydroliennes en faisant en demandant des autorisation au préfet du département ou au ministre chargé des sites. Nous n'avons pas retenu cette possibilité afin de limiter les impacts sur les sites classés et de faciliter l'obtention de l'autorisation d'implantation.


Localisation du site d'implantation

Finalement, le site retenu se situe au Sud-Ouest d'Ouessant, dans le passage du Fromveur, à moins de deux kilomètres de la côte.