Allemagne : insectes, animaux, l'éolien tue! Humains, notre tour viendra

Dr Franz Trieb
German Aerospace Center (DLR)
DLR Institute of Engineering Thermodynamics, 
Systems Analysis


Commentaire : mort d' insectes, d' animaux domestiques... L' éolien tue! Humains, notre tour viendra.
« La condition d’animal domestique entraîne celle de bête de boucherie. »
(Ernst Jünger 1895-1998)

(...) " afin qu'ils puissent développer et mettre en œuvre des mesures pour réduire les dommages environnementaux potentiels causés par les parcs éoliens dans le futur."

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Le Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) étudie les interactions entre les insectes volants et les parcs éoliens

Dans une étude, les chercheurs du Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ont analysé les interactions entre les insectes volants et les parcs éoliens.

• Le modèle de calcul utilisé dans l'étude indique que le nombre d'insectes volants affectés pourrait être pertinent pour la stabilité de la population d'insectes volants et ainsi influencer la protection des espèces et la chaîne alimentaire. 
• L'étude ne conclut pas si les parcs éoliens sont la principale cause d'extinction des insectes ou s'ils ont un impact sur eux. 
• L'étude recommande un examen empirique des pertes théoriquement calculées dans l'étude afin de mieux comprendre la relation entre la migration des insectes et l'exploitation des parcs éoliens, et d'élaborer et de mettre en œuvre des mesures pour surveiller et prévenir les attaques d'insectes. 
• Thèmes : énergie, énergie éolienne
  
  

Franz Trieb travaille depuis 25 ans au sein du département Analyse des systèmes énergétiques du Centre aérospatial allemand (DLR). Un autre département, l' Institute of Engineering Thermodynamics de Stuttgart étudie les technologies énergétiques dans l'optique d'une durabilité globale qui tienne compte des facteurs écologiques, économiques et sociaux. Il a ainsi largement contribué au succès des énergies renouvelables en Allemagne et dans le monde. Franz Trieb et ses collègues veulent créer une représentation objective qui facilitera les discussions et les processus décisionnels. Grâce à ses recherches sur l'énergie, le DLR s'engage à développer des technologies et des scénarios pour un système énergétique durable qui répondent aux besoins énergétiques de l'industrie et de la société.

Dr Trieb, comment a-t-on eu l'idée d'étudier l'impact des parcs éoliens sur les insectes volants?
Franz Trieb : une évaluation complète des scénarios énergétiques allemands basée sur un grand nombre d'indicateurs, que nous avons réalisée en 2017[1] a révélé que la compatibilité des parcs éoliens et des insectes volants lors de la migration des insectes vers de nouveaux sites de reproduction était encore une question ouverte. Les premières recherches ont montré que la présence de restes d'insectes volants sur les pales des rotors pouvait réduire considérablement l'efficacité des éoliennes et ont motivé la création d'une industrie mondiale du nettoyage des pales de rotor.  C'est pourquoi nous avons mené une étude sur le sujet en nous appuyant sur une expertise interdisciplinaire dans les domaines de l'entomologie, de la physique atmosphérique, de l'énergie éolienne, de l'aérodynamique et du codage à barres de l'ADN - une méthode d'identification des espèces basée sur le séquençage de l'ADN.

Quel a été le point de départ de votre étude ?
Trieb : une abondante littérature technique montre actuellement que les grands essaims d'insectes volants recherchent également des courants d'air élevés et rapides. Ils se laissent porter par le vent jusqu'à des aires de reproduction éloignées. Les observations et les mesures ont permis de détecter de fortes concentrations d'insectes dans le monde entier à des altitudes comprises entre 20 et 220 mètres au-dessus du sol - les mêmes altitudes que celles occupées par les rotors des éoliennes. Le phénomène des collisions avec les insectes peut réduire jusqu'à 50 % la puissance des éoliennes, ce qui a fait l'objet de nombreuses recherches théoriques et pratiques. Jusqu'à présent, cependant, les conséquences des collisions d'insectes avec les rotors d'éoliennes sur la population d'insectes et l'écosystème n'ont pas été étudiées.

Quelle approche a été utilisée dans votre étude ? Comment avez-vous procédé ?
Trieb : tout d'abord, nous avons mené des recherches approfondies, collectant et évaluant les données scientifiques existantes. Sur la base de ces données, nous avons créé notre propre modèle de calcul. Celui-ci est basé sur une densité moyenne d'insectes d'environ trois individus pour 1000 m3 d'air au niveau des rotors des éoliennes. Ce chiffre est établi à partir des prélèvements réguliers d'insectes dans le Schleswig Holstein par les entomologistes entre 1998 et 2004[2].  Nous avons calculé par extrapolation le débit volumétrique, c'est-à-dire le " débit d'air " de tous les parcs éoliens en Allemagne. Il y a environ 30 000 éoliennes avec une surface totale de rotor d'environ 160 km2, qui, avec une vitesse de vent nominale de 50 km/h, atteignent en moyenne 1000 heures à pleine charge nominale pendant la saison des insectes d'avril à octobre. En multipliant simplement ces chiffres, nous avons calculé un débit d'air saisonnier d'environ huit millions de km3, soit plus de dix fois l'espace aérien allemand total jusqu'à une altitude de deux kilomètres. Si l'on multiplie la densité d'insectes et le débit d'air, environ 24 000 milliards d'insectes volent chaque année au travers des rotors allemands.
Une simple approximation des dommages qui en résultent peut être obtenue à partir d'études réalisées par le Sandia National Laboratories sur la contamination des pales de rotor par des insectes volants. Quatre facteurs sont multipliés l'un par rapport à l'autre :

