by À mesure que la production d’énergie renouvelable augmente aux États-Unis, les impacts environnementaux de ces nouvelles sources font l’objet d’une attention croissante. Dans un rapport récent, les Académies nationales des sciences, de l’ingénierie et de la médecine ont examiné si et comment la construction de parcs éoliens offshore dans la région de Nantucket Shoals, au sud-est du Massachusetts, pourrait avoir un impact négatif sur les baleines noires de l’Atlantique Nord, en danger critique d’extinction. Au cours de la conversation, les scientifiques marins Erin L. Meyer-Gutbrod, Douglas Nowacek, Eileen E. Hofmann et Josh Kohut, qui ont tous siégé au comité d’étude, ont été invités à expliquer les principales conclusions du rapport.
Pourquoi cette étude s’est-elle concentrée sur un lieu aussi précis ?
Le Bureau of Ocean Energy Management, qui fait partie du département américain de l’Intérieur et réglemente la production d’énergie offshore, a demandé aux académies nationales de mener cette étude. Les régulateurs voulaient mieux comprendre comment l’installation et l’exploitation d’éoliennes offshore à fond fixe affecteraient les processus océanographiques physiques, tels que les marées, les vagues et les courants, et comment ces changements pourraient affecter l’écosystème.
Par exemple, les éoliennes offshore réduisent la vitesse du vent derrière elles, et la présence de leurs structures rend l’eau plus turbulente. Ces changements peuvent affecter les courants océaniques, la vitesse des vents en surface et d’autres facteurs qui affectent l’hydrodynamique – la structure et le mouvement de l’eau autour des éoliennes.
La région de Nantucket Shoals est une vaste zone peu profonde de l’océan Atlantique qui s’étend au sud de Cape Cod. Notre rapport s’est concentré sur ce point car il s’agit de la première zone de parc éolien offshore à grande échelle aux États-Unis, et la région a été incluse dans plusieurs études récentes de modélisation hydrodynamique.
Pourquoi les baleines noires de l’Atlantique Nord présentent-elles un intérêt particulier ?
Les baleines noires de l’Atlantique Nord sont en danger critique d’extinction. Les scientifiques estiment que la population est tombée à 356 animaux.
Cette espèce a failli disparaître après des siècles de chasse commerciale à la baleine. Bien que les baleines soient protégées de la chasse à la baleine depuis près de 100 ans, elles sont encore tuées accidentellement lorsqu’elles sont heurtées par des navires ou empêtrées dans des engins de pêche. Ces deux sources de mortalité sont responsables de la majorité des décès documentés de baleines juvéniles et adultes au cours des 25 dernières années.
Il existe des options pour les protéger, comme ralentir ou dévier les bateaux, raccourcir la saison de pêche ou même ajuster les engins de pêche pour les rendre plus sûrs pour les baleines. Cependant, les régulateurs doivent savoir où et quand les baleines seront là afin de pouvoir prendre ces mesures de protection.
Il est généralement difficile de savoir où se trouvent les baleines ; ils ont un vaste habitat et passent la plupart de leur temps sous la surface de l’eau, là où les observateurs ne peuvent pas les voir. Dernièrement, cela est devenu encore plus difficile à mesure que le changement climatique oblige les baleines à se déplacer où et quand elles se nourrissent.
Actuellement, les baleines passent plus de temps dans la région de Nantucket Shoals. Cela signifie que les scientifiques et les gestionnaires doivent s’assurer que le développement de l’énergie éolienne dans la région se fait en toute sécurité et que les menaces pesant sur les baleines dans la région sont réduites.
Quel impact les parcs éoliens offshore pourraient-ils avoir sur les baleines de la zone d’étude ?
Les rorquals boréaux sont des filtreurs qui consomment d’énormes quantités de petit zooplancton. Les baleines doivent trouver de grandes zones denses de zooplancton à la bonne profondeur d’eau pour se nourrir. La modification des vagues, des marées et des courants d’une manière qui affecte l’emplacement de leurs proies peut affecter l’alimentation des baleines ou amener les baleines à changer d’habitat d’alimentation.
Nous avons conclu qu’il est essentiel de surveiller constamment les baleines et leurs proies à l’intérieur et à l’extérieur de la région, car nous ne savons pas si le développement du vent entraînera une augmentation, une diminution ou aucun changement de leurs proies zooplanctoniques. Une surveillance cohérente permettra aux gestionnaires d’atténuer les impacts négatifs potentiels sur les baleines.
Les chercheurs devront collecter des données pendant toutes les phases de construction et d’exploitation du parc éolien et développer des modèles robustes pour déterminer si les parcs éoliens affecteront la disponibilité des proies pour les baleines dans la zone d’étude. Même une fois ces recherches effectuées, il sera encore difficile d’isoler les impacts potentiels des parcs éoliens.
