L'effondrement total de l'énergie éolienne : une étude montre que les chauves-souris périssent ou disparaissent partout où les éoliennes montent en puissance.
Les éco-zélotes qui adorent le vent et le soleil n'ont pas le monopole de l'hypocrisie, mais s'en approchent de très près.
Aussi méchants que moralisateurs, les membres les plus actifs et les plus bruyants du culte du vent n'ont aucune difficulté à justifier la destruction de paysages vierges, le démembrement de communautés rurales autrefois cohésives, la création de terrains vagues toxiques en Chine (où sont traitées les terres rares essentielles aux éoliennes), les prix de l'électricité qui punissent les plus pauvres et vulnérables de la société et le fait que des millions d'oiseaux et de chauves-souris ont à peine sourcillé devant l'abattage, dans le monde, de millions sur des millions d'animaux.
Dans une étude réalisée en Nouvelle-Calédonie, on a constaté que les chauves-souris étaient soit tranchées et coupées en dés par ces choses, soit simplement disparues, se dirigeant probablement vers un territoire plus sûr.
Les éoliennes ont un impact sur l'activité des chauves-souris, ce qui entraîne des pertes élevées d'utilisation de l'habitat dans un point chaud de la biodiversité.
Génie écologique
Lara Millon, Célia Colin, Fabrice Brescia, Christian Kerbiriou
Mars 2018
Les études antérieures portaient principalement sur la mortalité des chauves-souris par collision avec des éoliennes, et très peu d'études ont évalué les impacts indirects sur l'activité des chauves-souris et sur la disponibilité de leur habitat d'alimentation. De plus, il y a un manque mondial de connaissances sur la vulnérabilité de la faune des chauves-souris tropicales due à la production d'énergie éolienne, même s'il est bien connu que l'énergie éolienne peut affecter les communautés de chauves-souris et que les points chauds de biodiversité sont très répandus sous les tropiques.
Nous présentons l'une des premières études à quantifier l'impact indirect des parcs éoliens sur les chauves-souris insectivores dans les zones tropicales sensibles de la biodiversité. L'activité des chauves-souris a été comparée entre les sites des parcs éoliens et les sites témoins, grâce à des enregistrements ultrasonores à des points fixes.
L'activité des chauves-souris ailées coudées (Miniopterus sp.) et des chauves-souris crépuscule (Chalinolobus sp.) était significativement plus faible sur les sites éoliens.
Les résultats de l'étude démontrent un effet important sur l'utilisation de l'habitat des chauves-souris sur les sites éoliens comparativement aux sites témoins.
L'activité des chauves-souris était 20 fois plus élevée sur les sites témoins que sur les sites éoliens, ce qui suggère que la perte d'habitat est un impact important à considérer dans la planification des parcs éoliens.
Nous recommandons fortement que la perte de l'habitat d'alimentation soit prise en compte dans la hiérarchie d'atténuation (éviter, réduire, compenser) lorsque l'on compense les impacts négatifs des parcs éoliens.
1. Introduction
La capacité éolienne mondiale a augmenté de 16,1 % entre la mi-2015 et la mi-2016 (http://www.wwindea.org/2016/). L'industrie de l'énergie éolienne est bien connue pour son impact sur la biodiversité, principalement pour les oiseaux et les chauves-souris.
Les impacts sont à la fois directs, comme la mortalité due aux collisions ou aux barotraumatismes (Rydell et al., 2010 ; Grodsky et al., 2011 ; Huso et al., 2016), et indirects : perte d'habitat, changements de comportement et viabilité réduite des populations (Zimmerling et al., 2013 ; Arnett et May, 2016 ; Frick et al., 2017). Pourtant, divers facteurs rendent difficile la détermination des taux de mortalité des chauves-souris (Zimmerling et al., 2013), alors que les impacts indirects sont souvent négligés (Minderman et al., 2012 ; Arnett et May, 2016).
