APRED 2023 _ APOCOPE_Amélioration de la Protection des Oiseaux et des Chauves-souris et Optimisation de la Production d’Energie Eolienne
Programme : Appel à projets de recherche - Énergie Durable : production, gestion et utilisation efficaces
Mots-clés : Energie
Contexte : Dans le contexte actuel de crise majeure de la biodiversité, il est d’intérêt primordial de concilier le développement des énergies renouvelables et la conservation de la biodiversité. La principale menace identifiée affectant la biodiversité est actuellement le changement d’utilisation des sols ADDIN CSL_CITATION {"citationItems":[{"id":"ITEM-1","itemData":{"DOI":"10.1126/science.aax3100","ISSN":"10959203","PMID":"31831642","abstract":"The human impact on life on Earth has increased sharply since the 1970s, driven by the demands of a growing population with rising average per capita income. Nature is currently supplying more materials than ever before, but this has come at the high cost of unprecedented global declines in the extent and integrity of ecosystems, distinctness of local ecological communities, abundance and number of wild species, and the number of local domesticated varieties. Such changes reduce vital benefits that people receive from nature and threaten the quality of life of future generations. Both the benefits of an expanding economy and the costs of reducing nature's benefits are unequally distributed. The fabric of life on which we all depend-nature and its contributions to people-is unravelling rapidly. Despite the severity of the threats and lack of enough progress in tackling them to date, opportunities exist to change future trajectories through transformative action. Such action must begin immediately, however, and address the root economic, social, and technological causes of nature's deterioration.","author":[{"dropping-particle":"","family":"Díaz","given":"Sandra","non-dropping-particle":"","parse-names":false,"suffix":""},{"dropping-particle":"","family":"Settele","given":"Josef","non-dropping-particle":"","parse-names":false,"suffix":""},{"dropping-particle":"","family":"Brondízio","given":"Eduardo S.","non-dropping-particle":"","parse-names":false,"suffix":""},{"dropping-particle":"","family":"Ngo","given":"Hien T.","non-dropping-particle":"","parse-names":false,"suffix":""},{"dropping-particle":"","family":"Agard","given":"John","non-dropping-particle":"","parse-names":false,"suffix":""},{"dropping-particle":"","family":"Arneth","given":"Almut","non-dropping-particle":"","parse-names":false,"suffix":""},{"dropping-particle":"","family":"Balvanera","given":"Patricia","non-dropping-particle":"","parse-names":false,"suffix":""},{"dropping-particle":"","family":"Brauman","given":"Kate A.","non-dropping-particle":"","parse-names":false,"suffix":""},{"dropping-particle":"","family":"Butchart","given":"Stuart H.M.","non-dropping-particle":"","parse-names":false,"suffix":""},{"dropping-particle":"","family":"Chan","given":"Kai M.A.","non-dropping-particle":"","parse-names":false,"suffix":""},{"dropping-particle":"","family":"Lucas","given":"A. 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Si la production d’énergie d’origine éolienne rend possible la transition vers une production d’énergie décarbonée et se caractérise par une faible emprise au sol comparativement à d’autres énergies renouvelables, cette filière n’est pas exempte d’externalités négatives sur la biodiversité ADDIN CSL_CITATION {"citationItems":[{"id":"ITEM-1","itemData":{"DOI":"10.1016/j.rser.2016.08.030","ISSN":"18790690","abstract":"This literature review identifies the impacts of different renewable energy pathways on ecosystems and biodiversity, and the implications of these impacts for transitioning to a Green Economy. While the higher penetration of renewable energy is currently the backbone of Green Economy efforts, an emerging body of literature demonstrates that the renewable energy sector can affect ecosystems and biodiversity. The current review synthesizes the existing knowledge at the interface of renewable energy and biodiversity accross the five drivers of ecosystem change and biodiversity loss of the Millennium Ecosystem Assessment (MA) framework (i.e. habitat loss/change, pollution, overexploitation, climate change and introduction of invasive species). It identifies the main impact mechanisms for different renewable energy pathways, including solar, wind, hydro, ocean, geothermal and bioenergy. Our review demonstrates that while all reviewed renewable energy pathways are associated (directly or indirectly) with each of the five MA drivers of ecosystem change and biodiversity loss, the actual impact mechanisms depend significantly between the different pathways, specific technologies and the environmental contexts within which they operate. With this review we do not question the fundamental logic of renewable energy expansion as it has been shown to have high environmental and socio-economic benefits. However, we want to make the point that some negative impacts on biodiversity do exist, and need to be considered when developing renewable energy policies. We put these findings into perspective by illustrating the major knowledge/practices gaps and policy implications