Les parcs éoliens offshore pourraient inverser la tendance de la biodiversité des océans

« Malheureusement, nous avons pris l’océan pour acquis et nous sommes aujourd’hui confrontés à ce que j’appellerais une urgence océanique », a déclaré le secrétaire général de l’ONU, António Guterres, à l’ouverture de la Conférence des Nations Unies sur les océans à Lisbonne le 27 juin 2022. marée. »

Le réchauffement et l’acidification des océans, l’élévation du niveau de la mer et les concentrations de gaz à effet de serre ont tous atteint des niveaux record l’année dernière, selon le rapport sur l’état du climat mondial 2021 de l’Organisation météorologique mondiale. La surpêche dévaste les stocks de poissons et la pollution marine crée de vastes zones mortes ; les populations d’espèces telles que les requins et les raies ont diminué de plus de 70 % au cours des 50 dernières années.

Les récifs sur les fondations des éoliennes offshore pourraient fournir des refuges sûrs pour la faune. (Photo de Georgette Douwma via Shutterstock)

Une solution potentielle pour contrer la perte de biodiversité marine a émergé d’une source improbable : les parcs éoliens offshore. Dans une première mondiale, des biologistes marins ont planté le mois dernier des larves de corail à la base d’éoliennes offshore dans le but de faire pousser de nouveaux récifs au large de Taïwan. En fait, l’idée ne représente qu’une des nombreuses façons dont les scientifiques s’associent aux développeurs éoliens pour transformer les parcs éoliens offshore en refuges pour la biodiversité.

Fondations pour la croissance des coraux

Les récifs coralliens fournissent des habitats à environ 32 % des espèces marines et profitent – ​​directement ou indirectement – ​​à plus d’un milliard de personnes, selon le Programme des Nations Unies pour l’environnement. Cependant, le réchauffement climatique réchauffe la surface de l’océan, provoquant des événements de « blanchiment » massifs qui tuent les récifs coralliens tropicaux et les écosystèmes qui en dépendent.

Le géant danois de l’énergie Ørsted a conçu une approche innovante pour lutter contre le problème appelée ReCoral. Le projet consiste à collecter le frai de corail indigène alors qu’il s’échoue sur le rivage pour planter de nouvelles colonies de corail sur les fondations des éoliennes offshore à proximité.

Les eaux des parcs éoliens offshore plus éloignés du rivage ont tendance à bénéficier de températures plus stables que les endroits moins profonds dans lesquels les récifs coralliens tropicaux s’installent généralement, en raison d’un phénomène appelé «mélange vertical» dans la colonne d’eau. ReCoral vise à savoir si le corail peut pousser sur les fondations des éoliennes offshore – suffisamment près de la surface pour recevoir suffisamment de lumière solaire – pour réduire le risque d’événements de blanchiment catastrophiques.

Le mélange vertical dans la colonne d’eau à proximité des éoliennes offshore peut aider à éviter les événements de blanchissement des coraux. (Image reproduite avec l’aimable autorisation d’Ørsted)

Ørsted a lancé le projet en 2020 et l’année dernière, des coraux juvéniles ont été cultivés avec succès sur des substrats d’acier et de béton dans une installation d’essai à quai. En juin 2022, le développeur a lancé un essai de preuve de concept offshore sur quatre turbines du parc éolien offshore du Grand Changua au large de Taïwan.

En collaboration avec le Penghu Marine Biology Research Center de Taiwan, Ørsted a développé une méthodologie non invasive pour l’ensemencement des coraux, la fécondation in vitro, le transport des larves et la fixation des larves aux fondations des turbines. Au lieu d’extraire des colonies de corail existantes, ReCoral collecte des paquets d’œufs de corail en surplus qui seraient autrement morts après s’être échoués sur le rivage.

Si l’essai réussit, Ørsted vise à intensifier l’initiative et même à utiliser de nouvelles larves de corail pondues sur les parcs éoliens pour aider à restaurer les systèmes de récifs côtiers existants. Ørsted pense que le concept ReCoral a le potentiel d’être appliqué à tous les parcs éoliens offshore dans les eaux tropicales du monde entier.

« À une époque où nous sommes confrontés à une perte sans précédent de récifs coralliens naturels, les avantages potentiels offerts par une initiative telle que ReCoral sont de la musique à mes oreilles », déclare Ove Hoegh-Guldberg, professeur d’études marines à l’Université du Queensland à Brisbane, Australie. « Les fondations des éoliennes offshore créeront un nouvel habitat offshore. Cet habitat peut être situé dans des niches thermiques qui offrent un effet de type Arche de Noé.