Aujourd'hui, bien que les éoliennes soient reconnues comme l'une des principales causes de mortalité des chauves-souris (O'Shea et al., 2016), c'est encore la mortalité directe qui est principalement évaluée (Arnett et al., 2016 ; Schusteret al., 2015). Les impacts indirects sur les chauves-souris comprennent la destruction de l'habitat et des perchoirs pendant la construction du parc éolien et les changements de comportement causés pendant la phase opérationnelle (Arnett et May, 2016 ; Frick et al., 2017). Actuellement, seules quatre études (Barré et al., 2017 ; Millon et al., 2015 ; Minderman et al., 2012, Minderman et al., 2017) ont traité de l'évaluation de la perte d'habitat due aux parcs éoliens ou aux éoliennes individuelles.
Toutes ces études, réalisées en Europe, ont fait état d'une activité réduite des chauves-souris dans un parc éolien par rapport à l'extérieur du parc éolien. Bien que la plupart des études sur l'impact des éoliennes sur les chauves-souris proviennent d'Europe ou d'Amérique du Nord (Arnett et al., 2016 ; O'Shea et al., 2016 ; Frick et al., 2017), une étude récente (Arnett et al., 2016) a souligné la nécessité d'évaluer la vulnérabilité de la faune chauve-souris tropicale.
Ces évaluations devraient être effectuées de préférence avant la planification d'installations éoliennes de grande envergure, en particulier parce que les exigences écologiques et la sensibilité aux nouvelles pressions humaines sont relativement mal connues, pour les espèces concernées. Cependant, des parcs éoliens sont déjà opérationnels dans les îles tropicales et de nombreuses autres installations sont prévues, afin de rendre ces territoires isolés énergétiquement autonomes (Weisser, 2004).
Notre étude vise à évaluer l'impact indirect des éoliennes sur l'activité des chauves-souris en Nouvelle-Calédonie. À l'aide d'un échantillonnage par sites appariés, nous avons comparé l'activité des chauves-souris mesurée dans des sites proches d'une éolienne à des sites témoins (c.-à-d. un site à l'extérieur du parc éolien et incluant la même couverture d'habitat).
L'activité des chauves-souris a été évaluée à l'aide d'enregistrements échographiques à des points fixes. La Nouvelle-Calédonie est l'un des plus petits hotspots de biodiversité au monde et accueille neuf espèces de chauves-souris, dont six sont endémiques (Myers et al., 2000). Parmi les îles du Pacifique, la Nouvelle-Calédonie a les besoins en électricité les plus élevés, principalement en raison de l'extraction du nickel (Hourçourigaray et al., 2014). En 2015, seulement 2% de la demande totale d'énergie était couverte par l'énergie éolienne, mais de nouveaux projets sont en cours afin d'augmenter la part des énergies renouvelables dans la production d'électricité en Nouvelle-Calédonie (http://www.isee.nc/). Il est donc urgent d'évaluer l'impact des éoliennes sur la faune.
2. Matériels et méthodes
2.1. Plan d'échantillonnage
Les deux parcs éoliens étudiés ont été localisés au sommet de deux moyennes montagnes néocalédoniennes (jusqu'à 375 m de hauteur pour le Prony et jusqu'à 216 m pour le Mont Mau).
Les parcs éoliens étaient composés de 66 éoliennes (Information complémentaire 1), dont 31 d'une hauteur de 50 m, en exploitation depuis 2004-2005, et 35 d'une hauteur de 55 mètres, en exploitation depuis 2006-2007 (Vergnet, 2016).
Des éoliennes ont été placées le long des crêtes de cette montagne (Renseignements à l'appui 1), sur des sols ultramafiques où la végétation est naturellement faible ou nulle (http://explorateur-carto.georep.nc/explorateur-carto/). Des vestiges de forêts et de la végétation du maquis se trouvent dans la vallée (http://explorateur-carto.georep.nc/explorateur-carto/). Pour évaluer la perturbation potentielle causée par les éoliennes, nous avons utilisé un plan de sondage par paires pour quantifier l'activité des chauves-souris sur les sites proches des éoliennes (WT) et à l'extérieur du parc éolien (contrôle).