at the interface of renewable energy, biodiversity conservation and the Green Economy.","author":[{"dropping-particle":"","family":"Gasparatos","given":"Alexandros","non-dropping-particle":"","parse-names":false,"suffix":""},{"dropping-particle":"","family":"Doll","given":"Christopher N.H.","non-dropping-particle":"","parse-names":false,"suffix":""},{"dropping-particle":"","family":"Esteban","given":"Miguel","non-dropping-particle":"","parse-names":false,"suffix":""},{"dropping-particle":"","family":"Ahmed","given":"Abubakari","non-dropping-particle":"","parse-names":false,"suffix":""},{"dropping-particle":"","family":"Olang","given":"Tabitha A.","non-dropping-particle":"","parse-names":false,"suffix":""}],"container-title":"Renewable and Sustainable Energy Reviews","id":"ITEM-1","issue":"November 2016","issued":{"date-parts":[["2017"]]},"page":"161-184","publisher":"Elsevier","title":"Renewable energy and biodiversity: Implications for transitioning to a Green Economy","type":"article-journal","volume":"70"},"uris":["http://www.mendeley.com/documents/?uuid=e9b5fbd6-a6c7-4d2b-9a54-11ed9b594cc6"]}],"mendeley":{"formattedCitation":"(Gasparatos et al. 2017)","plainTextFormattedCitation":"(Gasparatos et al. 2017)","previouslyFormattedCitation":"(Gasparatos et al. 2017)"},"properties":{"noteIndex":0},"schema":"https://github.com/citation-style-language/schema/raw/master/csl-citation.json"} (Gasparatos et al. 2017) . Dès les années 1990, des cas de mortalité par collision avec les pales ou par barotraumatisme ont été observés chez les oiseaux et chauves-souris (Winkelman 1989, 1992, 1995). De nombreux facteurs spatio-temporels peuvent impacter la mortalité induite par les éoliennes, en lien notamment avec les cycles biologiques de certaines espèces, les conditions environnementales ou la présence d’habitats caractéristiques. En l’absence de régulation, les estimations actuelles des taux de mortalité sont d’environ 10 chauves-souris pour chaque MW d’énergie éolienne produite (Brinkmann et al. 2011). Des études de dynamique des populations indiquent que les taux de mortalité observés peuvent impacter significativement les populations de certaines espèces d’oiseaux et de chiroptères qu’elles soient communes ou déjà menacées, parfois jusqu’à l’extinction ADDIN CSL_CITATION {"citationItems":[{"id":"ITEM-1","itemData":{"DOI":"10.1016/j.biocon.2009.07.027","ISSN":"00063207","abstract":"Wind-farms receive public and governmental support as an alternative energy source mitigating air pollution. However, they can have adverse effects on wildlife, particularly through collision with turbines. Research on wind-farm effects has focused on estimating mortality rates, behavioural changes or interspecific differences in vulnerability. Studies dealing with their effects on endangered or rare species populations are notably scarce. We tested the hypothesis that wind-farms increase extinction probability of long-lived species through increments in mortality rates. For this purpose, we evaluate potential consequences of wind-farms on the population dynamics of a globally endangered long-lived raptor in an area where the species maintains its greatest stronghold and wind-farms are rapidly increasing. Nearly one-third of all breeding territories of our model species are in wind-farm risk zones. Our intensive survey shows that wind-farms decrease survival rates of this species differently depending on individual breeding status. Consistent with population monitoring, population projections showed that all subpopulations and the meta-population are decreasing. However, population sizes and, therefore, time to extinction significantly decreased when wind-farm mortality was included in models. Our results represent a qualitative warning exercise showing how very low reductions in survival of territorial and non-territorial birds associated with wind-farms can strongly impact population viability of long-lived species. This highlights the need for examining long-term impacts of wind-farms rather than focusing on short-term mortality, as is often promoted by power companies and some wildlife agencies. Unlike other non-natural causes of mortality difficult to eradicate or control, wind-farm fatalities can be lowered by powering down or removing risky turbines and/or farms, and by placing them outside areas critical for endangered birds. © 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.","author":[{"dropping-particle":"","family":"Carrete","given":"Martina","non-dropping-particle":"","parse-names":false,"suffix":""},{"dropping-particle":"","family":"Sánchez-Zapata","given":"José A.","non-dropping-particle":"","parse-names":false,"suffix":""},{"dropping-particle":"","family":"Benítez","given":"José R.","non-dropping-particle":"","parse-names":false,"suffix":""},{"dropping-particle":"","family":"Lobón","given":"Manuel","non-dropping-particle":"","parse-names":false,"suffix":""},{"dropping-particle":"","family":"Donázar","given":"José A.","non-dropping-particle":"","parse-names":false,"suffix":""}],"container-title":"Biological Conservation","id":"ITEM-1","issue":"12","issued":{"date-parts":[["2009","12"]]},"page":"2954-2961","title":"Large scale risk-assessment of wind-farms on