Il existe une énorme quantité de variabilité et de changements naturels et induits par l’homme dans cette région, notamment les marées, les changements saisonniers de la température de l’eau et le réchauffement à long terme des océans dû au changement climatique. Les changements de proies induits par le climat dans les régions éloignées, comme la baie de Fundy ou le golfe du Saint-Laurent, pourraient également modifier la façon dont les baleines utilisent la région de Nantucket Shoals.
Le développement des premiers parcs éoliens dans la région de Nantucket Shoals constitue une opportunité précieuse pour mieux comprendre les effets hydrodynamiques des éoliennes sur les écosystèmes marins. Nous espérons que cela contribuera à orienter le développement futur des parcs éoliens le long de la côte Est des États-Unis.
Quelles sont les lacunes de connaissances les plus importantes ?
Peu d’études ont été réalisées pour comprendre l’hydrodynamique autour des éoliennes, et celles qui existent se concentrent sur les parcs éoliens offshore européens en mer du Nord, où les conditions diffèrent de celles des hauts-fonds de Nantucket. De grandes turbines de la taille prévue pour la région de Nantucket Shoals n’ont pas encore été construites dans les eaux américaines.
Les chercheurs ont tenté de modéliser l’impact hydrodynamique des turbines, mais leurs résultats ne concordent pas toujours. Des travaux supplémentaires sont nécessaires pour comparer les différents types de modèles entre eux et avec les observations réelles dans l’océan, afin de garantir qu’ils représentent correctement des processus importants tels que les marées, la stratification, la turbulence et la traînée.
Les résultats les plus précis proviendront probablement de l’utilisation d’une gamme de modèles. Les océanographes pourraient commencer avec des modèles qui prédisent ce qui se passe lorsque l’eau passe devant une seule turbine. Ces résultats produiraient ensuite des modèles prédisant les effets de l’ensemble d’un parc éolien. Ensuite, les résultats des modèles à l’échelle des parcs éoliens seraient incorporés dans des modèles prédisant la circulation océanique régionale.
Il existe également de nombreuses lacunes dans les connaissances en biologie, y compris des questions sur les espèces de zooplancton présentes dans la région de Nantucket Shoals, d’où elles viennent et ce qui les pousse à se rassembler dans des endroits suffisamment denses pour que les baleines puissent les manger. L’alimentation des baleines dans la région de Nantucket Shoals n’est pas encore bien comprise, les scientifiques ont donc besoin de davantage d’observations pour déterminer quelle espèce de zooplancton les baleines ciblent et où et quand elles se nourrissent.
Le rapport appelle-t-il à ralentir le développement de l’éolien offshore jusqu’à ce que ces questions soient répondues ?
Non, et on ne nous a pas demandé de faire des recommandations sur la manière dont l’industrie éolienne devrait procéder à la construction.
Nantucket Shoals est l’une des nombreuses régions où des parcs éoliens à grande échelle seront construits dans les eaux américaines au cours des prochaines décennies. Notre comité a recommandé que les régulateurs fédéraux et d’autres organisations compétentes mènent des recherches d’observation et de modélisation pour mieux comprendre les processus hydrodynamiques et écologiques avant, pendant et après la construction de parcs éoliens. Ces études seront essentielles pour comprendre et traiter les impacts environnementaux du développement de parcs éoliens offshore.
Richard Merrick, ancien conseiller scientifique en chef et directeur des programmes scientifiques à la National Oceanic and Atmospheric Administration Fisheries, et Kelly Oskvig, directrice des Académies nationales des sciences, de l’ingénierie et de la médecine pour l’étude décrite ici, ont contribué à cet article.
Cet article est republié par The Conversation, une organisation indépendante à but non lucratif qui fournit des faits et des analyses pour vous aider à comprendre notre monde complexe.
Il a été écrit par : Erin L. Meyer-Gutbrod, Université de Caroline du Sud; Douglas Nowacek, université de Duke; Eileen E. Hofmann, Université Old Dominionet Josh Kohut, Université Rutgers.
En savoir plus:
Erin L. Meyer-Gutbrod reçoit un financement du Bureau of Ocean Energy Management. Elle est bénévole au sein du sous-comité sur les mammifères marins du Regional Wildlife Science Collaborative for Offshore Wind.
Douglas Nowacek reçoit un financement du Département américain de l’énergie et du Bureau of Ocean Energy Management.
Eileen E. Hofmann reçoit un financement du Bureau of Ocean Energy Management.
Josh Kohut reçoit un financement du département américain de l’Énergie. Il est membre bénévole du conseil d’administration de la Marine Technology Society.
