Réduire la vitesse des bateaux

Constat scientifique : bruit, collisions et vitesse

La réduction de vitesse est une mesure à triple effet :

• Elle abaisse la puissance acoustique rayonnée
• Elle réduit la probabilité comme la létalité des chocs, avec un seuil d’efficacité marqué sous 10–13 nœuds.
• Elle s’inscrit dans une dynamique plus large de transition écologique, en cohérence avec les objectifs de réduction des émissions de gaz à effet de serre portés par l’Organisation maritime internationale (OMI)

La littérature scientifique corrobore le cadre de la démarche  :

• la propulsion et la cavitation dominent le bruit continu qui perturbe la communication, le comportement et la physiologie des cétacés, et accroît le risque de collision.
• le seuil de 10 nœuds est reconnu par la communauté scientifique comme celui en deçà duquel le risque de collision mortelle avec les grands cétacés décroît de manière notable[1]
• La recherche en bioacoustique marine souligne que le paysage sonore sous-marin est le vecteur essentiel des fonctions vitales des mammifères marins. Pour ces espèces, l’acoustique n’est pas un sens secondaire, mais l’outil primaire de navigation, de détection de proies et de cohésion sociale, rendant toute pollution sonore structurellement dégradante pour la survie des populations.

[1] Russel Leaper, The Role of Slower Vessel Speeds in Reducing Greenhouse Gas Emissions, Underwater Noise and Collision Risk to Whales, 16 août 2019.

A propos de la limitation de la vitesse des navires en Méditerranée

La situation préoccupante de plusieurs espèces de cétacés dans le bassin méditerranéen renforce la nécessité d’une telle limitation. Le grand cachalot (Odontocètes grands plongeurs), classé en mauvais état écologique au titre de l’évaluation DCSMM[1] pour la sous‑région Méditerranée occidentale, voit notamment sa mortalité par collision croître de manière inquiétante. De la même manière, la première cause de mortalité anthropique du rorqual commun (Mysticète) en Méditerranée occidentale demeure les collisions avec les navires[2].

De plus la corrélation entre la vitesse des navires et la pollution sonore est intrinsèquement liée au phénomène de cavitation hydrodynamique, particulièrement aigu pour les navires de plus de 10 mètres équipés d’hélices à pas fixe[3].Bien que les effets polluants des émissions sonores soient particulièrement documentés en ce qui concerne les grands navires de commerce, les porte-conteneurs et les transporteurs de véhicules ou de personnes, de récentes études tendent à démontrer que les navires de taille plus petite, tels que les bateaux de plaisance présents dans les zones de trafic côtier, représentent une part importante des émissions sonores.

Une récente étude[4] a été menée afin d’évaluer les effets d’une mesure de réduction de la vitesse des navires en Méditerranée occidentale en simulant des scénarios de 10 nœuds et de 15 nœuds. L’étude mobilise les données AIS (système d’identification automatique) de 2019 en incluant le type de navire, sa longueur et sa vitesse. En conclusion de cette étude, il apparait que la limitation de la vitesse des navires à 10 nœuds produit une baisse générale du bruit de 0 à -6 dB selon les zones géographiques de Méditerranée occidentale. L’étude recommande ainsi de combiner une mesure générale de limitation de la vitesse à 10 nœuds avec des mesures telles que la délimitation de zones d’évitement.

La réduction de la vitesse générale des navires dans une zone déterminée constitue une mesure efficace de diminution du taux de mortalité des cétacés par collision dans la mesure où elle agît simultanément sur la probabilité de survenance d’un choc et sur la gravité des blessures infligées aux animaux[5].

En Méditerranée nord occidental, l’activité des navires avec passagers représente une part essentielle du trafic maritime entre mai et septembre[6]. La vitesse des navires joue un rôle majeur dans les risques de collision. Plusieurs études s’accordent à considérer qu’au-delà de 15 nœuds, l’issue d’une collision pour les grands cétacés est fatale dans 80% des cas, et dans 100% des cas à partie de 20 nœuds[7].

L’arbitrage technique fixant la limite à 10 nœuds constitue une solution environnementale optimale, permettant de concilier les flux et le respect des seuils de pression acoustique.

Cette mesure ne doit pas être perçue comme une contrainte arbitraire, mais comme une modulation nécessaire de l’activité humaine pour maintenir les nuisances en deçà du seuil de résilience des écosystèmes, conformément aux objectifs de gestion durable du domaine public maritime

Limiter la vitesse à 10 nœuds, c’est faire le choix d’une mesure simple, immédiatement actionnable, juridiquement sûre et scientifiquement fondée. C’est aussi la traduction concrète, au bon niveau d’action, des engagements  citoyens, ,locaux, nationaux et européens de protection du milieu marin.

[1] Document stratégique de façade Méditerranée, Annexe 2 – Situation de l’existant : évaluation de l’état écologique des eaux marines et coûts de la dégradation.

[2] Ibid.

