# Évaluation des effets sanitaires des basses fréquences sonores et infrasons dus aux parcs éoliens

Philippe Lepoutre, Paul Avan, Alain Cheveigné (de), David Ecotière, Anne-Sophie Evrard, Frederique Moati, David Michaud, Esko Toppila, Martine Hours, Laurent Beugnet, et al.

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## To cite this version:

Philippe Lepoutre, Paul Avan, Alain Cheveigné (de), David Ecotière, Anne-Sophie Evrard, et al.  
Évaluation des effets sanitaires des basses fréquences sonores et infrasons dus aux parcs éoliens. Saisine  
n°2013-SA-0115, Anses. 2017, 283 p. hal-04815667

HAL Id: hal-04815667

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anses
agence nationale de sécurité sanitaire
alimentation, environnement, travail

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Connaître, évaluer, protéger

# Evaluation des effets sanitaires des basses fréquences sonores et infrasons dus aux parcs éoliens

Avis de l'Anses
Rapport d'expertise collective

Mars 2017

Édition scientifique

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# Évaluation des effets sanitaires des basses fréquences sonores et infrasons dus aux parcs éoliens

Avis de l'Anses
Rapport d'expertise collective

Mars 2017

Édition scientifique
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Le directeur général

Maisons-Alfort, le 14 février 2017

# AVIS
de l'Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation,
de l'environnement et du travail

relatif à l'expertise « Évaluation des effets sanitaires des basses fréquences sonores et infrasons dus aux parcs éoliens »

L'Anses met en œuvre une expertise scientifique indépendante et pluraliste.

L'Anses contribue principalement à assurer la sécurité sanitaire dans les domaines de l'environnement, du travail et de l'alimentation et à évaluer les risques sanitaires qu'ils peuvent comporter.

Elle contribue également à assurer d'une part la protection de la santé et du bien-être des animaux et de la santé des végétaux et d'autre part à l'évaluation des propriétés nutritionnelles des aliments.

Elle fournit aux autorités compétentes toutes les informations sur ces risques ainsi que l'expertise et l'appui scientifique technique nécessaires à l'élaboration des dispositions législatives et réglementaires et à la mise en œuvre des mesures de gestion du risque (article L.1313-1 du code de la santé publique).

Ses avis sont publiés sur son site internet.

L'Anses a été saisie le 4 juillet 2013 par la Direction générale de la prévention des risques (DGPR) et la Direction générale de la santé (DGS) pour la réalisation de l'expertise suivante : évaluation des effets sanitaires des basses fréquences sonores et infrasons dus aux parcs éoliens.

## 1. CONTEXTE ET OBJET DE LA SAISINE

Le développement des éoliennes comme source d'énergie électrique renouvelable a conduit à s'interroger sur leur potentialité à produire des sons basses fréquences (20 Hz à 200 Hz) et des infrasons (inférieurs à 20 Hz) et sur leurs éventuelles conséquences pour la santé.

En mars 2006, l'Académie nationale de médecine a considéré, dans un rapport concernant le retentissement du fonctionnement des éoliennes sur la santé de l'être humain, que l'impact sonore des parcs éoliens était comparable à celui des aéroports, des infrastructures de transports ou des usines. Ce rapport recommandait une classification des parcs éoliens en « zone industrielle » et une distance minimale d'implantation de 1 500 mètres des habitations.

Saisie alors par la DGPR et la DGS pour étudier les impacts sanitaires du bruit engendré par les éoliennes, l'Agence française de sécurité sanitaire environnementale (Afsse) avait conclu, dans son rapport intitulé « Impacts sanitaires du bruit généré par les éoliennes » publié en mars 2008, que les émissions sonores des éoliennes n'avaient pas de conséquences sanitaires directes tant au niveau de l'appareil auditif que des effets liés à l'exposition aux basses fréquences et aux infrasons. Ce rapport considérait également que l'énoncé systématique d'une distance minimale d'éloignement de 1 500 mètres, sans prendre en compte l'environnement (notamment topographique) du parc éolien, ne semblait pas pertinent.
La réglementation française relative aux éoliennes a depuis été modifiée, avec l'introduction d'une
distance minimale d'implantation des éoliennes de 500 mètres au-delà de toute habitation, puis le
cLASSEMENT DES PARCS ÉOLIENS DANS LE RÉGIME DES INSTALLATIONS CLASSÉES POUR LA PROTECTION DE
l'environnement (ICPE, arrêtés du 26 août 2011). Ces textes considèrent les bandes d'octave de
125 à 4 000 Hz. Les très basses fréquences et les infrasons, plus difficiles à mesurer, ne sont
actuellement pas pris en compte.

Comme l'a mis en évidence une revue des réglementations françaises et étrangères produite en
2014 par le Centre d'information et de documentation sur le bruit (CIDB), à la demande de l'Anses,
il n'existe pas actuellement de réglementation harmonisée au sein de l'Union européenne
spécifique au bruit des éoliennes ni aux infrasons et basses fréquences de toutes autres sources
sonores. Seuls quelques référentiels nationaux incluent des dispositions spécifiques aux parcs
éoliens. La plupart des plaintes recensées liées à des bruits basses fréquences correspondent à
des situations d'exposition à l'intérieur des bâtiments. Certains pays<fnref n="1" /> ont ainsi développé des
recommandations relatives à l'exposition aux bruits basses fréquences et aux infrasons à l'intérieur
des habitations, le plus souvent au voisinage des installations industrielles.

En France, des plaintes de riverains concernant le bruit des éoliennes ont été signalées à la DGPR
par les Directions régionales de l'environnement, de l'aménagement et du logement (DREAL).

C'est dans ce contexte que l'Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation de
l'environnement et du travail (Anses) a été saisie le 4 juillet 2013 par la Direction générale de la
prévention des risques (DGPR) et la Direction générale de la santé (DGS) afin d'évaluer les effets
sur la santé des basses fréquences et des infrasons dus aux parcs éoliens. La demande exprimée
portait en particulier sur les points suivants :

* conduire une revue des connaissances disponibles en matière d'effets sanitaires auditifs et extra-auditifs dus aux parcs éoliens, en particulier dans le domaine des basses fréquences et des infrasons ;

* étudier les réglementations mises en œuvre dans les pays, notamment européens, confrontés aux mêmes problématiques ;

* mesurer l'impact sonore de parcs éoliens, notamment de ceux où une gêne est rapportée par les riverains, en prenant en compte les contributions des basses fréquences et des infrasons ;

* proposer des pistes d'amélioration de la prise en compte des éventuels effets sur la santé dans la réglementation, ainsi que des préconisations permettant de mieux appréhender ces effets sanitaires dans les études d'impact des projets éoliens.

## 2. METHODE D'EXPERTISE

### Organisation de l'expertise

L'Anses a confié l'instruction de cette saisine au groupe de travail « Effets sur la santé des basses fréquences et infrasons dus aux parcs éoliens » rattaché au comité d'experts spécialisé (CES) « Évaluation des risques liés aux agents physiques, nouvelles technologies et grands aménagements ».

Ce groupe de travail, constitué à la suite d'un appel public à candidatures, a réuni des experts, sélectionnés pour leurs compétences et leur indépendance, dans des domaines scientifiques et

<footnote n="1">¹ Par exemple, le Danemark a intégré officiellement la prise en compte des basses fréquences dans sa réglementation sur l'impact sonore des parcs éoliens. Mais les valeurs d'isolement prises pour le calcul des niveaux d'exposition aux basses fréquences sonores à l'intérieur des habitations sont controversées.</footnote>
techniques complémentaires. Il s'est réuni 27 fois en réunions plénières (à l'Anses) entre avril 2013 et octobre 2016.

Plusieurs auditions de parties prenantes et personnalités scientifiques se sont tenues pendant ces réunions, afin de permettre au groupe de travail de disposer de toutes les informations utiles et nécessaires pour la conduite de l'expertise.

Enfin, deux travaux complémentaires ont été sollicités, dans le cadre de conventions de recherche et développement financées par l'Anses :

* la réalisation, par le CIDB, d'une revue de la réglementation en vigueur relative aux bruits de basses fréquences, s'appliquant aux éoliennes en France et à l'international ;

* l'analyse du contexte socio-économique entourant l'implantation des parcs éoliens par le Centre international de recherche sur l'environnement et le développement<fnref n="2" />.

Les travaux d'expertise ont été soumis régulièrement au CES, tant sur les aspects méthodologiques que scientifiques. Le rapport et la synthèse d'expertise collective produits tiennent compte des observations et éléments complémentaires transmis par les membres du CES.

L'expertise a été réalisée dans le respect de la norme NF X 50-110 « Qualité en expertise – Prescriptions générales de compétence pour une expertise ».

L'Anses analyse les liens d'intérêts déclarés par les experts avant leur nomination et tout au long des travaux, afin d'éviter les risques de conflits d'intérêts au regard des points traités dans le cadre de l'expertise.

Les déclarations d'intérêts des experts sont publiées sur le site internet de l'Anses (www.anses.fr).

## Description de la méthode d'expertise

### ■ Campagnes de mesures d'exposition au bruit des éoliennes

Afin de compléter les données issues de la littérature scientifique sur l'exposition aux infrasons et basses fréquences dus aux parcs éoliens, l'Anses a fait réaliser des campagnes de mesures de bruit (incluant basses fréquences et infrasons) à proximité de plusieurs parcs éoliens. Ces mesurages acoustiques ont été réalisés par le Centre d'études et d'expertise sur les risques, l'environnement, la mobilité et l'aménagement (Cerema<fnref n="3" />).

La sélection des sites (parcs éoliens) ayant fait l'objet des campagnes de mesures a été effectuée au regard d'un compromis entre le nombre de sites à inclure dans l'étude et le niveau d'analyse souhaité pour chacun de ces sites.

Le protocole des campagnes de mesures a été construit de manière à disposer, pour chaque parc éolien étudié :

* de l'ensemble des classes de vent possibles (catégories de vitesses et de directions du vent) ;

* de l'accès à quatre points de mesure simultanés :

<footnote n="2">² Unité mixte de recherche n° 8568 du Centre national de la recherche scientifique (CNRS).</footnote>

<footnote n="3">³ Le Cerema est un établissement public, créé en 2014 pour apporter un appui scientifique et technique renforcé dans l'élaboration, la mise en œuvre et l'évaluation des politiques publiques de l'aménagement et du développement. Il regroupe les huit ex-Centres d'études techniques de l'équipement (CETE), l'ex-Centre d'études sur les réseaux, les transports, l'urbanisme et les constructions publiques (Certu), l'ex-Centre d'études techniques, maritimes et fluviales (CETMEF), et l'ex-Service d'études sur les transports, les routes et leurs aménagements (Setra).</footnote>
* à la distance minimale d'éloignement réglementaire (500 m) ;

* en façade et à l'intérieur d'une habitation (de préférence la plus proche possible d'une éolienne) ;

* et à proximité de la source, afin de caractériser l'émission sonore des éoliennes.

Au terme d'une réflexion confrontant plusieurs critères d'intérêt listés par les experts du groupe de travail et les caractéristiques connues des parcs éoliens en France, trois sites ont été sélectionnés, dont les caractéristiques sont les suivantes :

site 1 : parc constitué des plus grandes (diamètre des pales) et puissantes éoliennes en fonction en France aux dates de cette période d'analyse. Ces aérogénérateurs sont théoriquement ceux émettant le plus d'infrasons et basses fréquences, du fait de leurs grandes dimensions, et constituent une préfiguration des futures éoliennes de plus de 3 MW (période de mesure : du 12/10/2015 au 19/10/2015 ; 1 000 échantillons de 10 min exploitables) ;

site 2 : parc de configuration « classique » faisant l'objet de plaintes (période de mesure : du 30/06/2015 au 06/07/2015 ; 887 échantillons de 10 min exploitables) ;

site 3 : parc de configuration « classique » ne faisant pas l'objet de plaintes (période de mesure : du 23/03/2015 au 27/03/2015 ; 541 échantillons de 10 min exploitables).

## Revue des connaissances relative aux effets sanitaires des infrasons et bruits basses fréquences émis par les parcs éoliens

Une recherche bibliographique<fnref n="4" /> systématique par mots clés a été réalisée sur la période allant jusqu'au 1er décembre 2015, le corpus documentaire ayant été régulièrement mis à jour pendant l'expertise.

En complément de cette recherche, d'autres documents ont été recensés via les références bibliographiques de rapports et documents clés préalablement identifiés.

Enfin, le corpus bibliographique a été complété via des auditions<fnref n="5" />, au cours desquelles les différentes parties-prenantes invitées ont porté à la connaissance du groupe de travail les références bibliographiques qu'elles considéraient pertinentes sur ce sujet.

Ces différents documents ont été triés, analysés, puis ont fait l'objet d'une synthèse.

Compte-tenu des controverses associées à la description de « pathologies environnementales » telles que la vibroacoustic disease (VAD) et le syndrome éolien (wind turbine syndrome), les analyses d'articles s'y rapportant ont été regroupées dans une synthèse spécifique.