• le rapport (cinq pour cent) entre la surface de la pale visible de la direction du vent et la surface circulaire balayée par les pales du rotor ; 
• la proportion moyenne de la surface polluée des deux côtés des pales du rotor, qui s'élève à environ 80 % par rapport à la surface visible ; 
• le rendement dit du capteur pour insectes ailés, qui atteint en moyenne 40 % et un rapport entre la vitesse moyenne relative (45 m/s) de la pale par rapport au vent nominal (14 m/s) de 3,2 environ. 
• Selon les chiffres, en moyenne, environ 5% des créatures qui volent au milieu des rotors en activité sont touchées. Cela représente environ 1 200 milliards d'insectes par an. Ce chiffre ne tienne compte que des individus qui laissent des résidus visibles sur les pales du rotor.
  

Quelles conclusions pouvez-vous tirer de votre modèle de calcul ?
Trieb : notre modèle de calcul met en évidence un aspect de l'énergie éolienne qui n'a pas encore fait l'objet de recherches approfondies. Environ 1 200 milliards d'insectes volants sont frappés chaque année alors qu'ils volent parmi les rotors des parcs éoliens en Allemagne. Un nombre aussi élevé d'insectes affectés pourrait être un facteur déterminant pour la stabilité de la population d'insectes et pourrait donc influencer la protection des espèces et la chaîne alimentaire.

Quelles conclusions le modèle de calcul exclut-il explicitement ? En d'autres termes, quels sont les domaines où, en tant que chercheur, vous avez besoin de données supplémentaires ou d'enquêtes supplémentaires ?
Trieb : nous ne pouvons pas affirmer de façon catégorique que la perte d'environ 1 200 milliards d'insectes volants contribue à la réduction du nombre des insectes. La raison en est que ne connaissant pas tout simplement le nombre total d'insectes, il est impossible de déterminer si cette "réduction" affecte sérieusement ou pas la population d'insectes. En outre, il n'existe pas encore de chiffres absolus sur les autres impacts négatifs tels que les pesticides, l'agriculture intensive, le changement climatique ou l'urbanisation, de sorte que nous ne pouvons comparer nos chiffres avec d'autres influences.

Quelles autres mesures suggérez-vous, d'après les résultats de l'étude ?
Trieb : d'après les chiffres actuellement disponibles et nos calculs, nous ne pouvons conclure que l'énergie éolienne joue un rôle significatif dans la réduction du nombre d'insectes ou que son impact ne se fait sentir. D'un point de vue scientifique, un examen empirique des pertes théoriquement calculées dans notre étude serait très utile comme prochaine étape. L'objectif doit être de mieux comprendre les relations entre la migration des insectes et l'exploitation des parcs éoliens. Après un an d'étude, nous mettons nos connaissances et notre expertise à la disposition de chercheurs de différentes disciplines, ainsi que de l'industrie, des opérateurs et des décideurs afin qu'ils puissent développer et mettre en œuvre des mesures pour réduire les dommages environnementaux potentiels causés par les parcs éoliens dans le futur.

Une idée serait, par exemple, créer un système automatique de détection d'essaimage qui contrôle les rotors des éoliennes en conséquence. Une façon simple d'identifier les espèces touchées serait d'effectuer une analyse régulière de l'ADN des résidus d'insectes sur les pales des rotors. Une source potentielle de dommages qui ne laisse aucun résidu visible et qui n'a pas encore fait l'objet d'études est le vol dans la zone de basse pression du côté avant des pales du rotor. Les effets du barotraumatisme qui en résulte sur la trachée et les autres organes doivent être examinés.

Interferenceof Flying Insects and Wind Parks (FliWip) –Study Report, October 2018


1. Trieb, Franz et Hess, Dennis : Wege zur regenerativen Stromversorgung II - Auswirkungen und Kosten, in : Energy Economics Daily Questions, no. 12, 2017, pp. 56ff ; Trieb, Franz : Wege zur regenerativen Stromversorgung III - Elemente und Ausgestaltung, in : Energy Economics Daily Questions, Issue. 6, 2018, tableau à la page 60.

2.Weidel, H.: Die Verteilung des Aeroplanktons über Schleswig-Holstein, Dissertation, Christian-Albrechts-Universität Kiel, 2008, https://d-nb.info/1019553197/34.