La Mer du Nord malade de l’éolien en mer. Et bientôt la Bretagne ?

Une étude récente du Centre Helmholtz Hereon révèle les conséquences dramatiques du développement massif prévu des parcs éoliens en mer. La production d'énergie éolienne en mer du Nord devrait être multipliée par plus de dix d'ici 2050, mais ces installations auront un impact considérable sur l'hydrodynamique. Les simulations montrent que les rotors et les fondations atténuent les courants naturels jusqu'à 20 %. Il se crée ainsi un « mur » artificiel, les sédiments ne sont plus évacués, la surface de l'eau se réchauffe et la turbulence et le mélange augmentent anormalement. La stratification des eaux chaudes et froides se décale jusqu'à deux mètres en été. Les conséquences pour l'écosystème marin sont imprévisibles : poissons, plantes et fonds marins tout entiers souffrent de ce déséquilibre. La mer du Nord se transforme de plus en plus en centrale électrique industrielle, avec des dommages potentiellement irréversibles. Les chercheurs soulignent que l'impact s'étend bien au-delà des limites géographiques des parcs eux-mêmes. Le sillage d'un parc éolien interagit avec celui de son voisin, créant une réaction en chaîne qui se propage à travers toute la mer du Nord. En Bretagne sud ( Belle-île/Groix/ Quiberon) et nord ( Baie de Morlaix) les projets de parcs proches des côtes auront un effet imprédictible et non maitrisable sur les courants côtiers et les déplacements des sédiments, mettant possiblement  en péril des structures comme l'isthme de Quiberon et le tombolo de Gâvres. Stop maintenant !

Mer du Nord : Une mer sauvage transformée en lac stagnant ? ;lien  Extraits de la publication du Centre Helmholtz Hereon lien 

Des impacts cumulatifs non pris en compte, des effets à l'échelle de bassins entiers

Les parcs éoliens offshore façonnent de plus en plus la dynamique océanique côtière, pourtant leurs impacts physiques cumulatifs restent mal quantifiés. En utilisant des simulations à haute résolution sur une décennie de la mer du Nord, nous montrons que le développement éolien offshore à grande échelle peut réduire les vitesses de courant jusqu'à 20 % et remodeler la distribution locale de l'énergie des marées. Les sillages du vent et des marées exercent des influences distinctes mais interagissantes sur la physique océanique : les anomalies de vitesse du vent provoquent des impacts hydrodynamiques lointains, tandis que la traînée induite par la structure intensifie la turbulence locale et le mélange… Les effets de sillage en champ proche et lointain affectent le mélange vertical et les flux de chaleur de surface – principalement causés par des réductions de contraintes éoliennes à grande échelle – entraînant des couches mixtes plus superficielles et un réchauffement à long terme de surface allant jusqu'à 0,2 °C dans les zones de parcs éoliens. Nos résultats révèlent une empreinte physique à l'échelle du bassin de l'énergie éolienne offshore et soulignent la nécessité de prendre en compte les impacts hydrodynamiques dans la planification future des parcs éoliens offshore.

Effets sur le vent, la température de l'eau, les courants, la structuration des couches d'eau, les marées…

Les éoliennes réduisent l'énergie cinétique du vent à hauteur de moyeu et créent un déficit de quantité de mouvement en aval. Ce déficit se caractérise par une forte turbulence due au cisaillement horizontal du vent et des vitesses du vent allant jusqu'à 40 % inférieures au champ de vent ambiant. Ces structures de sillage atmosphérique se propagent latéralement et verticalement derrière les parcs éoliens offshore… Des observations en mer du Nord ont montré que les sillages proches de la surface peuvent s'étendre jusqu'à 100 km en aval de grands amas d'éoliennes, selon les propriétés des parcs éoliens et la stabilité atmosphérique… Les sillages de vent affectent la couche limite air-mer, avec des implications pour le climat de surface de la mer, les courants de surface et le mélange. Cette dernière a été associée à des schémas de remontée et de descente qui influencent le transport vertical et l'élévation de la surface de la mer. Dans ce contexte, les marées jouent un rôle décisif dans la modulation de l'ampleur des changements hydrodynamiques émergents.

Sous la surface de la mer, des structures en pieux comme les fondations monopiles forment une traînée sous-marine supplémentaire sur les courants de marée, ce qui influence les vitesses d'écoulement horizontales et produit une forte turbulence à proximité directe des sites de turbines. Ces sillages de marée émergent à des échelles bien plus petites que les sillages de vent et s'étendent de quelques centaines de mètres à plusieurs kilomètres en aval des structures en pieux. Les effets de cisaillement locaux ont été constatés doubler les coefficients de traînée du fond marin derrière les éoliennes et créer un mélange vertical fort mais spécifique au site, qui peut dépasser le mélange naturel et réduire les gradients verticaux dans la colonne d'eau, comme la stratification de température verticale.

Des impacts dans toute la mer du Nord

L'expansion de l'énergie éolienne offshore selon le scénario prévu pour l'année 2050 pourrait avoir un impact considérable sur les vitesses moyennes de surface dans toute la mer du Nord centrale et méridionale. n ralentissement à grande échelle de la circulation moyenne de surface peut être observé au sud de la zone Dogger Bank, de la côte britannique jusqu'aux eaux allemandes et danoises, avec une diminution globale d'au moins 5 %. Le modèle montre des réductions de vitesse en moyenne d'environ 10 à 15 % sur les sites de parcs éoliens et de plus de 20 % dans la baie allemande « German Bight), où la combinaison du grand nombre d'éoliennes et des courants résiduels lents amplifie les impacts.

Et bientôt en Bretagne ?

Quel seront les effets des modifications des vents et de la courantologie par la zone éolienne en Bretagne sud, avec des structures aussi fragiles que l'isthme de Quiberon, le tombolo de Gâvres ? Et sur la pratique des sports nautiques, sans compter le plaisir de surfer en vue d'un mur d'éoliennes ?  lien