Par ailleurs, les analyses d'articles ont été regroupées par type d'études :

* les données expérimentales ;

* les données épidémiologiques.

## Évaluation des risques pour la santé liés à l'exposition aux infrasons et basses fréquences sonores émis par les parcs éoliens

L'élaboration des conclusions de l'expertise repose ainsi sur le croisement entre les données d'exposition aux infrasons et basses fréquences mesurés près des parcs éoliens et les niveaux de preuve apportés par la revue des connaissances sur les effets sanitaires potentiels liés à une exposition aux infrasons et basses fréquences sonores.

<footnote n="4">⁴ Moteurs de recherche utilisés : PubMed, Science Direct et Google Scholar.</footnote>

<footnote n="5">⁵ Notamment le Syndicat des énergies renouvelables (SER), Électricité de France (EdF) / Électricité de France – Énergies Nouvelles, France Énergie Éolienne (FEE), Vent de Colère, la Fédération Environnement Durable (FED) et plusieurs riverains d'éoliennes.</footnote>
### 3. ANALYSE ET CONCLUSIONS DU CES

#### Résultats et conclusions de l'expertise collective

Le CES « Agents physiques, nouvelles technologies et grands aménagements » a adopté les travaux d'expertise collective ainsi que ses conclusions et recommandations, objets de la présente synthèse, lors de sa séance du 5 décembre 2016 et a fait part de cette adoption à la direction générale de l'Anses.

■ Exposition des riverains aux infrasons et basses fréquences émises par les éoliennes

La mesure de l'exposition aux infrasons et basses fréquences des riverains des parcs éoliens comporte de multiples complexités :

* de nature métrologique : l'étalonnage des instruments de mesure se révèle complexe et insatisfaisant pour les très basses fréquences, le bruit de fond instrumental étant plus élevé aux basses fréquences ;

* de nature organisationnelle : l'absence de norme technique publiée à l'heure actuelle limite la pertinence des comparaisons entre les mesures effectuées par différentes équipes, et ne garantit pas la qualité des pratiques. Par exemple, le choix de l'appareillage utilisé et des bandes de fréquences étudiées conditionne fortement les résultats. Un projet de norme concernant la mesure des infrasons pour toutes les sources sonores est cependant actuellement en cours de publication par l'Afnor ;

* en lien avec les spécificités de la source sonore et de son environnement : le signal sonore fluctue avec le temps suivant différents facteurs dont certains sont bien identifiés (vitesse de vent, topographie, etc.) et d'autres restent indéterminés ou peu contrôlables (turbulence du vent au niveau des pales ou dans le milieu de propagation, gradients de température locaux, etc.) ;

À l'intérieur des habitations s'ajoutent les difficultés à mesurer des signaux de faible puissance et des problèmes de réverbération des ondes sonores.

Ces difficultés métrologiques ont été prises en compte dans la réalisation de la campagne de mesures à proximité de trois parcs éoliens. Ces travaux, complétés par les données issues de la littérature, ont permis d'établir les constats suivants :

* les éoliennes sont des sources de bruit dont la part des infrasons et basses fréquences sonores prédominent dans le spectre d'émission sonore. D'après la littérature scientifique, le niveau sonore de ces composantes spectrales augmente avec la taille du rotor de l'éolienne ;

* les résultats de mesure de l'émission sonore des éoliennes confirment les tendances décrites dans la littérature scientifique :

* le profil général du spectre d'émission du bruit éolien (décroissance quasi linéaire du niveau sonore avec le logarithme de la fréquence) est retrouvé sur tous les sites, avec peu de différences notables. Quelques raies fréquentielles, probablement attribuables au bruit mécanique dans la nacelle, ont été mises en évidence dans la partie infrasons et basses fréquences du spectre ;

* plus la vitesse du vent augmente, plus l'émission sonore dans les infrasons et basses fréquences augmente, jusqu'à un maximum théorique ;
* les résultats des mesures de niveaux sonores à 500 m et 900 m (en façade des habitations) des parcs éoliens confirment les tendances observées dans la littérature scientifique pour 2 sites sur les 3 explorés :

* une forte dispersion des mesures en fonction du temps pour un parc éolien et un régime de vent donné. D'autres facteurs difficilement contrôlables (turbulence ponctuelle du vent, contamination par d'autres sources sonores, etc.) peuvent avoir une influence non négligeable sur le bruit mesuré ;

* aucun dépassement des seuils d'audibilité dans les domaines des infrasons et basses fréquences n'a été constaté (< 50 Hz) ;

* les signaux infrasons et basses fréquences mesurés à l'intérieur des habitations, dans des conditions où les éoliennes fonctionnaient avec les vitesses de vent les plus élevées (supérieures à 6 m/s) rencontrées au cours des mesures, sont inférieurs au seuil d'audibilité (ISO 226⁷).

Le CES rappelle que les mesures des niveaux de bruit exprimés en dBA, qui sont celles préconisées par les normes techniques, ne sont pas adaptées aux infrasons et basses fréquences sonores. Cependant, le profil particulier du spectre sonore éolien implique une proportionnalité entre le contenu spectral mesuré en dBA et le contenu spectral de la partie infrasons et basses fréquences sonores. Ainsi, des informations pertinentes concernant l'exposition aux infrasons et basses fréquences peuvent être obtenues à partir de données d'exposition mesurées en dBA. Cette constatation rejoint celles dressées par des études récentes.

Ainsi, compte tenu des spectres d'émission des éoliennes actuelles, la limitation d'un niveau sonore en dBA entraîne également une limitation du niveau sonore des infrasons et basses fréquences.

## Effets des infrasons et basses fréquences sonores sur la santé : exploitation des connaissances scientifiques disponibles

### Un déséquilibre entre sources primaires et secondaires

Un examen des données disponibles concernant les effets sanitaires des infrasons permet de constater un fort déséquilibre entre les sources bibliographiques primaires (documents relatifs à des expériences ou études scientifiques originales) et secondaires (revues de la littérature scientifique ou articles d'opinion). En effet, les sources secondaires sont nombreuses alors que le nombre de sources primaires qu'elles sont censées synthétiser est limité. Cette particularité, ajoutée à la divergence très marquée des conclusions de ces revues, montre clairement l'existence d'une forte controverse publique sur cette thématique.

### Revue des préoccupations sanitaires exprimées par des riverains de parcs éoliens

Les symptômes décrits par certains riverains de parcs éoliens, qu'ils associent à leur exposition aux émissions sonores des éoliennes, sont extrêmement divers. Ils ont été regroupés dans la littérature en deux catégories :

* ceux associés à la vibroacoustic disease (VAD) ;

* ceux constituant le « syndrome éolien » (wind turbine syndrome - WTS).

<footnote n="6">⁶ La contribution sonore des éoliennes par rapport aux autres bruits enregistrés au niveau du riverain du site n° 2 n'a pas pu être établie de façon claire, ce qui a conduit à écarter ce site des analyses.</footnote>

<footnote n="7">⁷ ISO 226:2003 : Acoustique - Lignes isosoniques normales.</footnote>
La VAD a été définie par une unique équipe de recherche<fnref n="8" /> et désigne un mécanisme biologique particulier qu'elle relie à l'exposition aux infrasons et basses fréquences sonores (croissance dans les matrices extracellulaires de fibres de type collagène et élastine, en l'absence de tout processus inflammatoire). Ce mécanisme pourrait, selon ces auteurs, conduire à terme à l'apparition d'une large diversité d'effets sanitaires (fibroses, atteintes du système immunitaire, effets respiratoires, effets génotoxiques, modifications morphologiques d'organes, etc.).

Le groupe de travail a attribué un très faible niveau de preuve à cette hypothèse de mécanisme d'effets sanitaires, en raison de ses faibles bases scientifiques et des biais importants dans les études publiées par cette équipe dans des revues souvent non soumises à comité de lecture, et dont les résultats n'ont pas été reproduits par d'autres équipes de recherche. Aussi, le groupe de travail n'a pas retenu la VAD dans le cadre de l'évaluation des risques sanitaires potentiels liés aux émissions sonores des éoliennes.

Le syndrome éolien (WTS) a été décrit dans la littérature (Pierpont 2009) comme un ensemble de symptômes rapportés par des riverains de parcs éoliens et dont ils attribuent eux-mêmes la cause aux éoliennes. Ces symptômes (troubles du sommeil, maux de tête, acouphènes, troubles de l'équilibre, etc.) ne sont pas spécifiques d'une pathologie. Ils sont notamment retrouvés dans les syndromes d'intolérance environnementale idiopathique. Ils correspondent cependant à un ensemble de manifestations pouvant être consécutives à un stress, à la perte de sommeil, qui peuvent devenir handicapantes pour le sujet qui les ressent.

## Bilan des données expérimentales

### ✓ Des pistes de mécanismes d'effets via le système cochléo-vestibulaire, qui restent à confirmer

Les connaissances relatives à la physiologie du système cochléo-vestibulaire récemment acquises ont révélé plusieurs pistes de mécanismes d'effets physiologiques qui pourraient être activés en réponse à une exposition à des infrasons et basses fréquences sonores. Ce système sensoriel dispose en effet d'une sensibilité particulière à ces fréquences, supérieure à celle d'autres parties du corps humain.

Les données actuelles permettent d'évoquer l'hypothèse que des sons de fréquences trop basses ou de niveaux trop faibles pour être clairement audibles pourraient avoir des effets médiés par des récepteurs du système cochléo-vestibulaire. Parmi les mécanismes possibles, on peut citer :

* l'induction de réponses non auditives par les cellules vestibulaires lorsqu'un son de fréquence très basse parvient à la base de la cochlée ;

* une stimulation « non classique » des cellules sensorielles auditives les plus apicales activant des voies cochléaires non auditives ;

* l'induction de déséquilibres ioniques et volumiques dans les liquides de l'oreille interne, par la mise en vibration globale et prolongée de la membrane basilaire par un son de fréquence très basse ;

* l'induction de modulations de la réponse des cellules sensorielles auditives à des sons ordinaires par des sons très basse fréquence, inaudibles par eux-mêmes mais affectant l'audition des sons audibles concomitants. Certaines particularités, notamment anatomiques, pourraient prédisposer leurs porteurs à des modulations de plus grande intensité ;

* dans l'hypothèse que le dépassement de certains niveaux sonores serait susceptible de générer une stimulation nerveuse au niveau de l'appareil cochléo-vestibulaire (Salt et

<footnote n="8">⁸ Équipe de recherche d'Alves-Pereira et Castelo-Branco.</footnote>
Hullar 2010), les niveaux sonores ponctuellement rencontrés dans le cadre des mesures réalisées ont montré que ces niveaux pouvaient être dépassés à l'extérieur des habitations, pour des fréquences inférieures à 20 Hz.

Les phénomènes cités ci-dessus ont été observés expérimentalement à l'aide de sons purs intenses (par exemple une centaine de dB SPL à 200 Hz chez le petit animal de laboratoire, ce qui n'équivaut pas forcément à un son de très basse fréquence chez l'Homme) ; leur existence pour des expositions sonores se rapprochant de celles dues aux éoliennes (sons complexes, de moindre intensité sonore mais de durée prolongée) reste à démontrer.

Le groupe de travail souligne que ces effets physiologiques, souvent évoqués par les associations de riverains de parcs éoliens, ont une signature objective ; par exemple, s'il y a déséquilibre volumique des liquides de l'oreille interne, cela se traduit par des résultats anormaux à des tests ORL, avec une sensibilité et une spécificité élevées. Or, cette signature n'a pour l'instant jamais été recherchée chez les plaignants.

Ces effets physiologiques se traduisent par ailleurs par des manifestations (vertiges, acouphènes, nausées, etc.) que les personnes savent décrire mais qui sont rarement mentionnées, les divers témoignages recueillis au cours de cette expertise décrivent cependant plus fréquemment d'autres types d'effets, tels que des troubles du sommeil et de l'humeur (dépression, stress, anxiété, etc.).

## ✓ Des effets mal cernés pour les expositions à des infrasons et basses fréquences sonores de très fortes intensités

Les expositions à des infrasons et basses fréquences sonores de très fortes intensités (de 20 à 40 dB plus élevées que celles des éoliennes, donc mettant en jeu des énergies 100 à 10 000 fois supérieures) sont retrouvées dans le milieu professionnel. Cependant, leurs effets font l'objet de controverses (effets peu spécifiques, données mal étayées et/ou anciennes, etc.). La problématique scientifique n'est donc pas élucidée, et les recommandations en matière de limitation des expositions professionnelles publiées ne sont aucunement transposables à la présente saisine.