Chaque site de contrôle était situé à proximité d'un site proche d'une éolienne (700 ± 140 m du parc éolien, la distance minimale entre un site de contrôle et une éolienne était de 170 m). Des enregistreurs (détecteur de chauves-souris à spectre complet SM2BAT Wildlife Acoustics Inc. USA) sur les sites d'éoliennes ont été placés à 15 m de l'éolienne. Des micros ont été placés à 2,5 m du sol.
Deux sites au sein d'un couple étaient distants de 996 ± 210 m (238 m minimum). En amont, nous avons porté une attention particulière à ce que les sites témoins aient une altitude et une couverture d'habitat similaires à celles des sites témoins (aucune différence significative n'a été détectée entre les sites témoins et les sites témoins : Test de Wilcoxon : W = 24, p-value = . 43 pour l'altitude, test de Kruskal : ks = 2,649, P = .10 ; ks = 0,820, P = .37 ; respectivement pour le couvert forestier dans un rayon de 200 et 1000m ; test de Kruskal : ks = 1,118, P = .29 ; ks = 0,365, P = .55 ; respectivement pour un couvert terrestre découvert dans un rayon de 200 et 1000m).
Une ou deux paires ont été échantillonnées au cours de la même nuit. Pour assurer l'indépendance des données, la distance minimale entre deux points de prélèvement était de 250 m. Huit paires au total ont été échantillonnées. Le travail sur le terrain s'est déroulé sur deux périodes : Mai-juin 2015 (saison froide) et novembre 2015 (saison sèche). Chaque paire a été échantillonnée une fois par période, de sorte que l'ensemble de données comprenait 32 échantillons d'enregistrement efficaces
2.2. Activité des chauves-souris
Nous avons utilisé des enregistrements d'écholocalisation à des points fixes pour échantillonner l'activité des chauves-souris, la méthode la plus largement utilisée pour une enquête normalisée sur l'activité des chauves-souris insectivores, Stahlschmidt et Brühl, 2012. Nous avons enregistré des ultrasons supérieurs à 8 kHz pendant les trois premières heures après le coucher du soleil, avec des détecteurs Song Meter 2 Bat (http://www.wildlifeacoustics.com/).
Le début de la nuit a été choisi parce qu'on sait que c'est au moment où l'activité des chauves-souris atteint son apogée (Froidevaux et al., 2014 ; Griffiths, 2007 ; voir Information complémentaire 2). Le fait de se concentrer sur les trois premières heures de la nuit permet également d'optimiser le temps consacré à l'analyse des fichiers audio. Nous avons utilisé Kaleidoscope (version 4.0.0, http://www.wildlifeacoustics.com/) et Scan'R (version 1.7.6, http://binaryacoustictech.com/) pour isoler les appels de chauves souris.
Tous les fichiers étiquetés comme contenant des appels de chauves-souris ont été vérifiés manuellement avec Batsound (version 4.03, http://www.batsound.com/). Les appels supérieurs à 50 kHz ont été attribués au genre Miniopterus et les appels entre 30 kHz et 40 kHz ont été attribués au genre Chalinolobus (Kirsch et al., 2002). Dans le sud de la Nouvelle-Calédonie, le genre Miniopterus est composé de la petite chauve-souris tordue (M. australis) et de la petite chauve-souris mélanésienne tordue (M. macrocneme), considérées respectivement comme les moins préoccupantes et les moins documentées (IUCN, 2017).
Bien que l'on croit que la petite chauve-souris mélanésienne à ailes recourbées se rencontre dans une très vaste aire de répartition, les difficultés inhérentes à son identification empêchent une évaluation précise des tendances et des menaces pour cette espèce. Localement, les chauves-souris tordues sont considérées comme vulnérables (Kirsch et al., 2002). Le genre Chalinolobus n'est composé que du wattled wattled wattled wat (C. neocaledonicus, Kirsch et al., 2002), une espèce endémique de Nouvelle-Calédonie classée en danger (UICN, 2017), en raison du déclin constant de l'étendue et de la qualité de son habitat. Une autre espèce, la chauve-souris à oreilles longues de Nouvelle-Calédonie (Nyctophilus nebulosus), une espèce endémique en danger critique d'extinction (UICN, 2017), était peut-être présente dans la zone d'étude (Parnaby, 2002) mais n'a pas été détectée dans nos relevés.