[3] Contrairement aux hélices à pas variable, ces systèmes optimisent leur rendement à des vitesses élevées ; toutefois, dès que la vitesse de rotation dépasse un certain seuil, la dépression à l’extrados des pales engendre la formation de bulles de vapeur. L’implosion brutale de ces bulles génère un bruit important, dont les composantes haute fréquence et basse fréquence interfèrent directement avec les fréquences utilisées par les mammifères marins.

[4] Ollivier.B, Lajaunie.M, Ceyrac.L, Dellong.D, LeCourtois.F. Large-Scale Simulation of a Shipping Speed Limitation Measure in the Western Mediterranean Sea : Effects on Underwater Noise, in Journal of Marine Science and Engineering,19 January 2023.

[5] R.Leaper, The Role of Slower Vessel Speeds in Reducing Greenhouse Gas Emissions, Underwater Noise and Collision Risk to Whales, Marine Conservation and Sustainability, 16 août 2019.

[6] Jacob, T., Ody, D., 2016. Caractérisation du trafic maritime et risques de collision avec les grands cétacés dans le sanctuaire Pelagos. WWF France, P.22.

[7] De Vries, L., Gadaix, B., Ratel, M., REPCET : de la gestion du risque de collisions navires cétacés à la lutte contre le bruit anthropique en mer. Le bruit en mer, développement des activités maritimes et protection de la faune marine, édition Quae, 2022 p.104. Ref Vanderlann A. S. M.., Taggat, C. T., 2007. Vessel collisions xith whales : the probability of lethal injury based on vessel speed. Marine Mammal Science, 23(1), 144-156.

A propos de la pollution sonore

La recherche en bioacoustique marine souligne que le paysage sonore sous-marin est le vecteur essentiel des fonctions vitales des mammifères marins.

Chez les mammifères marins, la communication acoustique et la perception ont acquis un rôle privilégié par rapport aux autres modalités sensorielles et canaux de communication. C’est ainsi qu’ils peuvent percevoir les sons de l’environnement et communiquer sur de grandes distances. Plus largement, les animaux ont développé des compétences sensorielles et cognitives extraordinaires, leur permettant d’exploiter avec succès l’environnement marin et, pour certaines espèces, d’évoluer en tant que prédateurs supérieurs en utilisant l’acoustique. Pour ces espèces, l’acoustique n’est pas un sens secondaire, mais l’outil primaire de navigation, de détection de proies et de cohésion sociale, rendant toute pollution sonore structurellement dégradante pour la survie des populations.

Leurs signaux comprennent une gamme spectrale allant des très basses fréquences des grandes baleines à fanons aux clics ultrasoniques des dauphins. Aussi ont-ils besoin d’un environnement acoustique approprié pour accomplir leurs cycles biologiques. Or, s’ils ont adapté à la faveur de l’évolution, leur courbe auditive à la dynamique du bruit de fond naturel à l’ère préindustrielle, le bruit sous-marin anthropique dépasse aujourd’hui largement le bruit de fond naturel auquel ils sont adaptés[1].

La pollution sonore sous-marine liée au trafic maritime est principalement produite par la propulsion des navires (moteur et hélices) et correspond à une énergie acoustique à basse fréquence, inférieure à 1kHz. Or, étant donné que les sons à basse fréquence parcourent de plus longues distances que les sons à haute fréquence, le bruit du trafic maritime contribue à élever les niveaux de bruit de fond dans des zones très étendues.  À l’échelle mondiale, le transport maritime est la principale source de bruit ambiant sous-marin à des fréquences inférieures à 300 Hz, sachant que des fréquences allant jusqu’à 500 Hz ont été enregistrées en Méditerranée[2]. Le trafic maritime est identifié comme le principal contributeur au bruit ambiant, dans les fréquences de 50 à 250Hz[3].

 Dans l’eau, les mammifères marins perçoivent des sons compris entre 10Hz et 200Hz. L’exposition prolongée des mammifères marins au bruit sous-marin continu, généré principalement par le trafic maritime tel qu’exposé ci-dessus, provoque des perturbations sensorielles majeures, en nette augmentation ces dernières années[4]. Le principal impact scientifique documenté est le masquage acoustique[5], qui interfère avec les signaux vitaux utilisés pour la communication, l’orientation et la détection des proies[6]. Les sons continus peuvent également atteindre des seuils de perte d’audition temporaire (TTS) ou permanente (PTS) des espères, ainsi que des impacts physiologiques[7] et démographiques à long terme qui menacent la viabilité des populations. L’exposition répétée génère un état de stress chronique, perturbant les fonctions cardiovasculaires et la sécrétion d’hormones, comme l’adrénaline ou les glucocorticoïdes. Ce stress peut mener à l’abandon de sites d’importance écologique (zones de reproduction ou d’alimentation), ce qui réduit les réserves énergétiques des individus et, par extension, leur succès reproductif et leur taux de survie.