## ✓ Des connaissances peu stabilisées quant aux effets des expositions prolongées aux infrasons et basses fréquences de plus faibles niveaux sonores

Il existe très peu de publications soumises à comité de lecture évoquant la problématique des effets potentiels des infrasons et basses fréquences produits par les éoliennes. Cependant, quelques études ont été réalisées pour d'autres sources de bruit, telles que des bruits de ventilation, de pompes à chaleur ou de compresseurs, des bruits de trafic routier, etc., pour des intensités de mêmes niveaux que celles émises par les parcs éoliens. Dans ces études, la gêne auto déclarée (questionnaire) constitue le seul effet sanitaire observé. Aucune association n'a été retrouvée avec un marqueur physiologique pouvant identifier un effet sur la santé. Ces études ont néanmoins permis d'établir qu'il faut un niveau sonore beaucoup plus élevé, par rapport à ce qui est connu pour les fréquences plus hautes, pour percevoir un infrason et/ou entendre un son basse fréquence. L'extrapolation des résultats ci-dessus au cas des éoliennes doit être effectuée avec prudence.

<footnote n="9">⁹ De quelques % du temps à 8 Hz, à 20 % du temps pour 20 Hz à une distance de 500 m de l'éolienne. Aucune fréquence en dessous de 8 Hz ne dépasse les différents seuils.</footnote>
✓ **Un effet nocebo constaté**

Parallèlement à ces résultats controversés concernant les effets des expositions prolongées aux infrasons et basses fréquences sonores de faibles niveaux, plusieurs études expérimentales, de très bonne qualité scientifique, effectuées en double aveugle et répétées, démontrent l'existence d'effets et de ressentis négatifs chez des personnes pensant être exposées à des infrasons inaudibles alors qu'elles ne le sont pas forcément. Ces effets ou ressentis négatifs seraient causés par les seules attentes d'effets délétères associés à ces expositions.

Cet effet, que l'on peut qualifier de « nocebo<fnref n="10" /> », contribue à expliquer l'existence de symptômes liés au stress chez des riverains de parcs éoliens. Il doit être d'autant plus important dans un contexte éolien où de multiples arguments d'opposition non exclusivement sanitaires (économiques, culturels, territoriaux, politiques, etc.) circulent, véhiculés en particulier par internet et qui peuvent contribuer à la création d'une situation anxiogène.

Néanmoins, l'existence d'un tel effet nocebo n'exclut pas de facto l'existence d'effets sanitaires qu'il peut potentiellement exacerber.

Bilan des données épidémiologiques

✓ **Des études peu nombreuses et peu concluantes**

Des travaux épidémiologiques devraient permettre de confronter les pistes de mécanismes d'effets physiologiques aux états de santé observés dans les populations riveraines. Malheureusement, ces études sont peu nombreuses et elles se sont exclusivement intéressées aux effets du bruit audible des éoliennes sur la santé des riverains. Il n'en existe aucune qui se soit focalisée sur les effets sur la santé des infrasons ou des sons basse fréquence émis dans l'environnement et plus particulièrement produits par les éoliennes.

Toutes sont des études transversales, et ne permettent donc pas d'affirmer que la cause, c'est-à-dire l'exposition au bruit des éoliennes, a bien précédé l'effet. Les résultats observés dans la majorité de ces études restent marqués par des biais de sélection ou de confusion. Une seule des études analysées peut être considérée comme étant de bonne qualité scientifique. C'est aussi la seule à avoir inclus non seulement des mesures subjectives mais aussi des mesures objectives associées aux effets potentiels auxquels elle s'intéresse. Cette étude ne montre pas d'association entre le niveau de bruit audible dû aux éoliennes et les états de santé auto-déclarés par les répondants (qualité de sommeil, vertiges, acouphènes, migraines et maux de tête fréquents, maladies chroniques comme les cardiopathies, l'hypertension et le diabète), le niveau de stress et la qualité de vie perçue. Les mesures objectives des états de santé (concentration de cortisol dans les cheveux, pression artérielle, fréquence cardiaque au repos et qualité de sommeil mesurée) sont cohérentes avec les déclarations des participants. De même, ces mesures ne sont pas associées avec le niveau de bruit audible dû aux éoliennes. En revanche, cette étude montre une association entre ce même niveau de bruit audible et la gêne due à certaines caractéristiques des éoliennes (effet stroboscopique, lumières clignotantes, vibrations, effet visuel).

Le faible nombre d'études réalisées sur cette question et leurs défauts méthodologiques sont autant d'éléments incitant à considérer qu'il n'est actuellement pas possible de conclure quant à l'impact du bruit des éoliennes sur la santé.

<footnote n="10">¹⁰ L'effet nocebo peut être défini comme l'ensemble des symptômes ressentis par un sujet soumis à une intervention « vécue comme négative » qui peut être un médicament, une thérapeutique non médicamenteuse ou une exposition à des facteurs environnementaux. Cet effet est l'opposé de l'effet placebo, défini initialement en médecine comme « Substance améliorant les symptômes présentés par un malade alors que son efficacité pharmacologiquement prévisible devrait être nulle ou négligeable ». L'effet du vecteur varie dans les deux cas selon l'attente du sujet.</footnote>
## Conclusions

Certains riverains d'éoliennes affirment ressentir des effets sanitaires qu'ils attribuent aux infrasons émis. Parmi ces riverains, des situations de réels mal-être sont rencontrées, et des effets sur la santé parfois constatés médicalement, mais pour lesquels la causalité avec l'exposition aux infrasons et basses fréquences sonores produits par les éoliennes ne peut pas être établie de manière évidente.

L'exposition aux infrasons et basses fréquences sonores des éoliennes ne constitue qu'une hypothèse d'explication de ces effets, parmi les nombreuses rapportées (bruit audible, visuels, stroboscopiques, champ électromagnétique, etc.). Cette situation n'est pas spécifique aux éoliennes. Elle peut être rapprochée de celles rencontrées dans d'autres domaines, comme celui des ondes électromagnétiques.

Il est très difficile d'isoler, à l'heure actuelle, les effets sur la santé des infrasons et basses fréquences sonores de ceux du bruit audible ou d'autres causes potentielles qui pourraient être dues aux éoliennes.

La campagne de mesure réalisée par l'Anses :

* confirme que les éoliennes sont des sources de bruit dont la part des infrasons et basses fréquences sonores prédomine dans le spectre d'émission sonore ;

* ne montre aucun dépassement des seuils d'audibilité dans les domaines des infrasons et basses fréquences sonores (< 50 Hz).

Par ailleurs, d'après l'analyse de la littérature :

* les infrasons pourraient être ressentis par des mécanismes cochléo-vestibulaires différents de l'audition à plus hautes fréquences ;

* des effets physiologiques ont été mis en évidence chez l'animal (système cochléo-vestibulaire) pour des niveaux d'infrasons et basses fréquences sonores élevés ;

* ces effets restent à démontrer chez l'être humain pour des expositions de l'ordre de celles liées aux éoliennes chez les riverains (exposition longue à de faibles niveaux d'exposition) ;

* le lien entre des effets physiologiques potentiels et la survenue d'un effet sanitaire n'est pas documenté ;

* les symptômes attendus en cas de perturbation du système cochléo-vestibulaire ne sont généralement pas ceux rapportés par les plaignants ; ils semblent plutôt liés au stress et sont retrouvés dans le syndrome éolien (WTS) ;

* un effet nocebo est constaté mais bien entendu n'exclut pas l'existence d'autres effets ;

* en raison de ses faibles bases scientifiques, la « vibroacoustic disease » (VAD) ne permet pas d'expliquer les symptômes rapportés ;

* aucune étude épidémiologique ne s'est intéressée à ce jour aux effets sur la santé des infrasons et basses fréquences sonores produits spécifiquement par les éoliennes. À l'heure actuelle, le seul effet observé par les études épidémiologiques est la gêne due au bruit audible des éoliennes.
# Recommandations de l'expertise collective

## Amélioration du processus d'information des riverains lors de l'implantation des parcs éoliens

En règle générale, l'état de santé de la population dépend en partie de son degré d'information et de participation dans la mise en place d'un projet d'aménagement dans son environnement proche.

Lors de l'implantation d'un parc éolien à proximité d'habitations, le CES recommande :

* de veiller à transmettre des éléments d'information pertinents relatifs aux projets de parcs éoliens au plus tôt (avant enquête publique) aux riverains concernés. La rédaction d'un guide explicitant les informations à transmettre a minima en amont de l'enquête publique serait souhaitable ;

* d'améliorer la visibilité des enquêtes publiques ;

* d'étendre le périmètre d'information et de consultation à l'ensemble des riverains potentiellement impactés par le projet (en considération des impacts visuels, sonores, etc.) sans le limiter, comme actuellement, aux seules communes porteuses des projets ;

* de palier l'accès aux très nombreuses informations contradictoires, anxiogènes ou non, disponibles sur internet, en mettant à disposition du grand public un état des connaissances régulièrement actualisé (site internet dédié par exemple) et en indiquant son existence aux riverains potentiellement concernés, en amont de la discussion d'un projet de parc éolien.

Concernant le nécessaire dialogue entre parties prenantes autour de parcs ou de projets de parcs éoliens, le CES recommande :

* de favoriser les concertations en amont des projets de parcs éoliens. En effet, les porteurs de projet demandent d'abord à l'administration le permis de construire en déposant une étude d'impact sur un projet finalisé, et l'enquête publique arrive en fin de processus, minimisant ainsi le poids de cette enquête dans le processus de décision ;

* de mieux définir les interlocuteurs au niveau local et de mieux les impliquer dans le dialogue.

## Renforcement des connaissances relatives aux expositions aux riverains

Afin de faire progresser les connaissances sur les expositions aux infrasons et basses fréquences sonores, et compte-tenu de la complexité de leur mesure, le CES encourage :

* le recours à des méthodes normalisées de mesure des infrasons et basses fréquences sonores des éoliennes. Les types d'appareils utilisés, le protocole ou la méthodologie à suivre pour réaliser des mesures reproductibles et comparables devront être spécifiés. Le CES souligne que, compte-tenu de la forte corrélation entre le niveau sonore exprimé en dBA et le niveau des infrasons et basses fréquences sonores pour les éoliennes, il pourrait également être intéressant d'utiliser des méthodes d'estimation des infrasons et basses fréquences sonores à partir de mesures en dBA ;

* la conception d'un modèle de prévision des expositions aux infrasons et basses fréquences sonores des éoliennes.

Afin d'améliorer la comparabilité entre elles des données d'exposition aux bruits produits par les éoliennes, le CES recommande :
* de développer une méthode expérimentale de caractérisation de la modulation d'amplitude ;

* de déterminer, comme c'est le cas pour le bruit des transports<fnref n="11" />, une méthode de calcul unique de prévision du bruit d'éolienne. Elle devra tenir compte des différents paramètres d'influence, à utiliser pour la réalisation de l'étude d'impact sonore dans le cadre de la demande d'autorisation ICPE.

## Réglementation

### Contrôle systématique des émissions sonores des parcs éoliens

Le CES recommande que la puissance sonore des éoliennes soit systématiquement contrôlée *in situ*, avant leur mise en service afin de s'assurer que les caractéristiques sonores des éoliennes installées sont conformes à celles spécifiées dans l'étude d'impact.

À l'exemple des pratiques dans le domaine aéroportuaire, le CES suggère également, dès la mise en service du parc, la mise en place d'un contrôle systématique et continu des niveaux sonores (audibles et dans la gamme des infrasons et basses fréquences) dus au parc, en un ou plusieurs points représentatifs, à la charge de l'exploitant. Une méthode de contrôle simplifiée devra être proposée afin :

* de suivre l'évolution des niveaux sonores par rapport aux valeurs limites réglementaires et, le cas échéant, d'identifier les éventuelles périodes pour lesquelles les valeurs limites réglementaires seraient dépassées et de déterminer leur fréquence de dépassement ;

* de disposer de mesures de bruit à confronter aux journaux de gêne tenus par les riverains et de rechercher les possibles correspondances entre bruit et gêne déclarée.

En cas de dépassements répétés et significatifs des valeurs limites réglementaires, le CES recommande de définir des critères précis conduisant à des actions restant à déterminer (amendes, arrêt forcé, mise en conformité, etc.).

Le CES préconise également la réalisation d'une campagne de mesure de l'impact sonore éolien à l'aide d'une méthode d'expertise telle que définie par la norme Pr S 31-114¹² en cours de rédaction. Le groupe de travail insiste sur l'importance de réaliser des mesures en limite de propriété.

Le CES souligne que ce type de pratiques a contribué à une atténuation des tensions existantes autour des plateformes aéroportuaires, car elle permet d'objectiver les expositions et de mieux répondre aux demandes des riverains.

La nomination d'un interlocuteur privilégié, chargé du suivi de ce contrôle systématique des expositions et de la réponse aux sollicitations des riverains devrait être envisagée.

### Valeurs limites

Actuellement, la réglementation requiert notamment une valeur limite d'exposition au bruit en limite de propriété (70 dBA en journée, 60 dBA la nuit) a priori peu adaptée aux infrasons et basses fréquences sonores des éoliennes, puisqu'exprimée en dBA.

