Quinze ans après le début du programme, le suivi des effets écologiques des parcs éoliens offshore belges continue d’apporter de nouvelles informations. Il s’agit d’une conclusion importante du dernier rapport WinMon.BE, qui résume les résultats sur les invertébrés des fonds marins, les poissons, les marsouins et les oiseaux. Ce n’est que grâce à une surveillance continue et adaptative que nous pourrons garantir que nous concevons et construisons des parcs éoliens offshore de la manière la plus respectueuse de l’environnement.
Il existe actuellement huit parcs éoliens offshore opérationnels dans la partie belge de la mer du Nord, avec une capacité installée totale de 2,26 gigawatts (GW) et composés de 399 éoliennes offshore. Ensemble, ils couvrent une superficie de 238 km² le long de la frontière avec les eaux néerlandaises et produisent en moyenne 8 TWh par an. Cela représente environ un tiers de la production brute d’électricité à partir de sources d’énergie renouvelables en Belgique.
L’impact sur l’écosystème marin, tant positif que négatif, a été étudié dès le début de la construction du premier parc éolien en 2008 à travers le programme de surveillance et de recherche WinMon.BE. Les connaissances scientifiques obtenues ont toujours éclairé la gestion et le développement de cette première zone éolienne offshore belge. Dans un nouveau rapport, les scientifiques de l’Institut des Sciences naturelles, l’Institut de recherche sur la nature et la forêt (INBO), le Groupe de recherche en biologie marine de l’Université de Gand et l’Institut de recherche agricole, halieutique et alimentaire (ILVO) discutent des dernières découvertes de 2022, résument certaines tendances issues de 15 années de surveillance et indiquent où des recherches supplémentaires et le développement de mesures d’atténuation supplémentaires sont nécessaires.
Macrobenthos
Les effets à long terme des parcs éoliens offshore sur les communautés macrobenthiques (approximativement les organismes qui vivent sur le fond marin et sont visibles à l’œil nu) qui habitent les sédiments mous naturels environnants ont été étudiés sur une période de 13 ans (2008-2020). Dans ce contexte, les sédiments autour et entre les éoliennes ont également été étudiés.
Comme les éoliennes influencent l’ecoulement de l’eau, les sédiments fins s’y déposent plus facilement. Les sédiments des parcs éoliens sont également enrichis organiquement par les excréments d’organismes qui ont eux-mêmes colonisé les éoliennes (comme les moules, les anémones et certains crustacés) et par les animaux morts qui tombent des éoliennes. Un nombre plus élevé ainsi qu’une richesse et une diversité d’espèces plus élevées ont été trouvés autour des éoliennes pour le macrobenthos. En outre, des nombres plus élevés ont également été documentés dans les zones plus profondes situés entre les bancs de sable sur lesquels les parcs éoliens sont habituellement construits. La communauté du macrobenthos continue d’évoluer, aucun état stable n’a été atteint après 13 ans d’exploitation de parcs éoliens offshore.
De plus, la diversité, l’abondance et la richesse en espèces du macrobenthos ont également été corrélées aux paramètres liés au climat (température de la surface de la mer et sa variabilité naturelle sur une échelle de temps décennale), démontrant l’importance d’inclure ces variables environnementales dans l’étude.
Poissons démersaux
Des changements dans la répartition des espèces ont été identifiés pour les poissons vivant sur et juste au-dessus du fond marin, comme illustré pour la plie Pleuronectes platessa. Pour cette espèce, la répartition spatiale, le régime alimentaire et les schémas de déplacement ont été largement étudiés en relation avec les parcs éoliens offshore. Une combinaison de transects de plongée visuels (à l’échelle de l’éolienne), d’échantillons de chalut à perche (à l’échelle du parc éolien) et du suivi des animaux balisés a montré que la protection contre l’érosion autour de la base des éoliennes et les zones sablonneuses entre les éoliennes sont devenues un habitat d’alimentation important pour la plie.
Les résultats suggèrent que les parcs éoliens offshore agissent comme un refuge pour la plie, réduisant potentiellement la mortalité directe par pêche et favorisant probablement la production (reproduction). Il a été démontré précédemment que les bateaux de pêche capturaient plus de plie pour le même effort de pêche juste à l’extérieur des parcs éoliens qu’aux mêmes endroits avant la construction des parcs éoliens. Il reste toutefois à déterminer s’il s’agit d’un véritable effet qui persistera à long terme et qui perdurera également dans le contexte de l’expansion à grande échelle attendue des zones d’énergies renouvelables offshore dans l’ensemble de la mer du Nord.