population viability of a globally endangered long-lived raptor","type":"article-journal","volume":"142"},"uris":["http://www.mendeley.com/documents/?uuid=9d704a2e-376e-3728-87b0-4a25efeaa4d7"]},{"id":"ITEM-2","itemData":{"DOI":"10.1016/j.biocon.2017.02.023","ISSN":"00063207","abstract":"Large numbers of migratory bats are killed every year at wind energy facilities. However, population-level impacts are unknown as we lack basic demographic information about these species. We investigated whether fatalities at wind turbines could impact population viability of migratory bats, focusing on the hoary bat (Lasiurus cinereus), the species most frequently killed by turbines in North America. Using expert elicitation and population projection models, we show that mortality from wind turbines may drastically reduce population size and increase the risk of extinction. For example, the hoary bat population could decline by as much as 90% in the next 50 years if the initial population size is near 2.5 million bats and annual population growth rate is similar to rates estimated for other bat species (λ = 1.01). Our results suggest that wind energy development may pose a substantial threat to migratory bats in North America. If viable populations are to be sustained, conservation measures to reduce mortality from turbine collisions likely need to be initiated soon. Our findings inform policy decisions regarding preventing or mitigating impacts of energy infrastructure development on wildlife.","author":[{"dropping-particle":"","family":"Frick","given":"W. F.","non-dropping-particle":"","parse-names":false,"suffix":""},{"dropping-particle":"","family":"Baerwald","given":"E. F.","non-dropping-particle":"","parse-names":false,"suffix":""},{"dropping-particle":"","family":"Pollock","given":"J. F.","non-dropping-particle":"","parse-names":false,"suffix":""},{"dropping-particle":"","family":"Barclay","given":"R. M.R.","non-dropping-particle":"","parse-names":false,"suffix":""},{"dropping-particle":"","family":"Szymanski","given":"J. A.","non-dropping-particle":"","parse-names":false,"suffix":""},{"dropping-particle":"","family":"Weller","given":"T. 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A l’issue de ces suivis, de nouvelles mesures de régulation peuvent être proposées afin d’éviter ou réduire les impacts observés sur la faune volante puisque les taux de mortalités restent difficiles à prédire à partir des études pré-implantatoire (Hein et al. 2013). Une des approches, systématisée dans le cadre des suivis environnementaux des parcs éoliens terrestres, consiste à analyser l’activité acoustique des chiroptères à hauteur de nacelle des éoliennes en posant l’hypothèse d’un lien entre cette activité et la probabilité de collision. Même si cette hypothèse est encore débattue (Solick et al. 2020) notamment du fait de certains biais liés à la détection des évènements de mortalités (détection, persistance...). Plusieurs études mettent en évidence un lien entre activité des chauves-souris au niveau des nacelles des éoliennes, et risque de mortalité (Korner-Nievergelt et al. 2013 ; Roemer et al. 2017 ; Peterson et al. 2021). Comprendre le lien entre activité acoustique et mortalité permettrait de mettre en place des mesures de régulation réduisant de manière significative l’impact sur la biodiversité. Ainsi, il est nécessaire d’obtenir en amont des données fiables de mortalité estimée et d’activité acoustique à une fine échelle temporelle pour être en mesure d’obtenir des prédictions fiables. En effet, l’estimation de l’impact sur la faune volante nécessite de corriger la mortalité observée par différents facteurs (efficacité de détection des cadavres, persistance, surface prospectée, etc.) afin d’obtenir la mortalité estimée la plus proche de la réalité. Ces données sont actuellement recueillies sur de nombreux sites en France et font l’objet d’une analyse ponctuelle et locale. Cependant, aucune base de données n’existe actuellement afin de pouvoir analyser ces résultats à une échelle nationale, permettant de tirer des conclusions générales, et donc des mesures de conservation adaptées. De plus, la création future d’une telle base de données (DEPOBIO) ne permettra probablement pas d’inclure les données préalablement recueillies, ce qui engendra alors une importante perte d’information. Ce projet vise donc à recueillir l’ensemble des données disponibles auprès des services déconcentrés de l’Etat en région (les DREAL) et des acteurs qui contribuent aujourd’hui à l’amélioration des connaissances sur la mortalité de la faune volante et au comportement des chiroptères, au sein d’un projet unificateur intégrant les équipes travaillant actuellement sur le sujet (bureau d’études Ouest Am’, CESCO-MNHN). Ces données seront compilées dans une base de données permettant leur exploitation statistique afin d’améliorer la compréhension des déterminants de la mortalité, dans l’objectif de créer 1) un outil d’aide à la décision pour la planification du parc éolien français et 2) un outil d’aide à la décision pour la détermination de mesures de régulation permettant d’allier la conservation des oiseaux et des chauves-souris avec l’optimisation de la production d’énergie éolienne.