Cependant, à la distance minimale d'éloignement des éoliennes par rapport aux habitations (500 m actuellement) et considérant le profil particulier des spectres des éoliennes actuellement en fonctionnement, qui permet d'établir une relation entre niveaux en dBA et dBG pour ces sources

<footnote n="11">¹¹ NF S 31-133 : Acoustique – Bruit dans l'environnement – Calculs de niveaux sonores.</footnote>

<footnote n="12">¹² Pr S 31-114 : Mesurage du bruit dans l'environnement avant et après installation éolienne.</footnote>
sonores, le CES considère que les valeurs limites exprimées en dBA peuvent déjà garantir des expositions des riverains (en façade des habitations) aux infrasons et basses fréquences sonores inférieures au seuil d'audibilité communément admis (85 dBG).

Le respect de ces valeurs limites doit donc permettre de prémunir les riverains de toute nuisance potentielle liée à l'audibilité des composantes basses et très basses fréquences du bruit éolien. En revanche, ces valeurs limites ne permettent pas de protéger les riverains d'éventuels effets associés à des infrasons et basses fréquences sonores non audibles, dont l'existence reste cependant encore à démontrer.

Pour réduire les expositions sonores des riverains des parcs éoliens les plus anciens et compté-tenu des performances acoustiques des turbines les plus récentes, le CES recommande de faciliter le remplacement d'anciennes éoliennes par de nouvelles en simplifiant le processus administratif associé.

## Amélioration des connaissances concernant les relations entre santé et exposition aux infrasons et basses fréquences sonores

### Études expérimentales

Considérant les pistes de mécanismes cochléo-vestibulaires à l'origine d'effets constatés chez l'animal en laboratoire et l'avancée récente des techniques de mesures physiologiques non invasives qui peuvent être effectuées en quelques dizaines de minutes, le CES recommande la réalisation d'études complémentaires chez l'être humain, à domicile, en utilisant ces techniques.

Les tests déjà validés pour la détection d'une homéostasie anormale des cellules sensorielles cochléaires chez des malades atteints de vertiges de Ménière pourraient donc être utilisés (otoémissions provoquées, otoémissions spontanées, électrocochléographie, vidéonystagmoscopie). Ces tests peuvent tous être pratiqués sur le terrain et répétés sans inconfort. Il est donc concevable de les réaliser chez des sujets, plaignants (individus décrivant des symptômes d'intérêt) ou non, exposés ou non à des sons très basses fréquences en provenance du champ d'éoliennes à proximité duquel ils résident.

La mise en place d'une étude où l'on retrouverait la signature objective d'un effet physiologique chez des plaignants mais pas chez des non-plaignants, et ce, uniquement lorsque le parc éolien serait en fonctionnement, pourrait fournir des éléments de réponse importants. Ces observations permettraient non seulement la concrétisation d'une piste explicative, mais aussi la possibilité d'identifier des personnes à risque, et celle de déterminer le seuil physique au-dessus duquel un risque spécifique émerge.

### Études épidémiologiques

L'observation des états de santé des riverains d'éoliennes, grâce notamment à des études épidémiologiques, apparaît comme une piste évidente et complémentaire aux avancées des connaissances attendues sur les mécanismes physiologiques. Réclamée par les associations de riverains, la réalisation de telles études épidémiologiques rencontre néanmoins certaines difficultés d'ordre méthodologique, notamment un problème de puissance statistique en raison du nombre manifestement limité d'individus exposés au bruit audible et inaudible des éoliennes, mais également la survenue d'innombrables biais souvent non contrôlés. Compte-tenu de l'investissement conséquent pour réaliser de telles études, mais également de la possible pertinence des données qu'elles pourraient générer, le CES appuie la réalisation préalable d'une étude de faisabilité d'une telle étude épidémiologique.
## Études psychoacoustiques

Considérant l'importance de l'effet des sons audibles sur la gêne occasionnée par les éoliennes, et compte tenu de lacunes actuelles dans ce domaine, le CES préconise :

* de réaliser des études complémentaires portant sur la sonie de sons complexes basses fréquences (pas uniquement des sons purs);

* de développer pour cela un protocole d'étude permettant de quantifier la variabilité interindividuelle de la perception par la réalisation de tests d'audibilité, etc.

* d'améliorer la caractérisation de la gêne liée aux variations temporelles de bruits audibles non stationnaires et aux modulations d'amplitude mais également aux autres facteurs (visuels, vibrations, etc.).

## Études en neurosciences

Enfin, compte-tenu des impacts du stress sur la santé et de l'effet nocebo mis en évidence, le CES suggère de favoriser la recherche en neurosciences et notamment les études utilisant l'imagerie médicale afin d'identifier les mécanismes impliqués.

# 4. CONCLUSIONS ET RECOMMANDATIONS DE L'AGENCE

L'Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail reprend les conclusions et recommandations formulées ci-dessus par le CES « Agents physiques, nouvelles technologies et grands aménagements ».

L'Anses rappelle que les éoliennes émettent des infrasons (bruits inférieurs à 20 Hz) et des basses fréquences sonores. Il existe également d'autres sources d'émission d'infrasons qui sont d'origine naturelle (vent notamment) ou anthropique (poids-lourds, pompes à chaleur, etc.). Les campagnes de mesure réalisées au cours de l'expertise ont permis de caractériser ces émissions pour trois parcs éoliens.

De manière générale, les infrasons ne sont audibles ou perçus par l'être humain qu'à de très forts niveaux. À la distance minimale d'éloignement des habitations par rapport aux sites d'implantations des parcs éoliens (500 m) prévue par la réglementation, les infrasons produits par les éoliennes ne dépassent pas les seuils d'audibilité. Par conséquent, la gêne liée au bruit audible potentiellement ressentie par les personnes autour des parcs éoliens concerne essentiellement les fréquences supérieures à 50 Hz.

L'expertise met en évidence le fait que les mécanismes d'effets sur la santé regroupés sous le terme « vibroacoustic disease », rapportés dans certaines publications, ne reposent sur aucune base scientifique sérieuse.

Un faible nombre d'études scientifiques se sont intéressées aux effets potentiels sur la santé des infrasons et basses fréquences produits par les éoliennes. L'examen de ces données expérimentales et épidémiologiques ne mettent pas en évidence d'argument scientifique suffisant en faveur de l'existence d'effets sanitaires liés aux expositions au bruit des éoliennes, autres que la gêne liée au bruit audible et un effet nocebo, qui peut contribuer à expliquer l'existence de symptômes liés au stress ressentis par des riverains de parcs éolien.

Cependant, des connaissances acquises récemment sur la physiologie du système cochléo-vestibulaire ont révélé chez l'animal l'existence d'effets physiologiques induits par l'exposition à des infrasons de forts niveaux. Ces effets, bien que plausibles chez l'être humain, restent à démontrer pour des expositions à des niveaux comparables à ceux observés chez les riverains de
parcs éoliens. Par ailleurs, le lien entre ces effets physiologiques et la survenue d'un effet sanitaire n'est aujourd'hui pas documenté.

Dans ce contexte, l'Anses recommande :

En matière d'études et de recherches :

* de vérifier l'existence ou non d'un possible mécanisme de modulation de la perception du son audible par des infrasons de niveaux comparables à ceux mesurés chez les riverains ;

* d'étudier les effets de la modulation d'amplitude du signal acoustique sur la gêne ressentie liée au bruit ;

* d'étudier l'hypothèse de mécanismes d'effets cochléo-vestibulaires pouvant être à l'origine d'effets physiopathologiques ;

* de réaliser une étude parmi les riverains de parcs éoliens qui permettrait d'identifier une signature objective d'un effet physiologique.

En matière d'information des riverains et de surveillance des niveaux de bruit :

* de renforcer l'information des riverains dans la mise en place des projets d'installation de parcs éoliens et la participation aux enquêtes publiques conduite en milieu rural ;

* de systématiser les contrôles des émissions sonores des éoliennes pendant et après leur mise en service ;

* de mettre en place, notamment dans le cas de situations de controverses, des systèmes de mesurage en continu du bruit autour des parcs éoliens (en s'appuyant par exemple sur l'expérience acquise dans le milieu aéroportuaire).

Enfin, l'agence rappelle que la réglementation actuelle prévoit que la distance d'une éolienne à la première habitation est évaluée au cas par cas, en tenant compte des spécificités des parcs. Cette distance est au minimum de 500 m<fnref n="13" />, elle peut être étendue, à l'issue de la réalisation d'une étude d'impact, afin de respecter les valeurs limites<fnref n="14" /> d'exposition au bruit.

Les connaissances actuelles en matière d'effets potentiels sur la santé liés à l'exposition aux infrasons et basses fréquences sonores ne justifient ni de modifier les valeurs limites existantes, ni d'étendre le spectre sonore actuellement considéré.

Dr Roger GENET

<footnote n="13">¹³ En ce qui concerne les distances minimales d'implantation, celles déjà imposées par la loi Grenelle 2 du 12 juillet 2010 (article 90) sont conservées : 500 mètres de toute construction à usage d'habitation ou zone destinée à l'habitation, 300 mètres d'une installation nucléaire de base ou d'une ICPE.</footnote>

<footnote n="14">¹⁴ Les émissions sonores d'une installation classée soumise à autorisation ne doivent pas engendrer, dans les zones à émergence réglementée, une émergence supérieure aux valeurs admissibles.</footnote>
MOTS-CLES

Parcs éoliens, éoliennes, basses fréquences sonores, infrasons, évaluation des risques.

Wind farm, wind turbines, low frequency noise, infrasound, risk assessment.
anses

agence nationale de sécurité sanitaire
alimentation, environnement, travail

Connaître, évaluer, protéger

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# Évaluation des effets sanitaires des basses fréquences sonores et infrasons dus aux parcs éoliens

## Saisine « 2013-SA-0115 – éoliennes »

## Rapport d'expertise collective

**Comité d'experts spécialisé : « Agents physiques, nouvelles technologies et grands aménagements »**

**Groupe de travail : « Effets sur la santé des basses fréquences et infrasons dus aux parcs éoliens »**

Décembre 2016
## Mots clés

Parcs éoliens, éoliennes, basses fréquences sonores, infrasons, évaluation des risques.

*Wind farm, wind turbines, low frequency noise, infrasound, risk assessment*
# Présentation des intervenants

**PRÉAMBULE** : les experts externes, membres de comités d'experts spécialisés, de groupes de travail ou désignés rapporteurs sont tous nommés à titre personnel, intuitu personae, et ne représentent pas leur organisme d'appartenance.

## GROUPE DE TRAVAIL

### Président

M. Philippe LEPOUTRE – Ingénieur acousticien, responsable du pôle technique bruit à l'Autorité de contrôle des nuisances aéroportuaires (Acnusa) – Acoustique et réglementation.

### Membres

M. Paul AVAN – Directeur de l'UMR Inserm 1107 - Équipe Biophysique Neurosensorielle, facultés de Médecine et de Pharmacie de Clermont-Ferrand – Médecine et physiologie générale. (à partir du 27/11/2014).

M. Alain de CHEVEIGNÉ – Directeur de recherche (CNRS / ENS / University College of London) – Psychoacoustique et biostatistiques. (démission du GT le 04/09/2015).

M. David ECOTIERE – Responsable d'équipe de recherche au centre d'études et d'expertise sur les risques, l'environnement, la mobilité et l'aménagement (Cerema) – Métrologie acoustique.

Mme Anne-Sophie EVRARD – Chargée de recherche à l'Institut français des sciences et technologies des transports, de l'aménagement et des réseaux (Ifsttar) – Épidémiologie.

Mme Frédérique MOATI – Maître de conférences en biophysique et médecine nucléaire à l'Université Paris Sud XI / Praticien hospitalier / Radiopharmacienne / Biologiste, AP-HP Hôpital Bicêtre – Médecine et physiologie générale.

M. David MICHAUD – Professeur adjoint à l'Université d'Ottawa, Chercheur à Santé Canada – Psychoacoustique, épidémiologie, acoustique.

M. Esko TOPPILA – Professeur, Directeur de recherche à l'Institut finlandais de santé au travail – Acoustique, évaluation des risques sanitaires.

## COMITÉ D'EXPERTS SPÉCIALISÉ

Les travaux, objets du présent rapport ont été suivis et adoptés par le CES suivant le 5 décembre 2016 :

- CES « Agents physiques, nouvelles technologies et grands aménagements »
## Présidente

Martine HOURS – Médecin épidémiologiste, Directeur de recherche à l'Institut français des sciences et technologies des transports, de l'aménagement et des réseaux (Ifsttar).

## Membres

- Laurent BEUGNET – Médecin du travail, RATP.

- Alexandre BOUNOUH – Chef de projet / Ingénieur de recherche au Laboratoire national d'essais (LNE).

- Pierre CAMPO – Chercheur, Institut de recherche et de sécurité pour la prévention des accidents du travail et des maladies professionnelles (INRS).