Récifs éoliens : ports de biodiversité éolien offshore

Les coraux ne sont pas les seuls à bénéficier des parcs éoliens offshore. D’autres approches visent différents impacts sur la conservation marine. Dans un projet distinct, Ørsted s’est associé le mois dernier au Fonds mondial pour la nature (WWF) pour déployer 12 structures de récifs imprimées en 3D sur le fond marin entre les éoliennes du parc éolien offshore d’Anholt dans le Kattegat, qui fait partie de l’écosystème de la mer du Nord. près du Danemark.

Des problèmes tels que la surpêche, l’appauvrissement des niveaux d’oxygène et la perte d’habitat ont paralysé les stocks de cabillaud du Kattegat au cours des 20 dernières années. Cela a eu un effet domino sur l’écosystème environnant, diminuant sa biodiversité et réduisant sa résilience face aux changements liés au climat.

Les deux partenaires espèrent que le projet aura un impact positif sur la population de cabillaud du Kattegat, et par conséquent sur l’écosystème environnant. Les récifs imprimés en 3D ont une structure de gâteau de mariage composée de plusieurs niveaux reliés les uns aux autres par des creux, où les poissons peuvent nager dans et hors des cachettes. Les structures elles-mêmes fourniront également des surfaces et des crevasses où d’autres organismes peuvent se fixer.

Après avoir été témoins de la façon dont les récifs rocheux qu’Ørsted a posés lors de la construction du parc éolien offshore d’Anholt ont créé des oasis d’espèces marines sur un fond marin autrement stérile, les partenaires espèrent que les nouveaux récifs imprimés en 3D compléteront leurs cousins ​​​​d’origine et deviendront rapidement habités par la vie.

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« La biodiversité marine au Danemark est sous forte pression, et aujourd’hui, il y a 90% de cabillaud en moins dans le Kattegat qu’en 1990. Il est nécessaire d’agir – et de toute urgence », déclare Bo Oksnebjerg, secrétaire général du WWF Danemark. « Nous devons donner un coup de main à la nature et à la faune, tout en essayant de résoudre notre crise climatique en augmentant en même temps notre production d’énergie renouvelable. »

Au niveau de l’entreprise, Ørsted s’est fixé pour objectif d’avoir un impact net positif sur la biodiversité pour tous ses nouveaux projets d’énergie renouvelable d’ici 2030. Il travaille avec des écologistes sur un certain nombre d’autres projets d’amélioration de la biodiversité. Par exemple, il collabore avec l’association néerlandaise à but non lucratif ARK Nature sur un projet pionnier de réensauvagement initialement axé sur la restauration des récifs de coquillages en mer du Nord et avec deux fiducies locales de la faune dans un projet de restauration de la biodiversité sur l’estuaire de Humber sur la côte est du nord de l’Angleterre. . Ce dernier consiste à planter trois hectares de marais salants et quatre hectares d’herbiers, ainsi qu’à créer un récif biogénique en introduisant un demi-million d’huîtres indigènes.

Aux États-Unis, l’organisation à but non lucratif The Nature Conservancy (TNC) examine si les bases des éoliennes offshore peuvent être repensées pour créer des habitats plus hospitaliers pour la vie marine. Jusqu’à présent, les éoliennes offshore ont été conçues uniquement pour leur fonction et leur coût, mais maintenant, explique Chris McGuire, directeur du programme océanique de TNC dans le Massachusetts, l’organisation collabore avec des ingénieurs « pour concevoir également pour la nature ».

Les éoliennes offshore doivent être protégées de l’érosion à leur base. Quiconque s’est déjà tenu dans les vagues en sentant la marée retirer le sable de ses pieds comprendra pourquoi. À ce jour, les développeurs ont utilisé à cette fin des roches lourdes de la taille de pneus de voiture. Cependant, TNC a mené des recherches sur les matériaux et les formes les mieux adaptés pour favoriser les habitats marins, en compilant un catalogue des meilleurs produits qui peuvent « encourager un assemblage plus diversifié de la vie marine », explique Kate Wilke, scientifique halieutique pour Nature Conservancy à Virginie.