Bien que ces effets soient spécifiques à chaque espèce, à différents stades de leur vie, ces phénomènes de masquage et de modifications comportementales (augmentation de la vigilance, évitement temporaire, abandon d’habitats, réduction de la consommation alimentaire) tendent à leur tour à exposer les populations à des risques de collision avec les navires. En réponse aux perturbations sonores, les grands cétacés ont tendance à regagner la surface. Ces remontées augmentent mécaniquement le temps d’exposition des animaux au trafic maritime et donc le risque de rencontre avec une coque ou une hélice[8]. S’ajoute à cela que le bruit ambiant élevé peut générer un effet de diversion conduisant à ce que l’animal exposé à un niveau sonore important devienne moins attentif à son environnement ou incapable de détecter acoustiquement l’approche d’un navire, ce qui accroît une nouvelle fois sa vulnérabilité aux collisions.

Le développement exponentiel des activités humaines depuis le siècle dernier a conduit à une redéfinition du paysage sonore sous-marin. Le bruit sous-marin d’origine anthropique représente une forme omniprésente de pollution marine, en particulier dans les zones à fort trafic maritime et les zones côtières développées. En mer Méditerranée, le trafic maritime induit une forte augmentation des niveaux acoustiques à des niveaux qui interfèrent directement avec les fréquences vitales des mammifères marins (entre 10Hz et 200Hz). Les données présentées ci-dessous font état de la pollution sonore sous-marine directement liée au trafic maritime dans la zone ouest de la Méditerranée[9].

La superposition des données relatives à la densité du trafic maritime avec les zones d’importance pour les mammifères marins (espèces des rorquals communs, cachalots et dauphins de Risso) met en évidence l’impact de la pollution sonore sous-marine liée au trafic maritime sur les populations présentes dans cette zone[10].

Au regard de ces éléments, il apparait clairement que le bruit sous‑marin lié au trafic maritime exerce une pression significative sur les mammifères marins, altérant leurs comportements, leurs capacités de communication et, in fine, l’équilibre des populations présentes en Méditerranée.

Les connaissances actuellement disponibles permettent d’ores et déjà d’identifier des impacts certains du bruit anthropique et d’envisager des solutions immédiatement opérationnelles.

L’application d’une limitation de vitesse à l’ensemble des navires de plus de 10 mètres dans les eaux territoriales françaises de méditerranée permettrait, en complément d’une baisse générale du bruit de de 0 à -6 dB, de diminuer les risques de collisions avec les cétacés.

Rappelons qu’en Méditerranée, où les populations de cétacés sont particulièrement dispersées, la réduction de vitesse, sans toutefois être obligatoire,  est considérée par le ministère de la transition écologique et solidaire comme : « une mesure adaptée, facile à appliquer, efficace et dont la mise en place à grande échelle est vivement préconisée »[11].

[1] Pavan, G., Paysages sonores marins, vie marine et bruit anthropique, Le bruit en mer, développement des activités maritimes et protection de la faune marine, édition Quae, 2022 p.32-39.

[2] Andrew, R. K., Howe, B. M., Mercer, J. A., Dzieciuch, M. A., 2002. Ocean ambient sound: comparing the 1960s with the 1990s for a receiver off the California coast. Acoustics Research Letters Online, 3(2), 65-70.

[3] Pavan, G., Paysages sonores marins, vie marine et bruit anthropique, Le bruit en mer, développement des activités maritimes et protection de la faune marine, édition Quae, 2022 p.32-39.

[4] Peng, C., Zhao, X., Liu, G., 2015. Noise in the sea and its impacts on marine organisms. International Journal of Environmental Researche and Public Health.

[5] Erbe, C., Reichmuth, C., Cunningham, K., Lucke, K., Dooling, R., 2016. Communication masking in marine mammals : a review ans research strategy. Marine Pollution Bulletin, 103, 15-38.

[6] MTES, Préconisations pour limiter les impacts des émissions acoustiques en mer d’origine anthropique sur la faune marine, juin 2020, p.92.

[7] Aguilar Soto, N., Kight, C., 2016. Physiological effects of noise on aquatic animals. In : Solan, M., Whiteley, N. Stressor in the Marine Environement ; Physiological and Ecological Responses and Societal Implication. Oxford Uniuversity Press, 135-158.

[8] Nowacek, D. P., Thorne, L. H., Johnston, D. W. & Tyack, P. L., 2007. Responses of cetaceans to anthropogenic noise. Mammal Review 37 (2), 81-115.

[9] Ollivier.B, Lajaunie.M, Ceyrac.L, Dellong.D, LeCourtois.F. Large-Scale Simulation of a Shipping Speed Limitation Measure in the Western Mediterranean Sea : Effects on Underwater Noise, in Journal of Marine Science and Engineering,19 January 2023.

[10] Ollivier.B, Lajaunie.M, Ceyrac.L, Dellong.D, LeCourtois.F. Large-Scale Simulation of a Shipping Speed Limitation Measure in the Western Mediterranean Sea : Effects on Underwater Noise, in Journal of Marine Science and Engineering,19 January 2023.

[11] MTES, Préconisations pour limiter les impacts des émissions acoustiques en mer d’origine anthropique sur la faune marine, juin 2020, p.126.