- Brigitte DEBUIRE – Professeur des universités émérite.

- Jean-François DORÉ – Directeur de recherche émérite à l'Institut national de la santé et de la recherche médicale (Inserm).

- Thierry DOUKI – Chef de laboratoire / Ingénieur docteur en chimie, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA).

- Pierre DUCIMETIÈRE – Directeur de recherche honoraire à l'Institut national de la santé et de la recherche médicale (Inserm).

- Nicolas FELTIN – Responsable de mission au Laboratoire national de métrologie et d'essais (LNE).

- Emmanuel FLAHAUT – Directeur de recherche au Centre national de la recherche scientifique (CNRS).

- Eric GAFFET – Directeur de recherche au Centre national de la recherche scientifique (CNRS).

- Murielle LAFAYE – Ingénieur, Coordinatrice applications au Centre national d'études spatiales (Cnes).

- Joël LELONG – Directeur adjoint de laboratoire / Docteur en physique à l'Institut français des sciences et technologies des transports, de l'aménagement et des réseaux (Ifsttar).

- Christophe MARTINSONS – Docteur en physique, Chef de pôle au Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB).

- Frédérique MOATI – Maître de conférences en biophysique et médecine nucléaire à l'Université Paris Sud XI / Praticien hospitalier / Radiopharmacienne / Biologiste, AP-HP Hôpital Bicêtre.

- Catherine MOUNEYRAC – Directrice de l'Institut de biologie et d'écologie appliquée et Professeur en écotoxicologie aquatique à l'Université catholique de l'Ouest (UCO).

- Fabien NDAGIJIMANA – Professeur des universités, Université Joseph Fourier, Grenoble.

- Alain SOYEZ – Responsable de laboratoires, Ingénieur conseil, Caisse d'assurance retraite et de santé au travail Nord Picardie.

- Esko TOPPILA – Professeur, Directeur de recherche à l'Institut finlandais de santé au travail.

- Catherine YARDIN – Professeur, chef de service, médecin biologiste à l'Hôpital Dupuytren, CHU de Limoges.
## PARTICIPATION ANSES

### Coordination scientifique

Anthony CADÈNE – Chef de projets scientifiques, Unité d'évaluation des risques liés aux agents physiques – Anses.

Olivier MERCKEL – Chef de l'Unité d'évaluation des risques liés aux agents physiques – Anses.

Aurélie NIAUDET – Adjointe au chef de l'Unité d'évaluation des risques liés aux agents physiques – Anses.

### Contribution scientifique

M. Anthony CADÈNE – Chef de projets scientifiques – Anses.

### Secrétariat administratif

Mme Sophia SADDOKI – Anses.

## AUDITION DE PERSONNALITÉS EXTÉRIEURES

M. Guillaume DUTILLEUX – Chef du Groupe Acoustique du Cerema – Est / Président de la commission de normalisation AFNOR S30 J « Bruit dans l'environnement », le 10 juillet 2014.

M. Paul Avan – Directeur de l'UMR Inserm 1107 – Équipe Biophysique Neurosensorielle, facultés de Médecine et de Pharmacie de Clermont-Ferrand, le 30 septembre 2014.

Riveraine du parc éolien du Val de Noye (80), le 23 octobre 2014.

M. Ha-Duong – Directeur de recherche, Centre National de recherche scientifique (CNRS), Centre International de Recherche sur l'Environnement et le Développement (CIRED), le 16 novembre 2015.

Syndicat des énergies renouvelables (SER), le 10 décembre 2015.

Électricité de France (EdF) / Électricité de France – Énergies Nouvelles (EdF-EN), le 10 décembre 2015.

Riveraine du parc éolien des Barthes (43), le 10 décembre 2015.

France Énergie Éolienne (FEE), le 11 février 2016.

Vent de Colère, Fédération Nationale, le 11 février 2016.

Fédération Environnement Durable (FED), le 8 mars 2016.

## CONTRIBUTIONS EXTÉRIEURES AU(X) COLLECTIF(S)

* Revue réglementaire mise à la disposition du groupe de travail : « État de l'art des réglementations relatives aux bruits de basse fréquence, s'appliquant aux éoliennes en particulier » réalisée par le Centre d'information et de documentation sur le bruit (CIDB).
* Synthèse des éléments de contexte de nature socioéconomique sur le sujet des éoliennes mise à la disposition du groupe de travail : « Analyse du contexte socio-économique entourant l'implantation des parcs éoliens en France » ; réalisée par le Centre international de recherche sur l'environnement et le développement (Cired – Unité mixte d'erecherche 8568) sous la tutelle du Centre nationale de recherche scientifique (CNRS).
# SOMMAIRE

<table><tr><td>Présentation des intervenants</td><td>3</td></tr><tr><td>Expertise collective : synthèse de l'argumentaire et conclusions</td><td>12</td></tr><tr><td>Sigles et abréviations</td><td>26</td></tr><tr><td>Glossaire</td><td>28</td></tr><tr><td>Liste des tableaux</td><td>29</td></tr><tr><td>Liste des figures</td><td>30</td></tr></table>

1 Contexte, objet et modalités de traitement de la saisine 36

1.1 Contexte 36

1.2 Objet de la saisine 36

1.3 Champ de l'expertise 37

1.3.1 Sources de bruit et gammes de fréquences 37

1.3.2 Effets sanitaires 37

1.3.3 Population 37

1.4 Modalités de traitement : moyens mis en œuvre et organisation 37

1.5 Prévention des risques de conflits d'intérêts 38

2 Éléments de contexte 39

2.1 Généralités sur l'acoustique 39

2.1.1 Définitions du bruit 39

2.1.2 Niveaux de pression acoustique et unités 40

2.1.3 Sons basses fréquences, infrasons, vibrations 40

2.1.4 Usage d'une pondération fréquentielle 41

2.2 Éoliennes et bruits basses fréquences et infrasons 43

2.2.1 Description et fonctionnement d'une éolienne 43

2.2.2 Émissions sonores des éoliennes 43

2.2.3 Mesures de bruit éolien et difficultés métrologiques 44

2.3 Description et perspectives du parc éolien français 48

2.3.1 La place de l'électricité éolienne dans le secteur énergétique français 48

2.3.2 La place du parc éolien français dans le monde 49

2.3.3 Un parc éolien très hétérogène 51

2.3.4 Perspectives de l'éolien en France 54

2.4 Contexte socioéconomique autour de l'implantation des parcs éoliens en France 56

2.4.1 Contexte et enjeux du développement de l'énergie éolienne en France 57

2.4.2 Appuis économiques et administratifs au développement de l'éolien en France 59

2.4.3 Panorama des différentes instances de décision et de discussion de la politique éolienne et de leurs acteurs 60

2.4.4 Analyses des problématiques liées aux projets de parcs éoliens 61

2.4.4.1 Description des dynamiques associatives locales autour des éoliennes 61

2.4.4.2 Controverses et problématiques soulevées par l'implantation de parcs éoliens 64
2.4.4.3 Principaux facteurs d'opposition ou d'adhésion aux projets (freins et leviers)..................................................66

## 2.5 Infrasons et basses fréquences (IBF) : préoccupations pour la santé..................................68

2.5.1 Syndrome éolien ou « Wind turbine syndrome » (WTS) ................................................................................68

2.5.2 « Maladie vibroacoustique » ou « Vibroacoustic disease » (VAD) ................................................................................69

2.5.3 Effets cochléovestibulaires ................................................................................................................................................69

2.5.4 Autres effets................................................................................................................................................................................69

2.5.5 Position des acteurs industriels ................................................................................................................................................70

2.5.6 Position des riverains et des associations de riverains ................................................................................................70

# 3 État des lieux de la réglementation et de la normalisation................................................71

## 3.1 Réglementation française................................................................................................................71

3.1.1 Réglementation spécifique aux parcs éoliens ................................................................................................................71

3.1.1.1 Valeurs limites................................................................................................................................................................................73

3.1.1.2 Distances minimum d'éloignement................................................................................................................................................74

3.1.2 Spécificités réglementaires pour les bruits basses fréquences, infrasons, vibrations et bruits solidiens émis dans l'environnement................................................................................................................74

3.1.2.1 Circulaire de 1986 relative aux vibrations mécaniques émises dans l'environnement par les installations classées pour la protection de l'environnement................................................................................................................74

3.1.2.2 Infrasons ................................................................................................................................................................................................................75

## 3.2 Principales réglementations étrangères spécifiques aux éoliennes..................................75

3.2.1 Allemagne................................................................................................................................................................................................................75

3.2.2 Danemark................................................................................................................................................................................................................77

3.2.3 Finlande ................................................................................................................................................................................................................79

3.2.4 Grande-Bretagne ................................................................................................................................................................................................................80

3.2.5 Pays-Bas................................................................................................................................................................................................................81

3.2.6 Pologne................................................................................................................................................................................................................83

3.2.7 Suède................................................................................................................................................................................................................83

3.2.8 Suisse ................................................................................................................................................................................................................84

3.2.9 Australie................................................................................................................................................................................................................86

3.2.9.1 Australie du sud................................................................................................................................................................................86

3.2.9.2 Nouvelles Galles du sud................................................................................................................................................87

3.2.10 Canada................................................................................................................................................................................................................88

3.2.10.1 Alberta................................................................................................................................................................................................................88

3.2.10.2 Ontario................................................................................................................................................................................................................89

3.2.11 États-Unis d'Amérique................................................................................................................................................89

3.2.12 Nouvelle Zélande ................................................................................................................................................................................92

3.2.13 Japon................................................................................................................................................................................................................92

3.2.14 Recommandations de l'OMS................................................................................................................................................93

## 3.3 Autres réglementations étrangères d'intérêt s'appliquant aux basses fréquences et infrasons d'autres sources................................................................................94

3.3.1 Bruit et vibrations dues au transport ferroviaire (Danemark)................................................................................94

3.3.2 Ferrys à grande vitesse (Danemark) ................................................................................................................................................95

3.3.3 Protection des travailleurs................................................................................................................................................95

3.3.4 Confort sonore à l'intérieur des bâtiments (Suède) ................................................................................................................95

3.3.5 Vibrations dans les bâtiments (Suède) ................................................................................................................................................96

3.3.6 Bruits ferroviaires rayonnés par les structures (bruits solidiens, Suède) ................................................................................97

3.3.7 Bruit solidiens dus aux infrastructures ferroviaires (Suisse)................................................................................97

## 3.4 Analyse et synthèse des réglementations................................................................................98
4 Génération et propagation du bruit des éoliennes..................................................100

4.1 Bruit des éoliennes : de la source de bruit à l'exposition des personnes ....................100

4.2 Sources de bruit..................................................................................................................101

4.2.1 Sources de bruit d'une éolienne ..................................................................................101

4.2.1.1 Bruits d'origine mécanique ....................................................................................102

4.2.1.2 Bruits d'origine aérodynamique..................................................................................103

4.2.1.3 Emission sonore d'une éolienne..................................................................................107

4.2.1.4 Directivité de l'émission sonore d'une éolienne................................................................108

4.2.2 Sources de bruit de l'environnement, niveaux sonores résiduels, masquage ....................................................109

4.2.2.1 Le bruit des activités humaines ....................................................................................109

4.2.2.2 Le bruit du vent....................................................................................................................109

4.2.2.3 Le bruit de la végétation ..................................................................................................110

4.2.2.4 Les bruits de la faune........................................................................................................111

4.2.2.5 Exemples numériques de sources de bruit basse fréquence dans l'environnement ....................................111

4.3 Propagation du bruit des éoliennes..................................................................................111

4.3.1 Niveaux de bruit et distance..................................................................................................112

4.3.1.1 Divergence géométrique ..................................................................................................112

4.3.1.2 Absorption atmosphérique ..........................................................................................113

4.3.1.3 Niveaux de bruit et conditions météorologiques..................................................................114

4.3.2 Niveaux de bruit et caractéristiques de terrain ..................................................................117

4.3.2.1 Influence de la nature du sol ou « effet de sol » ....................................................................117

4.3.2.2 Influence de la végétation ..................................................................................................119

4.3.2.3 Influence de la topographie ..................................................................................................120

4.4 Prévision des niveaux de bruit..................................................................................122

4.4.1 Modèles de référence ..................................................................................................................122

4.4.2 Modèles d'ingenierie ..................................................................................................................123

4.5 Bruits solidiens générés par les vibrations des éoliennes ..................................................125

Synthèse du chapitre 4 : génération et propagation du bruit des éoliennes..................128

5 Exposition aux basses fréquences et infrasons des éoliennes ....................130

5.1 Campagnes de mesures ..................................................................................................130

5.1.1 Objectifs visés....................................................................................................................130

5.1.2 Sélection des parcs éoliens et situations étudiées ..................................................................131

5.1.2.1 Site 1 : parc « majorant » et typique des futures éoliennes (parc éolien de la Motelle)..................................132