Comme il est impossible de déterminer le nombre de chauves-souris individuelles à partir de leurs appels d'écholocalisation, nous avons calculé une mesure de l'activité des chauves-souris (bat passes), calculée à partir du nombre total de contacts par genre pendant les trois premières heures après le coucher du soleil. Un passage de chauve-souris est défini comme un ou plusieurs appels d'écholocalisation pendant un intervalle de cinq secondes (Millon et al., 2015). S'il était évident que plusieurs chauves-souris émettaient des appels en même temps, un contact supplémentaire était compté.
2.3. Analyses statistiques
Des modèles linéaires mixtes généralisés (GLMM) ont été utilisés pour évaluer la variation de l'activité des chauves-souris (c.-à-d. la variable de réponse) en fonction du type de site (WT par rapport au témoin, la variable explicative, le paquet R glmmADMB, Fournier et al., 2012).
En raison de la nature des données (i.e. : données de comptage) et de sa sur-dispersion, nous avons effectué des GLMM (paquet glmmADMB) avec une distribution d'erreur binomiale négative (Crawley, 2009). En raison de la différence de distance de détection entre Miniopterus et Chalinolobus, une modélisation par genre a été effectuée.
Compte tenu du plan d'échantillonnage hiérarchique (jusqu'à deux paires - c.-à-d. une paire signifie qu'un site de TAE et un site témoin - ont été échantillonnés à la même date) et de la répétition de l'échantillonnage pendant deux saisons, nous avons utilisé un effet aléatoire imbriqué : les paires au sein des sessions et de la saison d'enregistrement. Puisque l'activité des chauves-souris peut dépendre des variables du paysage, nous ajoutons comme covariable du paysage à effet fixe : le pourcentage de surface ouverte (avec peu ou pas de végétation) et le pourcentage de surface forestière calculés chacun à 2 tampons différents de 200 et 1000 m (http://www.oeil.nc/geoportail, voir Information complémentaire 3).
Pour éviter la sur-paramétriisation, nous n'incluons qu'une seule co-variable dans les modèles et choisissons le meilleur modèle (parmi les 4 modèles : couverture terrestre ouverte et couverture forestière à 2 rayons de distance), selon le critère AIC. Ainsi, nos modèles statistiques ont été structurés de la façon suivante :
Activité de la chauve-souris] ∼ type de site + co-variable + 1 | Saison/Date/Pair
où l'activité des chauves-souris pourrait être soit l'activité des minioptères, soit l'activité des chalinolobus.
Nous avons appliqué des facteurs de variance-inflation (VIF) à chaque modèle (Fox et Monette, 1992). Toutes les variables présentaient une valeur FIV inférieure à 3 et la moyenne des valeurs FIV était inférieure à 2, ce qui signifie qu'il n'y avait aucun signe frappant de multicollinéarité (Chatterjee et coll., 2000). Toutes les analyses ont été effectuées à l'aide d'un logiciel statistique R (R Core Team, 2016).
3. Résultats
Au total, plus de 3 000 contacts ont été enregistrés sur des sites éoliens (WT) et des sites extérieurs au parc éolien, la plupart émis par Chalinolobus (80%).
Les deux genres étaient présents pendant les deux saisons, avec plus de contacts enregistrés pendant la saison sèche (72%) que pendant la saison froide. Pour Chalinolobus et Miniopterus, la co-variable du paysage choisie était le pourcentage de la superficie ouverte, avec un effet négatif significatif.
Pour Chalinolobus et Miniopterus, les éoliennes ont induit une différence significative dans l'activité des chauves-souris (tableau 1, figure 1). L'activité moyenne de Chalinolobus était dix fois plus faible sur les sites WT que sur les sites témoins (valeurs moyennes observées : Contrôle : 147[min : 0-max : 790] ; WT : 14[min : 0-max : 120] ; valeurs moyennes prévues : Témoin : 265 ± 72 ; TL : 21 ± 4), alors que l'activité moyenne des Minioptères était 20 fois plus faible à TL qu'aux sites témoins (valeurs moyennes naïves) : Contrôle : 39 [min : 0-max : 240] ; WT : 2[min : 0-max : 14] ; valeurs moyennes prévues : Contrôle : 44 ± 11 ; WT : 2 ± 1) (Tableau 1, Fig. 1).