Marsouins
La répartition modifiée des espèces ne doit pas seulement être interprétée en relation avec la présence de parcs éoliens offshore, mais peut également dépendre d’autres activités humaines, telles que le transport maritime, la pêche et la mariculture. C’est particulièrement le cas des espèces très mobiles telles que les mammifères marins. Les données de recensement aérien (2009-2022) ont permis d’analyser la répartition du marsouin Phocoena phocoena en fonction de facteurs environnementaux d’une part et de facteurs de stress induits par l’homme d’autre part.
La répartition du marsouin suit un schéma saisonnier cohérent, avec les densités les plus élevées au printemps. Il a été démontré que l’espèce préfère la partie occidentale des eaux belges de la mer du Nord, avec un fort chevauchement avec la zone marine protégée des « Bancs Flamands ». La distribution est également négativement corrélée à l’intensité du trafic maritime et à la distance jusqu’au parc éolien offshore le plus proche. Il faut toutefois veiller à ne pas surinterpréter ces corrélations. Une surveillance et des recherches plus poussées sont recommandées pour mieux comprendre l’interaction entre les facteurs naturels qui déterminent la répartition spatiale des marsouins, tels que la disponibilité des proies, et les facteurs de stress anthropiques.
Oiseaux marins
La stratégie de surveillance des oiseaux marins vise non seulement à documenter comment les oiseaux recherchent des zones en mer autrement qu’avant la construction des parcs éoliens, mais aussi à quelle distance ils évitent les parcs éoliens (ou y sont attirés) et quel est l’effet de la densité des éoliennes. Les résultats présentés à ce stade (données de février 2021 à avril 2023) doivent être considérés comme indicatifs car davantage de données et de modèles spatiaux avancés sont nécessaires pour tirer des conclusions plus solides.
Néanmoins, sur la base des données actuellement disponibles, il est intéressant de constater que les réponses observées sont cohérentes avec ce qui a été trouvé précédemment et ailleurs pour plusieurs espèces d’oiseaux marins. Les résultats indiquent un effet d’attraction pour le goéland marin Larus marinus et le grand cormoran Phalacrocorax carbo, et un effet d’évitement pour le fou de Bassan Morus bassanus. En revanche, l’évitement des parcs éoliens par les guillemots de Troïl Uria aalge n’a plus été remarqué et un nombre croissant de pingouins torda Alca torda ont été observés dans les parcs éoliens.
Oiseaux migrateurs
Le sud de la mer du Nord étant situé sur l’une des routes migratoires les plus importantes d’Europe, l’atténuation des conséquences des parcs éoliens offshore implique également des mesures visant à réduire le nombre d’impacts sur les oiseaux migrateurs. Les intensités de vol les plus élevées en mer sont enregistrées la nuit lors des migrations printanières et automnales, principalement des oiseaux chanteurs migrateurs. Normalement, ceux-ci migrent à des altitudes plus élevées, mais certains volent à hauteur du rotor des éoliennes et courent donc un risque de collision. Des conditions météorologiques particulièrement défavorables amènent un grand nombre d’oiseaux chanteurs à portée des rotors des turbines.
On s’attend à ce que l’arrêt temporaire des éoliennes pendant les périodes de risque élevé de collision pour les oiseaux chanteurs réduise considérablement la mortalité. Cependant, cette mesure de contrôle n’est pas encore régulièrement appliquée, mais a déjà été testée aux Pays-Bas, entre autres. Un suivi localisé reste nécessaire pour évaluer l’efficacité de cette mesure et affiner la stratégie. En outre, une approche régionale pourrait être la plus appropriée pour maximiser l’efficacité et les avantages environnementaux d’une telle mesure.
Surveillance à long terme et adaptative
La plupart des programmes de surveillance environnementale des parcs éoliens offshore sont arrêtés cinq ans après leur installation. WinMon.BE, quant à elle, applique une philosophie de recherche à long terme, couvrant l’ensemble du cycle de vie des parcs éoliens offshore, de la construction à la phase d’exploitation jusqu’au démantèlement final. Le programme montre que quinze ans après la première installation d’éoliennes offshore dans la partie belge de la mer du Nord, des changements dans l’écosystème marin sont toujours observés, comme ce fut le cas pour les communautés de macrobenthos. Cela souligne l’importance de la recherche à long terme pour une gestion responsable des parcs éoliens offshore.