5.1.2.2 Site 2 : parc « classique », faisant l'objet de plaintes (parc éolien du Val de Noye) ....................................133

5.1.2.3 Site 3 : parc « classique » ne faisant pas l'objet de plaintes (parc éolien Énergie du Porcien) ....................134

5.1.2.4 Autres sites désignés par le texte de saisine ....................................................................................135

5.1.3 Protocoles de mesure........................................................................................................136

5.1.4 Traitement des données recueillies....................................................................................139

5.2 Résultats de la campagne de mesure..................................................................................140

5.2.1 Spectres et niveaux sonores à différentes distances ..................................................................142

5.2.2 Spectres à l'intérieur des bâtiments....................................................................................149

5.2.3 Comparaison à des seuils........................................................................................................150

5.2.4 Comparaison des niveaux en dBA et en dBG ........................................................................152

5.3 Synthèse des campagnes expérimentales........................................................................154

Synthèse du chapitre 5 : exposition aux basses fréquences et infrasons des éoliennes..156
8 Bibliographie..................................................................................................................215

8.1 Publications..................................................................................................................215

8.2 Normes..........................................................................................................................226

8.3 Législation et réglementation..................................................................................226

ANNEXES ..........................................................................................................................228

Annexe 1 : Lettre de saisine................................................................................................229

Annexe 2 : Grille de lecture bibliographique ................................................................231

Annexe 3 : Liste des documents identifiés, non retenus pour l'évaluation des risques et non discutés dans le rapport..................................................................................233

Annexe 4 : Descripteurs et indices acoustiques usuels ....................................................246

Annexe 5 : Psychoacoustique appliquée au bruit des éoliennes........................................252

Annexe 6 : Paramètres psychoacoustiques du bruit éolien ................................................258

Annexe 7 : Informations complémentaires relatives aux campagnes de mesures............263

Annexe 8 : Analyse des articles se rapportant à la VAD................................................................280
# Expertise collective : synthèse de l'argumentaire et conclusions

## Présentation de la question posée

L'Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation de l'environnement et du travail (Anses) a été saisie le 4 juillet 2013 par la Direction générale de la prévention des risques (DGPR) et la Direction générale de la santé (DGS) afin d'évaluer les effets sur la santé des basses fréquences et des infrasons dus aux parcs éoliens. La demande exprimée portait en particulier sur les points suivants :

* conduire une revue des connaissances disponibles en matière d'effets sanitaires auditifs et extra-auditifs dus aux parcs éoliens, en particulier dans le domaine des basses fréquences et des infrasons ;

* étudier les réglementations mises en œuvre dans les pays, notamment européens, confrontés aux mêmes problématiques ;

* mesurer l'impact sonore de parcs éoliens, notamment de ceux où une gêne est rapportée par les riverains, en prenant en compte les contributions des basses fréquences et des infrasons ;

* proposer des pistes d'amélioration de la prise en compte des éventuels effets sur la santé dans la réglementation, ainsi que des préconisations permettant de mieux appréhender ces effets sanitaires dans les études d'impact des projets éoliens.

## Contexte scientifique et réglementaire

Le développement des éoliennes comme source d'énergie électrique renouvelable a conduit à s'interroger sur leur potentialité à produire des sons basses fréquences (20 Hz à 200 Hz) et des infrasons (inférieurs à 20 Hz) et sur leurs éventuelles conséquences pour la santé.

En mars 2006, l'Académie nationale de médecine a considéré, dans un rapport concernant le retentissement du fonctionnement des éoliennes sur la santé de l'être humain, que l'impact sonore des parcs éoliens était comparable à celui des aéroports, des infrastructures de transports ou des usines. Ce rapport recommandait une classification des parcs éoliens en « zone industrielle » et une distance minimale d'implantation de 1 500 mètres des habitations.

Saisie alors par la DGPR et la DGS pour étudier les impacts sanitaires du bruit engendré par les éoliennes, l'Agence française de sécurité sanitaire environnementale (Afsse) avait conclu, dans son rapport intitulé « Impacts sanitaires du bruit généré par les éoliennes » et publié en mars 2008, que les émissions sonores des éoliennes n'avaient pas de conséquences sanitaires directes tant au niveau de l'appareil auditif que des effets liés à l'exposition aux basses fréquences et aux infrasons. Ce rapport considérait également que l'énoncé systématique d'une distance minimale d'éloignement de 1 500 mètres, sans prendre en compte l'environnement (notamment topographique) du parc éolien, ne semblait pas pertinent.

La réglementation française relative aux éoliennes a depuis été modifiée, avec l'introduction d'une distance minimale d'implantation des éoliennes de 500 mètres au-delà de toute habitation, puis le classement des parcs éoliens dans le régime des installations classées pour la protection de l'environnement (ICPE, arrêtés du 26 août 2011). Ces textes considèrent les bandes d'octave de 125 à 4 000 Hz. Les très basses fréquences et les infrasons, plus difficiles à mesurer, ne sont actuellement pas pris en compte.

Comme l'a mis en évidence un travail spécifique sur l'encadrement réglementaire relatif au bruit des éoliennes ou aux infrasons et basses fréquences provenant de toutes sources sonores réalisé,
à la demande de l'Anses, par le Centre d'information et de documentation sur le bruit (CIDB) il n'existe pas actuellement de réglementation harmonisée au sein de l'Union européenne. Seuls quelques référentiels nationaux incluent des dispositions spécifiques aux parcs éoliens.

La plupart des plaintes liées à des bruits basses fréquences correspondent à des situations d'exposition à l'intérieur des bâtiments. Certains pays<fnref n="1" /> ont ainsi développé des recommandations relatives à l'exposition aux bruits basses fréquences et aux infrasons à l'intérieur des habitations, le plus souvent au voisinage des installations industrielles.

En France, des plaintes de riverains concernant le bruit des éoliennes ont été signalées à la DGPR par les Directions régionales de l'environnement, de l'aménagement et du logement (DREAL).

## Organisation de l'expertise

L'Anses a confié l'instruction de cette saisine au groupe de travail « Effets sur la santé des basses fréquences et infrasons dus aux parcs éoliens » rattaché au comité d'experts spécialisé (CES) « Évaluation des risques liés aux agents physiques, nouvelles technologies et grands aménagements ».

Ce groupe de travail, constitué à la suite d'un appel public à candidatures, a réuni des experts, sélectionnés pour leurs compétences et leur indépendance, dans des domaines scientifiques et techniques complémentaires. Il s'est réuni 27 fois en réunions plénières (à l'Anses) entre avril 2013 et octobre 2016.

Plusieurs auditions de parties prenantes et personnalités scientifiques se sont tenues pendant ces réunions, afin de permettre au groupe de travail de disposer de toutes les informations utiles et nécessaires pour la conduite de l'expertise.

Enfin, deux travaux complémentaires ont été sollicités, dans le cadre de conventions de recherche et développement financées par l'Anses :

* la réalisation, par le CIDB, d'une revue de la réglementation en vigueur relative aux bruits de basses fréquences, s'appliquant aux éoliennes en France et à l'international ;

* l'analyse du contexte socio-économique entourant l'implantation des parcs éoliens par le Centre international de recherche sur l'environnement et le développement<fnref n="2" />.

Les travaux d'expertise ont été soumis régulièrement au CES, tant sur les aspects méthodologiques que scientifiques. Le rapport et la synthèse d'expertise collective produits tiennent compte des observations et éléments complémentaires transmis par les membres du CES.

Ces travaux d'expertise sont ainsi issus d'un collectif d'experts aux compétences complémentaires. Ils ont été réalisés dans le respect de la norme NF X 50-110 « qualité en expertise ».

<footnote n="1">¹ Par exemple, le Danemark a intégré officiellement la prise en compte des basses fréquences dans sa réglementation sur l'impact sonore des parcs éoliens. Mais les valeurs d'isolement prises pour le calcul des niveaux d'exposition aux basses fréquences sonores à l'intérieur des habitations sont controversées.</footnote>

<footnote n="2">² Unité mixte de recherche n° 8568 du Centre national de la recherche scientifique (CNRS).</footnote>
# Description de la méthode d'expertise

## ■ Campagnes de mesures d'exposition au bruit des éoliennes

Afin de compléter les données issues de la littérature scientifique sur l'exposition aux infrasons et basses fréquences dus aux parcs éoliens, l'Anses a fait réaliser des campagnes de mesures de bruit (incluant basses fréquences et infrasons) à proximité de plusieurs parcs éoliens. Ces mesurages acoustiques ont été réalisés par le Centre d'études et d'expertise sur les risques, l'environnement, la mobilité et l'aménagement (Cerema<fnref n="3" />).

La sélection des sites (parcs éoliens) ayant fait l'objet des campagnes de mesures a été effectuée au regard d'un compromis entre le nombre de sites à inclure dans l'étude et le niveau d'analyse souhaité pour chacun de ces sites.

Le protocole des campagnes de mesures a été construit de manière à disposer, pour chaque parc éolien étudié :

* de l'ensemble des classes de vent possibles (catégories de vitesses et de directions du vent) ;

* de l'accès à quatre points de mesure simultanés :

* à la distance minimale d'éloignement réglementaire (500 m) ;

* en façade et à l'intérieur d'une habitation (de préférence la plus proche possible d'une éolienne) ;

* et à proximité de la source, afin de caractériser l'émission sonore des éoliennes.

Au terme d'une réflexion confrontant plusieurs critères d'intérêt listés par les experts du groupe de travail et les caractéristiques connues des parcs éoliens en France, trois sites ont été sélectionnés, dont les caractéristiques sont les suivantes :

* site 1 : parc constitué des plus grandes (diamètre des pales) et puissantes éoliennes en fonction en France aux dates de cette période d'analyse. Ces aérogénérateurs sont théoriquement ceux émettant le plus d'infrasons et basses fréquences, du fait de leurs grandes dimensions, et constituent une préfiguration des futures éoliennes de plus de 3 MW (période de mesure : du 12/10/2015 au 19/10/2015 ; 1 000 échantillons de 10 min exploitables) ;

* site 2 : parc de configuration « classique » faisant l'objet de plaintes (période de mesure : du 30/06/2015 au 06/07/2015 ; 887 échantillons de 10 min exploitables) ;

* site 3 : parc de configuration « classique » ne faisant pas l'objet de plaintes (période de mesure : du 23/03/2015 au 27/03/2015 ; 541 échantillons de 10 min exploitables).

<footnote n="3">³ Le Cerema est un établissement public, créé en 2014 pour apporter un appui scientifique et technique renforcé dans l'élaboration, la mise en œuvre et l'évaluation des politiques publiques de l'aménagement et du développement. Il regroupe les huit ex-Centres d'études techniques de l'équipement (CETE), l'ex-Centre d'études sur les réseaux, les transports, l'urbanisme et les constructions publiques (Certu), l'ex-Centre d'études techniques, maritimes et fluviales (CETMEF), et l'ex-Service d'études sur les transports, les routes et leurs aménagements (Setra).</footnote>
## Revue des connaissances relative aux effets sanitaires des infrasons et bruits basses fréquences émis par les parcs éoliens

### Recherche bibliographique

Une recherche bibliographique<fnref n="4" /> systématique par mots clés a été réalisée sur la période allant jusqu'au 1er décembre 2015, le corpus documentaire ayant été régulièrement mis à jour pendant l'expertise.

En complément de cette recherche, d'autres documents ont été recensés *via* les références bibliographiques de rapports et documents clés préalablement identifiés.

Enfin, le corpus bibliographique a été complété *via* des auditions<fnref n="5" />, au cours desquelles les différentes parties-prenantes invitées ont porté à la connaissance du groupe de travail les références bibliographiques qu'elles considéraient pertinentes sur ce sujet.

Au terme de ces recherches, près de 600 documents ont été identifiés et classés suivant les critères suivants :

* la typologie du document (article scientifique, rapport, thèse, actes de congrès, poster, etc.) ;

* le sujet ou les effets abordés (exposition, gêne, sommeil, stress, effets cognitifs, etc.) ;

* le type de bruit impliqué (toutes fréquences sonores, infrasons, basses fréquences, etc.) ;

* la nature de la source de bruit étudié (éoliennes, transports, industrie, etc.).

### Tri et analyse des documents identifiés

Un premier tri de ce corpus a été effectué afin d'analyser uniquement les documents sources (par opposition aux revues de littérature) s'intéressant aux effets sanitaires. Les revues de littérature ont néanmoins été succinctement analysées, elles sont évoquées dans un chapitre dédié permettant de présenter les différents courants scientifiques s'intéressant aux effets potentiels des infrasons et basses fréquences sur la santé.

L'ensemble des articles originaux a ensuite été analysé par le groupe de travail à l'aide d'une grille de lecture permettant de qualifier la pertinence du sujet traité (par rapport au sujet des infrasons et basses fréquences émis par les éoliennes) et la qualité des données (contrôle ou non des biais potentiels dans l'étude, par exemple).