Description : Le présent projet vise à (1) fournir des estimations plus fines de la mortalité de la faune volante grâce à la prise en compte d’un large jeu de données à l’échelle nationale et en mobilisant les connaissances et méthodologies issues de la communauté scientifique internationale. Ces données permettront de (2) mieux comprendre les déterminants de cette mortalité afin de fournir des éléments pour la planification du futur parc éolien français. Enfin l’étude du lien entre mortalité et activité de la faune volante permettra (3) d’objectiver les recommandations des mesures de régulation permettant la préservation de la biodiversité tout en optimisant la production d’énergie. Ce projet se base ainsi sur les connaissances scientifiques précédemment acquises dans le monde afin de réaliser des analyses statistiques pertinentes, et permet de compiler des données actuellement éparses afin de proposer des mesures efficaces à l’échelle nationale.
Objectifs et résultats attendus : L’objectif principal de l’étude est d’obtenir une image la plus fidèle possible des impacts directs liés aux éoliennes pour les oiseaux et les chauves-souris sur l’ensemble du territoire national afin d’intégrer cette information (i) dans la planification du développement éolien sur le territoire et (ii) dans l’élaboration des mesures de régulation (bridages par seuils, bridages dynamiques, bridages agricoles). Les objectifs suivants permettront d’atteindre l’objectif principal : - identification des facteurs influençant la mortalité (estimation corrigée de la mortalité avec l’intégration d’estimation robuste de la persistance et des facteurs influençant la persistance). Ces estimations robustes sont un prérequis pour (1) une évaluation des impacts cumulées sur l’état de conservation des populations, mais aussi (2) les risques d’impacts locaux indispensables pour envisager une planification nationale cohérente et un dimensionnement objectivé d’une régulation adaptée aux enjeux locaux d’un bridage. - identification des facteurs influençant l’activité à risque à hauteur de nacelle, il s’agira notamment (1) de considérer les variations intra-nuit de l’activité chiroptérologique, en plus des facteurs précédemment étudiés par nos équipes (conditions météorologiques, contexte paysagers, fonctionnement des éoliennes) et (2) accroitre la représentativité du jeu de données en augmentant (i) le nombre de sites suivis pour mieux prendre en compte la diversité des contextes biogéographiques français et ii) le nombre d’années prises en compte pour être en capacité d’intégrer les variations interannuelles. Ce travail ouvrirait la voie à des algorithmes de régulation hautement optimisés. - établir la relation entre mortalité estimée et activité en altitude soit (i) par des mesures simultanées (mortalité et activité en nacelle) ou (ii) par la confrontation des prédicteurs de mortalité estimée et ceux liés à l’activité en nacelle. Cette connaissance ouvrirait la voie à une évaluation des risques de mortalités tout au long du cycle d’un parc en mobilisant des suivis acoustiques qui peuvent être plus facilement mise en œuvre sur du long terme tout au long du cycle de vie d’un parc, ouvrant ainsi des perspectives d’adaptation des mesures de régulation en fonction de nouveaux enjeux qui pourraient émerger dans le cadre des changements climatiques. - établir la relation entre mortalité estimée et les niveaux d’enjeux estimées à partir des suivis d’activités chiroptères au sol et oiseaux commun avec les réseaux de nationaux de suivi des populations Vigie Chiro et STOC-EPS (cette action ne sera possible que dans le cas où le projet de thèse ADEME 2023 serait accepté). Ces résultats permettraient d’ouvrir la voie à une évaluation des enjeux très en amont des projets et donc contribuer à une meilleure planification. Le détail technique de cette opération figure en annexe 1 (annexe technique) à la présente convention qui en constitue de ce fait partie intégrante.
Bénéficiaire : MUSEUM NATIONAL D HISTOIRE NATURELLE
Localisation : Paris 5e Arrondissement, Île-de-France, FRANCE
Début : 02/10/2023 — Durée : 36 mois
Budget total : 405485.6 € — Aide ADEME : 296044.17 €
Statut : Suivi du projet