Analyse des effets du projet

Nous allons maintenant nous intéresser aux conséquences engendrées par l'implantation de la ferme hydrolienne lors de son installation et de son fonctionnement.

1. Impacts durant l'installation des hydroliennes

a. Biodiversité, faune et flore

1. Câbles

  • Ancrage : L’emprise de ces ancrages est très limitée, et leur forme est le plus souvent adaptée au substrat et à l’écosystème dans lesquels ils sont mis en place. La perturbation est globalement restreinte à la surface d’emprise du câble sur le fond.
  • Ensouillage / enfouissement : (jusqu’à 1 mètre de profondeur) en utilisant des techniques comme le labourage pour le creusement des tranchées implique un certain risque de :
    • Elimination directe de la faune et de la flore benthique
    • Remaniement des fonds : remaniement complet du substrat sur la largeur de la tranchée et un dépôt de matériaux sur plusieurs dizaines de mètres
    • Abrasion (érosion)

Entraînant la destruction de certains habitats et des populations associées.

2. Dépôt de la machine

Peu de problèmes d'acoustique qui seraient dus au battage de pieu qui produit des sons violents, car le Fromveur ne présente pas les caractéristiques sédimentologiques adéquates (roche dure) à ce genre de processus.

b. Paysage et Patrimoine culturel

L'installation des hydroliennes aura un impact d'une durée très limitée (de quelques jours à quelques semaines) sur la turbidité locale de l'eau, dû à la pose d'un matériel lourd sur le sol. Cependant cet effet reste relativement limité en durée mais aussi car la zone considérée est constituée majoritairement de roche dure, qui ne produira pas de hausse de la turbidité.

De plus, le site du Fromveur n'est pas considéré comme un site sous-marin de qualité par les plongeurs professionnels. La turbidité engendré n'aura donc pas d'impact non plus à ce niveau.

c. Milieu aquatique

Le milieu aquatique sera touché par la remise en suspension des matériaux lors de l’enfouissement du câble, de la pose de la machine, des opérations de dragage, parfois nécessaires au nivellement ou au creusement des fonds pour l’installation de fondations gravitaires, ce qui entraînera :

  • la réduction de la transparence de l’eau et de la visibilité dans l’eau ;
  • la mobilisation potentielle de contaminants physico-chimiques, lorsque les sédiments sont pollués (la pollution des sédiments est le plus souvent limitée en milieu ouvert et à une certaine distance des côtes) ;
  • l’accroissement de la demande en oxygène ;
  • des effets sur les compartiments pélagique et benthique​

On peut également évoquer la pollution accidentelle provoquer par le trajet des bâteaux utilisés lors des travaux.

Les impacts dus à l'installation des hydroliennes et du câble sont donc assez limités dans le temps et dans l'espace.

2. Impacts lors du fonctionnement des hydroliennes

a. Biodiversité, faune et flore

1. Effets de la "structure physique" (hydrodynamisme, récif, obstacle,...)

De nombreuses espèces sont constamment soumises à de forts courants marins et donc adaptées à ces derniers. L'implantation des hydroliennes, et en particulier d'une ferme d'hydroliennes, a un impact relativement fort sur les courants marins à proximité de ces dernières. Il est d'ailleurs montré qu'elles peuvent avoir une influence sur l'amplitude des marées (MERiFIC, 2012). Un changement dans les caractéristiques hydrodynamiques à proximité du projet aurait donc un effet sur ces espèces, ainsi que sur les poissons effectuant une migration durant l'année (à vérifier su on a des espèces de ce type dans les eaux du Fromveur) mais aussi ceux qui vivent de ces courants, qui leur apportent notamment le gaz et la nourriture nécessaires à leur survie.

Ces hydroliennes, que l'on peut considérer comme des obstacles, impliqueraient de plus de forts changements notamment sur la répartition des espèces phytoplanctoniques. Il va sans dire que de telles modifications auront un impact sur l'ensemble de la chaîne trophique, incluant les poissons et les mammifères marins, impactant ainsi la biodiversité et les activités de pêche. Ces obstacles peuvent aussi poser un problème de collision avec les différentes espèces sous-marines. Ce problème est cependant atténué par le fait que la vitesse de rotation des pales est très faible (entre 10 à 20 tours par minute) et que le bruit produit conduit la plupart des espèces à éviter les dispositifs.

Il existe un risque, bien que limité, de collision des oiseaux plongeurs avec les turbines des hydroliennes. En effet, certains sont capables de plonger à des profondeurs importantes (figure) où ils risquent de se blesser avec les pales des hydroliennes qu'ils ne peuvent pas voir en vol.