Les effets sanitaires auxquels les publications font références sont les suivants :

* effets auditifs ;

* état de santé générale (qualité de vie, paramètres physiologiques, équilibre, etc.) ;

* gêne – stress – sommeil – effets cardiovasculaires ;

* effets cognitifs.

### Synthèse des connaissances relatives aux effets sanitaires potentiels des basses fréquences et infrasons émis par les éoliennes

<footnote n="4">⁴ Moteurs de recherche utilisés : PubMed, Science Direct et Google Scholar.</footnote>

<footnote n="5">⁵ Notamment le Syndicat des énergies renouvelables (SER), Électricité de France (EdF) / Électricité de France – Énergies Nouvelles, France Énergie Éolienne (FEE), Vent de Colère, la Fédération Environnement Durable (FED) et plusieurs riverains d'éoliennes.</footnote>
Compte tenu des controverses associées à la description de « pathologies environnementales » telles que la vibroacoustic disease (VAD) et le syndrome éolien (wind turbine syndrome), les analyses d'articles s'y rapportant ont été regroupées dans une synthèse spécifique.

Par ailleurs, les analyses d'articles ont été regroupées par type d'études :

* les données expérimentales ;

* les données épidémiologiques.

## Évaluation des risques pour la santé liés à l'exposition aux infrasons et basses fréquences sonores émis par les parcs éoliens

L'élaboration des conclusions de l'expertise repose ainsi sur le croisement entre les données d'exposition aux infrasons et basses fréquences mesurées près des parcs éoliens et les niveaux de preuve apportés par la revue des connaissances sur les effets sanitaires potentiels liés à une exposition aux infrasons et basses fréquences.

## Résultats et conclusions de l'expertise collective

Le CES « Agents physiques, nouvelles technologies et grands aménagements » a adopté les travaux d'expertise collective ainsi que ses conclusions et recommandations, objets de la présente synthèse, lors de sa séance du 5 décembre 2016 et a fait part de cette adoption à la direction générale de l'Anses.

### Exposition des riverains aux infrasons et basses fréquences émises par les éoliennes

La mesure de l'exposition aux infrasons et basses fréquences des riverains des parcs éoliens comporte de multiples complexités :

* de nature métrologique : l'étalonnage des instruments de mesure se révèle complexe et insatisfaisant pour les très basses fréquences, le bruit de fond instrumental étant plus élevé aux basses fréquences ;

* de nature organisationnelle : l'absence de norme technique publiée à l'heure actuelle limite la pertinence des comparaisons entre les mesures effectuées par différentes équipes, et ne garantit pas la qualité des pratiques. Par exemple, le choix de l'appareillage utilisé et des bandes de fréquences étudiées conditionne fortement les résultats. Un projet de norme concernant la mesure des infrasons pour toutes les sources sonores est cependant actuellement en cours de publication par l'Afnor ;

* en lien avec les spécificités de la source sonore et de son environnement : le signal sonore fluctue avec le temps suivant différents facteurs dont certains sont bien identifiés (vitesse de vent, topographie, etc.) et d'autres restent indéterminés ou peu contrôlables (turbulence du vent au niveau des pales ou dans le milieu de propagation, gradients de température locaux, etc.) ;

À l'intérieur des habitations s'ajoutent les difficultés à mesurer des signaux de faible puissance et des problèmes de réverbération des ondes sonores.

Ces difficultés métrologiques ont été prises en compte dans la réalisation de la campagne de mesures à proximité de trois parcs éoliens. Ces travaux, complétés par les données issues de la littérature, ont permis d'établir les constats suivants :

* les éoliennes sont des sources de bruit dont la part des infrasons et basses fréquences sonores prédominent dans le spectre d'émission sonore. D'après la littérature scientifique, le niveau sonore de ces composantes spectrales augmente avec la taille du rotor de l'éolienne ;
* les résultats de mesure de l'émission sonore des éoliennes confirment les tendances décrites dans la littérature scientifique :

* le profil général du spectre d'émission du bruit éolien (décroissance quasi linéaire du niveau sonore avec le logarithme de la fréquence) est retrouvé sur tous les sites, avec peu de différences notables. Quelques raies fréquentielles, probablement attribuables au bruit mécanique dans la nacelle, ont été mises en évidence dans la partie infrasons et basses fréquences du spectre ;

* plus la vitesse du vent augmente, plus l'émission sonore dans les infrasons et basses fréquences augmente, jusqu'à un maximum théorique ;

* les résultats des mesures de niveaux sonores à 500 m et 900 m (en façade des habitations) des parcs éoliens confirment les tendances observées dans la littérature scientifique pour 2 sites sur les 3 explorés<fnref n="6" /> :

* une forte dispersion des mesures en fonction du temps pour un parc éolien et un régime de vent donné. D'autres facteurs difficilement contrôlables (turbulence ponctuelle du vent, contamination par d'autres sources sonores, etc.) peuvent avoir une influence non négligeable sur le bruit mesuré ;

* aucun dépassement des seuils d'audibilité dans les domaines des infrasons et basses fréquences n'a été constaté (< 50 Hz) ;

* les signaux infrasons et basses fréquences mesurés à l'intérieur des habitations, dans des conditions où les éoliennes fonctionnaient avec les vitesses de vent les plus élevées (supérieures à 6 m/s) rencontrées au cours des mesures, sont inférieurs au seuil d'audibilité (ISO 226⁷).

Le CES rappelle que les mesures des niveaux de bruit exprimés en dBA, qui sont celles préconisées par les normes techniques, ne sont pas adaptées aux infrasons et basses fréquences sonores. Cependant, le profil particulier du spectre sonore éolien implique une proportionnalité entre le contenu spectral mesuré en dBA et le contenu spectral de la partie infrasons et basses fréquences sonores. Ainsi, des informations pertinentes concernant l'exposition aux infrasons et basses fréquences peuvent être obtenues à partir de données d'exposition mesurées en dBA. Cette constatation rejoint celles dressées par des études récentes.

Ainsi, compte tenu des spectres d'émission des éoliennes actuelles, la limitation d'un niveau sonore en dBA entraîne également une limitation du niveau sonore des infrasons et basses fréquences.

## Effets des infrasons et basses fréquences sonores sur la santé : exploitation des connaissances scientifiques disponibles

### Un déséquilibre entre sources primaires et secondaires

Un examen des données disponibles concernant les effets sanitaires des infrasons permet de constater un fort déséquilibre entre les sources bibliographiques primaires (documents relatifs à des expériences ou études scientifiques originales) et secondaires (revues de la littérature scientifique ou articles d'opinion). En effet, les sources secondaires sont nombreuses alors que le nombre de sources primaires qu'elles sont censées synthétiser est limité. Cette particularité, ajoutée à la divergence très marquée des conclusions de ces revues, montre clairement l'existence d'une forte controverse publique sur cette thématique.

<footnote n="6">⁶ La contribution sonore des éoliennes par rapport aux autres bruits enregistrés au niveau du riverain du site 2 n'a pas pu être établie de façon claire, ce qui a conduit à écarter ce site des analyses.</footnote>

<footnote n="7">⁷ ISO 226:2003 : Acoustique - Lignes isosoniques normales.</footnote>
# Revue des préoccupations sanitaires exprimées par des riverains de parcs éoliens

Les symptômes décrits par certains riverains de parcs éoliens, qu'ils associent à leur exposition aux émissions sonores des éoliennes, sont extrêmement divers. Ils ont été regroupés dans la littérature en deux catégories :

* ceux associés à la vibroacoustic disease (VAD);

* ceux constituant le « syndrome éolien » (wind turbine syndrome - WTS).

La VAD a été définie par une unique équipe de recherche<fnref n="8" /> et désigne un mécanisme biologique particulier qu'elle relie à l'exposition aux infrasons et basses fréquences sonores (croissance dans les matrices extracellulaires de fibres de type collagène et élastine, en l'absence de tout processus inflammatoire). Ce mécanisme pourrait, selon ces auteurs, conduire à terme à l'apparition d'une large diversité d'effets sanitaires (fibroses, atteintes du système immunitaire, effets respiratoires, effets génotoxiques, modifications morphologiques d'organes, etc.).

Le groupe de travail a attribué un très faible niveau de preuve à cette hypothèse de mécanisme d'effets sanitaires, en raison de ses faibles bases scientifiques et des biais importants dans les études publiées par cette équipe dans des revues souvent non soumises à comité de lecture, et dont les résultats n'ont pas été reproduits par d'autres équipes de recherche. Aussi, le groupe de travail n'a pas retenu la VAD dans le cadre de l'évaluation des risques sanitaires potentiels liés aux émissions sonores des éoliennes.

Le syndrome éolien (WTS) a été décrit dans la littérature par Pierpont<fnref n="9" /> comme un ensemble de symptômes rapportés par des riverains de parcs éoliens et dont ils attribuent eux-mêmes la cause aux éoliennes. Ces symptômes (troubles du sommeil, maux de tête, acouphènes, troubles de l'équilibre, etc.) ne sont pas spécifiques d'une pathologie. Ils sont notamment retrouvés dans les syndromes d'intolérance environnementale idiopathique. Ils correspondent cependant à un ensemble de manifestations pouvant être consécutives à un stress, à la perte de sommeil, qui peuvent devenir handicapantes pour le sujet qui les ressent.

# Bilan des données expérimentales

## ✓ Des pistes de mécanismes d'effets vía le système cochléo-vestibulaire, qui restent à confirmer

Les connaissances relatives à la physiologie du système cochléo-vestibulaire récemment acquises ont révélé plusieurs pistes de mécanismes d'effets physiologiques qui pourraient être activés en réponse à une exposition à des infrasons et basses fréquences sonores. Ce système sensoriel dispose en effet d'une sensibilité particulière à ces fréquences, supérieure à celle d'autres parties du corps humain.

Les données actuelles permettent d'évoquer l'hypothèse que des sons de fréquences trop basses ou de niveaux trop faibles pour être clairement audibles pourraient avoir des effets médiés par des récepteurs du système cochléo-vestibulaire. Parmi les mécanismes possibles, on peut citer :

* l'induction de réponses non auditives par les cellules vestibulaires lorsqu'un son de fréquence très basse parvient à la base de la cochlée ;

<footnote n="8">⁸ Équipe de recherche d'Alves-Pereira et Castelo-Branco.</footnote>

<footnote n="9">⁹ Pierpont, Nina. 2009. *Wind turbine syndrome: A report on a natural experiment*. Traduit par. Edité. Santa Fe: K-Selected Books</footnote>
* une stimulation « non classique » des cellules sensorielles auditives les plus apicales activant des voies cochléaires non auditives ;

* l'induction de déséquilibres ioniques et volumiques dans les liquides de l'oreille interne, par la mise en vibration globale et prolongée de la membrane basilaire par un son de fréquence très basse ;

* l'induction de modulations de la réponse des cellules sensorielles auditives à des sons ordinaires par des sons très basse fréquence, inaudibles par eux-mêmes mais affectant l'audition des sons audibles concomitants. Certaines particularités, notamment anatomiques, pourraient prédisposer leurs porteurs à des modulations de plus grande intensité ;

* dans l'hypothèse que le dépassement de certains niveaux sonores serait susceptible de générer une stimulation nerveuse au niveau de l'appareil cochléo-vestibulaire (Salt et Hullar, 2010¹⁰), les niveaux sonores ponctuellement<fnref n="11" /> rencontrés dans le cadre des mesures réalisées ont montré que ces niveaux pouvaient être dépassés à l'extérieur des habitations, pour des fréquences inférieures à 20 Hz.

Les phénomènes cités ci-dessus ont été observés expérimentalement à l'aide de sons purs intenses (par exemple une centaine de dB SPL à 200 Hz chez le petit animal de laboratoire, ce qui n'équivaut pas forcément à un son de très basse fréquence chez l'Homme) ; leur existence pour des expositions sonores se rapprochant de celles dues aux éoliennes (sons complexes, de moindre intensité sonore mais de durée prolongée) reste à démontrer.

Le groupe de travail souligne que ces effets physiologiques, souvent évoqués par les associations de riverains de parcs éoliens, ont une signature objective ; par exemple, s'il y a déséquilibre volumique des liquides de l'oreille interne, cela se traduit par des résultats anormaux à des tests ORL, avec une sensibilité et une spécificité élevées. Or, cette signature n'a pour l'instant jamais été recherchée chez les plaignants.

Ces effets physiologiques se traduisent par ailleurs par des manifestations (vertiges, acouphènes, nausées, etc.) que les personnes savent décrire mais qui sont rarement mentionnées, les divers témoignages recueillis au cours de cette expertise décrivent cependant plus fréquemment d'autres types d'effets, tels que des troubles du sommeil et de l'humeur (dépression, stress, anxiété, etc.).