Ce type de création d’habitat a donné des résultats prometteurs dans les projets de restauration que TNC a entrepris dans les eaux côtières côtières du monde entier, poursuit Wilke, mais il n’a pas encore été testé dans les eaux océaniques profondes. Les experts de TNC vont maintenant tester les produits sur des éoliennes installées au large de la côte atlantique des États-Unis et examiner quels matériaux et quelles configurations interagissent le mieux avec la faune indigène.

Ces « récifs de turbines » entraîneraient des coûts supplémentaires pour les développeurs éoliens en raison du prix des matériaux et des critères de conception ajoutés dans la phase de planification du projet. Cependant, « nous savons que le développement de l’éolien offshore a des impacts sur les communautés de pêcheurs, et vous pourriez donc potentiellement résoudre certains de ces problèmes de coûts en prenant intentionnellement en compte l’amélioration de la pêche », déclare Carl LoBue, directeur du programme océans de TNC à New York.

Si cela semble un peu contre-intuitif pour la conservation, LoBue souligne également qu’en vertu de la réglementation américaine, les développeurs éoliens offshore doivent retirer tous les matériaux lorsque les éoliennes sont mises hors service après leur durée de vie de 30 ans. Cependant, il prévoit des exemptions à ces réglementations si un développeur peut démontrer qu’il a créé des habitats marins sains à partir de ces matériaux au cours du processus. « Beaucoup de roches et de matériaux doivent être mis dans l’eau pour étayer la base de ces turbines, donc cela a le potentiel d’être une énorme économie de coûts », dit-il.

Repeupler la planète bleue

Le changement climatique devient rapidement le principal moteur de la perte de biodiversité, et l’expansion de l’industrie éolienne offshore a le potentiel d’aider à faire face à ces deux crises interdépendantes. Partout dans le monde, les gouvernements sont occupés à planifier d’énormes projets éoliens offshore qui, s’ils sont bien réalisés, peuvent accélérer la transition énergétique tout en renversant la tendance à l’extinction marine massive qui est en cours depuis longtemps.

De vastes étendues d’océan sont actuellement réservées comme futurs emplacements pour les parcs éoliens. Selon le cabinet de conseil McKinsey & Company, la capacité éolienne offshore installée mondiale devrait atteindre 630 GW d’ici 2050, contre seulement 40 GW en 2020. Aux États-Unis, il n’y a actuellement qu’une poignée d’éoliennes dans les eaux étatiques ou fédérales offshore ; d’ici 2035, il y en aura plus de 2 000 au large de la seule côte atlantique.

En Europe, les ministres de l’énergie de l’UE ont convenu de leur position sur les modifications de la directive européenne sur les énergies renouvelables, ouvrant la voie à une accélération du développement des énergies renouvelables et à une rationalisation des autorisations pour les parcs éoliens. L’UE veut désormais 510 GW d’énergie éolienne terrestre et offshore d’ici 2030, contre 190 GW aujourd’hui, soit 39 GW de nouveaux parcs éoliens chaque année. La Commission européenne a également publié son paquet de protection de la nature en juin, inscrivant dans le droit de l’UE un objectif contraignant de restauration de 20 % des terres et des mers européennes.

« Avec les nouvelles règles d’autorisation de REPowerEU et le paquet de protection de la nature, les États membres ont désormais une image complète du bon équilibre entre la biodiversité et l’expansion des énergies renouvelables », a déclaré Giles Dickson, PDG de l’association industrielle WindEurope, dans un communiqué de presse du 22 juin.

Historiquement, seuls quelques marchés – principalement le Royaume-Uni, la Chine et l’Allemagne – disposaient des ressources et de l’expertise en ingénierie pour développer l’éolien offshore, mais cela devrait changer dans les années à venir. Les 18 pays qui produisent actuellement de l’énergie éolienne offshore devraient être rejoints par 17 autres d’ici 2030, des pays comme l’Inde, l’Italie, la Pologne, l’Australie et l’Arabie saoudite construisant tous leurs premiers parcs éoliens offshore, selon une étude de GlobalData, Moniteur d’énergiela société mère.

Partout sur la planète bleue, une expansion massive des infrastructures éoliennes offshore est prévue. Si certaines des approches de conservation susmentionnées s’avèrent fructueuses, cette expansion pourrait bien s’avérer être également l’aube d’une nouvelle ère pour la biodiversité marine.

« Alors que nous développons l’énergie éolienne offshore, il existe un grand potentiel pour améliorer et créer de nouveaux habitats », conclut LoBue. « Les parcs éoliens offshore pourraient soutenir des communautés entières de la vie marine. »