Le programme de surveillance doit également être adaptatif. Des recherches non seulement continues, mais également adaptées et nouvelles sont indispensables pour mieux comprendre la manière dont les écosystèmes marins réagissent aux parcs éoliens. Ces recherches devraient non seulement se concentrer sur l’attraction d’espèces des substrats durs (où les éoliennes représentent des substrats durs artificiels), mais également sur des espèces moins clairement influencées par les parcs éoliens offshore, comme la plie et autres poissons de fond.
Steven Degraer (Institut des Sciences naturelles/MARECO), coordinateur du consortium WinMon.BE : « Nous devons continuer à réfléchir de manière critique à l’efficacité et à l’efficience du programme de surveillance et de recherche afin de garantir que nous recueillons les meilleures données, comme le montre la conception révisée du programme de surveillance des oiseaux marins. Comme cela a été démontré pour les mammifères marins, nous devons répondre aux questions les plus pertinentes et contextualiser les impacts des parcs éoliens offshore. Des informations progressives sont nécessaires pour développer des mesures d’atténuation efficaces et fondées sur des données probantes, ainsi que pour concevoir et construire des parcs éoliens offshore respectueux de l’environnement. »
Ce n’est pas encore fini pour WinMon.BE
Dans le plan d’aménagement des espaces marins 2020-2026, une zone belge supplémentaire pour les énergies renouvelables en mer a été désignée, la zone Princesse Elisabeth. Une capacité installée supplémentaire comprise entre 3,15 et 3,5 GW est prévue sur une superficie de 285 km². Les connaissances évolutives de WinMon.BE sont également utilisées pour guider la conception de cette zone d’une manière respectueuse de l’environnement, et pendant les phases de construction et d’exploitation des futurs parcs éoliens, WinMon.BE documentera et apprendra également à comprendre les effets sur le milieu marin. Étant donné que la zone Princesse Elisabeth chevauche la zone marine protégée « Vlaamse Banken », des connaissances supplémentaires sur la conception des parcs éoliens respectueux de la nature ont été rassemblées dans l’étude EDEN2000 « Exploring options for a nature-proof Development of offshore wind farms inside a Natura 2000 area » (2019-2023).
La Belgique n’est d’ailleurs pas le seul pays à investir dans des parcs éoliens dans le sud de la mer du Nord. De nombreux parcs sont déjà opérationnels, en construction ou en projet dans nos pays voisins, et il existe une déclaration d’intention d’installer 300 GW d’énergie éolienne en mer du Nord d’ici 2050. Les effets écologiques cumulatifs à une échelle géographique plus grande que la partie belge de la mer du Nord sont donc également préoccupants. Les résultats de WinMon.BE et d’EDEN2000 peuvent également être directement utilisés dans le cadre de l’Initiative « Greater North Sea Basin Initiative », qui renforce la coopération en matière de planification de l’espace marin entre les pays de la mer du Nord. Une raison supplémentaire pour laquelle il est important que la surveillance des effets écologiques des parcs éoliens offshore se poursuive !
« WinMon.BE a encore un long avenir. Il est également encourageant de constater que le programme sert d’exemple international en matière de surveillance environnementale dans les parcs éoliens offshore. Des discussions sont en cours avec des décideurs politiques et des scientifiques de différents pays qui souhaitent s’inspirer de l’exemple belge », conclut Steven Degraer.
À propos de WinMon.BE
Le programme de surveillance WinMon.BE est réalisé pour le compte du gouvernement fédéral dans le cadre des conditions liées aux permis environnementaux octroyés aux parcs éoliens offshore. Le navire de recherche Belgica a été utilisé pour le suivi (le temps de navigation du RV Belgica a été mis à disposition par BELSPO et l’Institut des Sciences naturelles), le navire de recherche Simon Stevin (exploité par l’Institut flamand de la Mer), plusieurs navires privés, l’équipe scientifique belge de plongée et l’avion de surveillance aérienne de l’Institut des Sciences naturelles.
WinMon.BE est une collaboration entre l’Institut des Sciences naturelles, l’Institut de recherche sur la nature et la forêt (INBO), le Groupe de recherche en biologie marine de l’Université de Gand et l’Institut de recherche agricole, halieutique et alimentaire (ILVO), et est coordonné par l’équipe « Marine Ecology and Management » (MARECO) de l’Institut des Sciences naturelles. MARECO a également coordonné l’étude EDEN2000 sur les impacts écologiques attendus des futurs parcs éoliens offshore dans la zone Princesse Elisabeth.