L'ampleur de l'effet de la présence d'éoliennes était de la même ampleur que dans les zones ouvertes. Il est à noter que la structure hiérarchique ou l'ajustement du paysage fourni dans notre modélisation n'a pas modifié l'activité qualitativement naïve (c.-à-d. observée) des chauves-souris (voir la figure S2-1).
Tableau 1. Résultats des modèles linéaires mixtes généralisés (GLMM) de (A) l'activité de Chalinolobus et (B) l'activité de Minioptères (nombre de contacts pendant les trois premières heures de la nuit). Toutes les estimations et erreurs standard sont exprimées par un lien logarithmique en raison de la distribution binomiale négative utilisée dans le modèle GLMM. Les interceptions représentent l'activité des chauves-souris dans les sites témoins. Les WF représentent la différence d'activité des chauves-souris entre les sites témoins et les sites éoliens.
A Chalinolobus activity
|
||||
Estimate
|
Std. Error
|
z value
|
P-value
|
|
Intercept
|
4.062
|
0.455
|
8.92
|
P < .001
|
WT
|
−1.439
|
0.680
|
−2.12
|
P = .034
|
Open area
200
|
−1.856
|
0.522
|
−3.56
|
P < .001
|
B Miniopterus activity
|
||||
Intercept
|
2.777
|
0.437
|
6.35
|
P < .001
|
WT
|
−2.633
|
0.661
|
−3.98
|
P < .001
|
Open area
200
|
−1.409
|
0.342
|
−4.11
|
P < .001
|
Fig. 1. Prédiction de l'activité de Chalinolobus neocaledonicus (A) et de Miniopterus spp (B) fournie par le meilleur modèle. Selon que le meilleur modèle inclut le pourcentage de terrain ouvert dans la zone tampon de 200 m, nous fixons la valeur de cette co-variable à sa moyenne dans l'ensemble de données (c.-à-d. 42 %). L'activité des chauves-souris est le nombre de contacts prévus pour les trois premières heures de la nuit aux sites de contrôle et aux sites d'éoliennes (WT), les barres d'erreur sont l'erreur type.
4. Discussion
4.1. Effets indirects des éoliennes sur les chauves-souris
Cette étude a montré que l'activité de deux genres de chauves-souris présents en Nouvelle-Calédonie était significativement plus faible avec des éoliennes que dans les sites témoins voisins, et a confirmé l'effet de déplacement des parcs éoliens sur les chauves-souris en quête de nourriture.
Mis à part les décès de chauves-souris signalés en Australie-Méridionale, il n'y a eu aucune tentative antérieure de déterminer dans quelle mesure les éoliennes ont un impact sur les populations de chauves-souris océaniennes, Bennett, 2012 ; Hull et Cawthen, 2013. Ici, nous avons montré que l'activité de Chalinolobus était dix fois plus faible sous les éoliennes et que l'activité de Miniopterus était 20 fois plus faible. Il s'agit à notre connaissance de l'une des premières études quantifiant l'impact négatif indirect des éoliennes sur l'activité des chauves-souris sous les tropiques.
Bien que nos résultats aient été obtenus dans un point chaud de la biodiversité tropicale, des résultats similaires d'un effet de déplacement des éoliennes y ont été trouvés dans des zones tempérées de paysages agricoles caractérisés par des paysages ouverts, Barré et al., 2017 ; Millon et al., 2015 ; Minderman et al, 2012, Minderman et al, 2017.
L'attrait moindre de l'habitat d'alimentation sous les éoliennes, tant dans un climat tropical que tempéré, indique que l'impact indirect des éoliennes est un phénomène mondial.