Estimation des profondeurs de pêche des oiseaux plongeurs en comparaison avec une hydrolienne

Les machines présentent également ce qu'on appelle un effet "récif" (Étude méthodologique des impacts des énergies renouvelables, 2011). Cet effet est à la fois positif et négatif. Il existe déjà dans le monde des récifs artificiels qui ont été mis en place simplement pour protéger les espèces présentes sur place et permettre la réhabilitation de certains habitats. L'hydrolienne, qui se présente comme un substrat dur, est très rapidement colonisée par des micro-organismes, puis par la faune benthique et épibenthique, qui y voient une opportunité de protection, d'orientation et d'alimentation.
Il est important de peser le pour et le contre de cet effet. En effet, il est au premier abord plutôt positif. Cependant, plusieurs impacts négatifs naissent de ce dernier. Tout d'abord les espèces colonisatrices perturbent les communautés déjà en place sur le site. Ensuite, ce "récif" peut représenter un piège écologique : les espèces vont naturellement s'y installer, leur empêchant parfois de trouver des sites bien plus adaptées à leur mode de vie.

Enfin, les hydroliennes, de par leur structure et leur poids, ont un très fort impact sur la faune et la flore benthique. En effet, il a été montré que ces dernières provoquaient un écrasement du biome sur 300m² de surface (surface de l'hydrolienne) pour chaque machine. (Démonstrateur Sabella, responsable du projet JC ALLO)

2. Acoustique

L'effet acoustique des hydroliennes en fonctionnement est étudié par superposition de leur fréquence et de la fréquence des milieux de vie sous-marin. Pour l'hydrolienne étudiée (Sabella, contact JC ALLO), l'impact à 100 mètres de l'hydrolienne est nul. En revanche, il est important de prendre en compte les effets acoustiques de cette dernière à moins de 100 mètres.

En effet, les sons produits par les pales du dispositif peuvent produire des troubles de l'audition voire des blessures graves sur les poissons et mammifères marins passant à très forte proximité de ce dernier. Il est cependant à noter que le bruit est audible à une distance relativement élevée, permettant aux différentes communautés d'éviter aisément la ferme d'hydroliennes.

Acoustique lors du fonctionnement des éoliennes : (0.001 - 0.4 kHz, 80-100dB, re = 1microPa -> valeurs MERiFIC sur l'initial ou avec hydroliennes ? C'est pas clair, à vérifier)

3. Diffusion de polluants

La diffusion de polluants est due à deux phénomènes :

- l'application de produits "anti-fouling" sur les machines, servant à empêcher la plupart des espèces de coloniser l'appareil. Ces produits sont cependant rarement utilisés. (vérifier les décrets/lois/réglements : interdiction de ces produits ?)

- Lors de la maintenance des hydroliennes, l'utilisation des bâteaux implique le risque de pertes de carburant, ainsi que de lessivage.

4. Câbles

Les câbles électriques produisent naturellement un champ électromagnétique. Le champ électrique est proportionnel à la tension du câble tandis que le champ magnétique est relié à son ampérage.
Il a été montré que, au vu de la tension et de l'ampérage des câbles reliant les hydroliennes au continent, le champ électromagnétique est à peine perceptible et sans impact au-delà de quelques centimètres autour du câble. (EDF, 2009)

b. Transport sédimentaire

L'équilibre de l'écosystème est conditionné par le transport sédimentaire. Un sédiment est défini comme étant un ensemble de particules en mouvement dans l'eau, l'atmosphère ou encore la glace. Leur déplacement peut se décomposer selon deux contributions : l'une liée au charriage près du fond et l'autre représentant la part de sédiment remise en suspension et advectée par l'écoulement. Ces deux processus de transport sédimentaire sont représentés dans le schéma suivant :

Schématisation des différents modes de transport sédimentaire
(source : http://theses.univ-lyon2.fr/documents/getpart.php?id=lyon2.2008.pintomar...)

Bien que le système TELEMAC développé par EDF comporte un module (SISYPHE) permettant de modéliser le transport sédimentaire, nous avons préféré dans cette étude adopter une approche qualitative afin de mettre en lumière l'absence d'impact de notre champ d'hydroliennes sur ce phénomène.
Deux axes sont envisageables pour analyser au mieux le transport sédimentaire. Le premier consisterait à étudier le comportement local du mouvement solide au niveau de la fixation de l'hydrolienne. Une fois le site d'implantation choisi, il s’est avéré que la composition du sol au niveau de ce domaine soit majoritairement rocheuse. Les risques liés au phénomène d'affouillement sont dès lors considérablement réduits, voire même négligeables, nous dispensant ainsi de cette étude.