4.2. Effet des éoliennes sur les chauves-souris locales
Dans un point chaud de la biodiversité comme la Nouvelle-Calédonie, les espèces sont confrontées à de nombreuses menaces, telles que la perte et l'altération de l'habitat (exploitation du nickel, exploitation forestière, incendies), l'agriculture, la chasse, la perturbation des grottes, les tempêtes violentes et les espèces envahissantes , par ex. chats, Wiles et Brooke, 2009 ; Bonvallot et al., 2012. Nous présentons ici des preuves démontrant que deux genres d'espèces de chauves-souris insectivores sont également menacés par les parcs éoliens.
Les études futures devraient également évaluer l'impact sur les mégabatts. Peu d'études ont porté sur les espèces de chauves-souris en Nouvelle-Calédonie, principalement sur les espèces endémiques (Parnaby, 2002 ; Bonvallot et al., 2012). Il s'agit de la première étude montrant que les chauves-souris insectivores visitent des milieux ultramafiques où la végétation est naturellement faible ou inexistante, des maquis ou des vestiges de forêts.
4.3. Répercussions sur la conservation
Les chauves-souris des îles représentent 60 % des espèces de chauves-souris dans le monde et la plus forte proportion de mammifères terrestres sur les îles isolées, dont de nombreuses espèces endémiques et menacées (Fleming et Racey, 2009).
De plus, les éoliennes font partie de la production d'énergie alternative qui ne contribue pas aux émissions de gaz à effet de serre. Dans le contexte du développement durable des îles, le nombre de parcs éoliens devrait augmenter à l'avenir.
Il est donc essentiel que les gestionnaires de l'environnement tiennent compte de l'impact des éoliennes pour assurer la conservation des chauves-souris. Les lignes directrices d' Eurobat sur la prise en compte des chauves-souris dans les parcs éoliens, Rodrigues et al., 2008, préconisent que, pour la prise en compte des chauves-souris dans la planification des parcs éoliens, les gestionnaires de conservation doivent déterminer l'impact d'une installation éolienne en comparant les activités avant et après son établissement, dans et en dehors du parc, pendant au moins trois ans après son installation.
Nous recommandons fortement que la perte de l'habitat d'alimentation en raison de l'évitement des parcs éoliens soit considérée comme une menace potentielle importante pour la conservation des chauves-souris et qu'elle fasse l'objet d'études spécifiques, comme le suggère Kingston (2008) et plus particulièrement lors des évaluations des impacts environnementaux (EIE). Les effets indirects influent non seulement sur la valeur patrimoniale naturelle de la chauve-souris, mais aussi sur sa valeur en tant que fournisseur de services écosystémiques, comme la lutte antiparasitaire (Cleveland et al., 2006).
L'effet de déplacement des parcs éoliens sur les chauves-souris pourrait être plus général pour d'autres espèces, comme le suggèrent Kuvlesky et ses collaborateurs (2007) qui ont souligné que les populations d'oiseaux pourraient être plus menacées par la perte d'habitat associée au développement des parcs éoliens que par les impacts directs. Nous recommandons fortement que la perte d'habitat d'alimentation due à l'évitement des parcs éoliens soit considérée dans la hiérarchie d'atténuation, éviter, réduire, compenser les impacts, afin de compenser cet impact négatif des éoliennes.
La perte de l'habitat d'alimentation due à l'évitement des parcs éoliens pourrait être compensée par l'amélioration de la capacité de charge de l'habitat (par la création d'étangs, de corridors entre îlots forestiers ou de haies et jachères dans le paysage agricole, Millon et al, 2015 ; Peste et al, 2015).
Malgré certaines possibilités de compensation, dans le contexte des points chauds de la biodiversité insulaire, des garanties plus solides devraient être utilisées, car les populations de chauves-souris sont souvent petites et isolées et concernent parfois des espèces endémiques (Myers et al., 2000). Bien que l'arrêt des éoliennes à faible vitesse du vent se soit avéré être un moyen efficace de réduire la mortalité des chauves-souris (Martin et al., 2017), il est toutefois nécessaire, avant d'envisager de telles mesures de réduction, d'évaluer leur efficacité sur l'activité des chauves-souris.
Génie écologique
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