Nature des fonds marins aux alentours des îles du Ponant
(MERiFIC, 2013)

Le second axe est orienté vers une analyse du transport sédimentaire plus globale et consiste à évaluer la modification des courants au niveau du passage du Fromveur engendrée par les turbines mises en place. Un changement au niveau des vitesses pourrait être à l'origine d'une modification du transport sédimentaire existant dans cette zone et de ce fait créer soit une zone "morte" soit des zones d'érosion importante au voisinage de notre ferme. Afin de répondre à cette problématique, il est nécessaire de connaître la situation du transport sédimentaire à l'état initial. Pour ce faire, et dans le cadre de l'approche qualitative choisie, nous chercherons à estimer le nombre de Shields. Ce nombre adimensionnel permet de déterminer le seuil de mise en mouvement d’un sédiment dans un écoulement, sa formule est la suivante :

où    u* est la vitesse de frottement au fond
        s est la densité du sédiment
        ds est le diamètre moyen du sédiment

Pour pouvoir évaluer la vitesse de frottement au fond, on suppose que la distribution de vitesse est donnée par la loi logarithmique pour un écoulement turbulent (Re=1,5.108), et rugueux :

où   K=0.4 est la constante de Von Karman
       ks est la hauteur de rugosité équivalente

La hauteur de rugosité équivalente ks sera estimée à partir de la formule de Van Rijn :

où   d90 est le diamètre pour lequel 90% des sédiments en nombre sont plus petits

D’après la carte de la nature des fonds présentée plus haut, les sédiments auxquels nous nous intéressons sont des cailloutis, qui se trouvent dans la gamme d’échelles des galets. Cette carte n'étant pas dotée de données granulométriques précises, nous supposons que ces sédiments ont un diamètre moyen de 7 cm (valeur qu'on prendra également pour d90).

En supposant que la hauteur de la sous couche visqueuse est négligeable, on peut intégrer la loi logarithmique sur la hauteur d’eau et ainsi obtenir une équation non-linéaire à résoudre pour déterminer la vitesse de frottement :

où   Um= 3 m/s est la vitesse moyenne de l'écoulement
       h=50 m est la hauteur d'eau dans le domaine

A partir des nombres de Shields et de Reynolds calculés, on peut déterminer s’il y aura mise en mouvement du sédiment à partir du diagramme de Parker :

Diagramme de Parker
(source: http://rpitt.eng.ua.edu/Class/ExperimentalDesignFieldSampling/Module%204...)

Comme on le constate, les sédiments ne sont pas mis en mouvement. On se situe en dessous de la limite de mise en mouvement établie par Shields. De plus les résultats sur l'étude de l'agencement du "cas réel" montrent que le parc hydrolien joue un rôle de barrage à l'écoulement. Le sillage en aval de la ferme des quatre hydroliennes se distingue bien. De ce fait, les sédiments n'étant déjà pas mobiles avant l'implantation des hydroliennes, il est normal de conclure qu'ils ne le seront pas après.

En outre, les hydroliennes étant situées en profondeur, on peut supposer qu'elles ne perturberont pas la suspension des sédiments fins provenant du large.

En conclusion, l'implantation de cette ferme n'a pas d'effets remarquables sur le transport sédimentaire pour la zone étudiée.

 

c. Paysage et Patrimoine culturel

"Impact sur paysages sous-marins : Certaines EMR seront installées dans des zones à fort courant (hydroliennes) ou dans des zones à visibilité réduite et ou sur des fonds sablo-vaseux qui ne constituent pas des paysages sous-marins de qualité et recherchés par la communauté des plongeurs sportifs."

d. Qualité de l'air

Étant donné que les hydroliennes sont entièrement installées sous l'eau et qu'elles ne sont la source d'aucun gaz pouvant potentiellement être émis dans l'atmosphère, il n'y a aucun impact concernant la qualité de l'air.

e. Climat et météorologie

On peut citer l'effet indirect que les hydroliennes auront sur le climat une fois la ferme installée, en permettant aux centrales présentes sur les deux îles de consommer moins voire plus du tout de fuel, et donc de ne plus rejeter de CO2 dans l'atmosphère. Cet effet est toutefois commun à toutes les énergies renouvelables.

On pourrait également supposer que les hydroliennes, par leurs effets sur les marées et sur les courants, pourraient entraîner des modifications météorologiques. Cependant, ces effets sont locaux et les impacts perçus à plus grande échelle sont imperceptibles, pour ne pas dire inexistants.

f. Santé humaine

Ces dispositifs sont installés sous la mer et aucun produit néfaste pour l'homme n'est utilisé. Il n'y a donc pas d'effet positif ou négatif sur la santé humaine.

g. Actifs matériels et infrastructures

L'impact sur les actifs matériels et infrastructures est également très réduit car uniquement représenté par l'effet "réserve", c'est-à-dire la modification potentielle de la zone par des restrictions d'accès. Ce dernier ne sera en effet que peu présent, les hydroliennes ne gênant pas les pêcheurs ni le passage des cargos et paquebots, au vu de la bathymétrie.



Bilan
Effets positifs Effets négatifs
Amélioration d'habitats Destruction de certains autres habitats
Effet "récif"
Pollution atmosphérique Pollution potentielle
  Dégradation des populations halieutiques et cétacés