## ✓ Des effets mal cernés pour les expositions à des infrasons et basses fréquences sonores de très fortes intensités

Les expositions à des infrasons et basses fréquences sonores de très fortes intensités (de 20 à 40 dB plus élevées que celles des éoliennes, donc mettant en jeu des énergies 100 à 10 000 fois supérieures) sont retrouvées dans le milieu professionnel. Cependant, leurs effets font l'objet de controverses (effets peu spécifiques, données mal étayées et/ou anciennes, etc.). La problématique scientifique n'est donc pas élucidée, et les recommandations en matière de limitation des expositions professionnelles publiées ne sont aucunement transposables à la présente saisine.

## ✓ Des connaissances peu stabilisées quant aux effets des expositions prolongées aux infrasons et basses fréquences de plus faibles niveaux sonores

Il existe très peu de publications soumises à comité de lecture évoquant la problématique des effets potentiels des infrasons et basses fréquences produits par les éoliennes. Cependant,

<footnote n="10">¹⁰ Salt, Alec N., et Timothy E. Hullar. 2010. "Responses of the ear to low frequency sounds, infrasound and wind turbines." *Hearing Research* 268 (1):12-21</footnote>

<footnote n="11">¹¹ De quelques % du temps à 8 Hz, à 20 % du temps pour 20 Hz à une distance de 500 m de l'éolienne. Aucune fréquence en dessous de 8 Hz ne dépasse les différents seuils.</footnote>
quelques études ont été réalisées pour d'autres sources de bruit, telles que des bruits de ventilation, de pompes à chaleur ou de compresseurs, des bruits de trafic routier, etc., pour des intensités de mêmes niveaux que celles émises par les parcs éoliens. Dans ces études, la gêne auto déclarée (questionnaire) constitue le seul effet sanitaire observé. Aucune association n'a été retrouvée avec un marqueur physiologique pouvant identifier un effet sur la santé. Ces études ont néanmoins permis d'établir qu'il faut un niveau sonore beaucoup plus élevé, par rapport à ce qui est connu pour les fréquences plus hautes, pour percevoir un infrason et/ou entendre un son basse fréquence. L'extrapolation des résultats ci-dessus au cas des éoliennes doit être effectuée avec prudence.

## ✓ Un effet nocebo constaté

Parallèlement à ces résultats controversés concernant les effets des expositions prolongées aux infrasons et basses fréquences sonores de faibles niveaux, plusieurs études expérimentales, de très bonne qualité scientifique, effectuées en double aveugle et répétées, démontrent l'existence d'effets et de ressentis négatifs chez des personnes pensant être exposées à des infrasons inaudibles alors qu'elles ne le sont pas forcément. Ces effets ou ressentis négatifs seraient causés par les seules attentes d'effets délétères associés à ces expositions.

Cet effet, que l'on peut qualifier de « nocebo<fnref n="12" /> », contribue à expliquer l'existence de symptômes liés au stress chez des riverains de parcs éoliens. Il doit être d'autant plus important dans un contexte éolien où de multiples arguments d'opposition non exclusivement sanitaires (économiques, culturels, territoriaux, politiques, etc.) circulent, véhiculés en particulier par internet et qui peuvent contribuer à la création d'une situation anxiogène.

Néanmoins, l'existence d'un tel effet nocebo n'exclut pas de facto l'existence d'effets sanitaires qu'il peut potentiellement exacerber.

## Bilan des données épidémiologiques

## ✓ Des études peu nombreuses et peu concluantes

Des travaux épidémiologiques devraient permettre de confronter les pistes de mécanismes d'effets physiologiques aux états de santé observés dans les populations riveraines. Malheureusement, ces études sont peu nombreuses et elles se sont exclusivement intéressées aux effets du bruit audible des éoliennes sur la santé des riverains. Il n'en existe aucune qui se soit focalisée sur les effets sur la santé des infrasons ou des sons basse fréquence émis dans l'environnement et plus particulièrement produits par les éoliennes.

Toutes sont des études transversales, et ne permettent donc pas d'affirmer que la cause, c'est-à-dire l'exposition au bruit des éoliennes, a bien précédé l'effet. Les résultats observés dans la majorité de ces études restent marqués par des biais de sélection ou de confusion. Une seule des études analysées peut être considérée comme étant de bonne qualité scientifique. C'est aussi la seule à avoir inclus non seulement des mesures subjectives mais aussi des mesures objectives associées aux effets potentiels auxquels elle s'intéresse. Cette étude ne montre pas d'association entre le niveau de bruit audible dû aux éoliennes et les états de santé auto-déclarés par les répondants (qualité de sommeil, vertiges, acouphènes, migraines et maux de tête fréquents, maladies chroniques comme les cardiopathies, l'hypertension et le diabète), le niveau de stress et

<footnote n="12">¹² L'effet nocebo peut être défini comme l'ensemble des symptômes ressentis par un sujet soumis à une intervention « vécue comme négative » qui peut être un médicament, une thérapeutique non médicamenteuse ou une exposition à des facteurs environnementaux. Cet effet est l'opposé de l'effet placebo, défini initialement en médecine comme « Substance améliorant les symptômes présentés par un malade alors que son efficacité pharmacologiquement prévisible devrait être nulle ou négligeable ». L'effet du vecteur varie dans les deux cas selon l'attente du sujet.</footnote>
la qualité de vie perçue. Les mesures objectives des états de santé (concentration de cortisol dans les cheveux, pression artérielle, fréquence cardiaque au repos et qualité de sommeil mesurée) sont cohérentes avec les déclarations des participants. De même, ces mesures ne sont pas associées avec le niveau de bruit audible dû aux éoliennes. En revanche, cette étude montre une association entre ce même niveau de bruit audible et la gêne due à certaines caractéristiques des éoliennes (effet stroboscopique, lumières clignotantes, vibrations, effet visuel).

Le faible nombre d'études réalisées sur cette question et leurs défauts méthodologiques sont autant d'éléments incitant à considérer qu'il n'est actuellement pas possible de conclure quant à l'impact du bruit des éoliennes sur la santé.

## ■ Conclusions

* Certains riverains d'éoliennes affirment ressentir des effets sanitaires qu'ils attribuent aux infrasons émis. Parmi ces riverains, des situations de réels mal-être sont rencontrées, et des effets sur la santé parfois constatés médicalement, mais pour lesquels la causalité avec l'exposition aux infrasons et basses fréquences sonores produits par les éoliennes ne peut pas être établie de manière évidente.

* L'exposition aux infrasons et basses fréquences sonores des éoliennes ne constitue qu'une hypothèse d'explication de ces effets, parmi les nombreuses rapportées (bruit audible, visuels, stroboscopiques, champ électromagnétique, etc.). Cette situation n'est pas spécifique aux éoliennes. Elle peut être rapprochée de celles rencontrées dans d'autres domaines, comme celui des ondes électromagnétiques.

Il est très difficile d'isoler, à l'heure actuelle, les effets sur la santé des infrasons et basses fréquences sonores de ceux du bruit audible ou d'autres causes potentielles qui pourraient être dues aux éoliennes.

La campagne de mesure réalisée par l'Anses :

* confirme que les éoliennes sont des sources de bruit dont la part des infrasons et basses fréquences sonores prédomine dans le spectre d'émission sonore ;

* ne montre aucun dépassement des seuils d'audibilité dans les domaines des infrasons et basses fréquences sonores (< 50 Hz).

Par ailleurs, d'après l'analyse de la littérature :

* les infrasons pourraient être ressentis par des mécanismes cochléo-vestibulaires différents de l'audition à plus hautes fréquences ;

* des effets physiologiques ont été mis en évidence chez l'animal (système cochléo-vestibulaire) pour des niveaux d'infrasons et basses fréquences sonores élevés ;

* ces effets restent à démontrer chez l'être humain pour des expositions de l'ordre de celles liées aux éoliennes chez les riverains (exposition longue à de faibles niveaux d'exposition) ;

* le lien entre des effets physiologiques potentiels et la survenue d'un effet sanitaire n'est pas documenté ;

* les symptômes attendus en cas de perturbation du système cochléo-vestibulaire ne sont généralement pas ceux rapportés par les plaignants ; ils semblent plutôt liés au stress et sont retrouvés dans le syndrome éolien (WTS) ;

* un effet nocebo est constaté mais bien entendu n'exclut pas l'existence d'autres effets ;

* en raison de ses faibles bases scientifiques, la « vibroacoustic disease » (VAD) ne permet pas d'expliquer les symptômes rapportés ;

* aucune étude épidémiologique ne s'est intéressée à ce jour aux effets sur la santé des infrasons et basses fréquences sonores produits spécifiquement par les éoliennes. À
l'heure actuelle, le seul effet observé par les études épidémiologiques est la gêne due au bruit audible des éoliennes.

## Recommandations de l'expertise collective

### Amélioration du processus d'information des riverains lors de l'implantation des parcs éoliens

En règle générale, l'état de santé de la population dépend en partie de son degré d'information et de participation dans la mise en place d'un projet d'aménagement dans son environnement proche.

Lors de l'implantation d'un parc éolien à proximité d'habitations, le CES recommande :

* de veiller à transmettre des éléments d'information pertinents relatifs aux projets de parcs éoliens au plus tôt (avant enquête publique) aux riverains concernés. La rédaction d'un guide explicitant les informations à transmettre a minima en amont de l'enquête publique serait souhaitable ;

* d'améliorer la visibilité des enquêtes publiques ;

* d'étendre le périmètre d'information et de consultation à l'ensemble des riverains potentiellement impactés par le projet (en considération des impacts visuels, sonores, etc.) sans le limiter, comme actuellement, aux seules communes porteuses des projets ;

* de palier l'accès aux très nombreuses informations contradictoires, anxiogènes ou non, disponibles sur internet, en mettant à disposition du grand public un état des connaissances régulièrement actualisé (site internet dédié par exemple) et en indiquant son existence aux riverains potentiellement concernés, en amont de la discussion d'un projet de parc éolien.

Concernant le nécessaire dialogue entre parties prenantes autour de parcs ou de projets de parcs éoliens, le CES recommande :

* de favoriser les concertations en amont des projets de parcs éoliens. En effet, les porteurs de projet demandent d'abord à l'administration le permis de construire en déposant une étude d'impact sur un projet finalisé, et l'enquête publique arrive en fin de processus, minimisant ainsi le poids de cette enquête dans le processus de décision ;

* de mieux définir les interlocuteurs au niveau local et de mieux les impliquer dans le dialogue.

### Renforcement des connaissances relatives aux expositions aux riverains

Afin de faire progresser les connaissances sur les expositions aux infrasons et basses fréquences sonores, et compte-tenu de la complexité de leur mesure, le CES encourage :

* le recours à des méthodes normalisées de mesure des infrasons et basses fréquences sonores des éoliennes. Les types d'appareils utilisés, le protocole ou la méthodologie à suivre pour réaliser des mesures reproductibles et comparables devront être spécifiés. Le CES souligne que, compte-tenu de la forte corrélation entre le niveau sonore exprimé en dBA et le niveau des infrasons et basses fréquences sonores pour les éoliennes, il pourrait également être intéressant d'utiliser des méthodes d'estimation des infrasons et basses fréquences sonores à partir de mesures en dBA ;

* la conception d'un modèle de prévision des expositions aux infrasons et basses fréquences sonores des éoliennes.
Afin d'améliorer la comparabilité entre elles des données d'exposition aux bruits produits par les éoliennes, le CES recommande :

* de développer une méthode expérimentale de caractérisation de la modulation d'amplitude ;

* de déterminer, comme c'est le cas pour le bruit des transports<fnref n="13" />, une méthode de calcul unique de prévision du bruit d'éolienne. Elle devra tenir compte des différents paramètres d'influence, à utiliser pour la réalisation de l'étude d'impact sonore dans le cadre de la demande d'autorisation ICPE.

## Réglementation

### Contrôle systématique des émissions sonores des parcs éoliens

Le CES recommande que la puissance sonore des éoliennes soit systématiquement contrôlée *in situ*, avant leur mise en service afin de s'assurer que les caractéristiques sonores des éoliennes installées sont conformes à celles spécifiées dans l'étude d'impact.

À l'exemple des pratiques dans le domaine aéroportuaire, le CES suggère également, dès la mise en service du parc, la mise en place d'un contrôle systématique et continu des niveaux sonores (audibles et dans la gamme des infrasons et basses fréquences) dus au parc, en un ou plusieurs points représentatifs, à la charge de l'exploitant. Une méthode de contrôle simplifiée devra être proposée afin :

* de suivre l'évolution des niveaux sonores par rapport aux valeurs limites réglementaires et, le cas échéant, d'identifier les éventuelles périodes pour lesquelles les valeurs limites réglementaires seraient dépassées et de déterminer leur fréquence de dépassement ;

* de disposer de mesures de bruit à confronter aux journaux de gêne tenus par les riverains et de rechercher les possibles correspondances entre bruit et gêne déclarée.

En cas de dépassements répétés et significatifs des valeurs limites réglementaires, le CES recommande de définir des critères précis conduisant à des actions restant à déterminer (amendes, arrêt forcé, mise en conformité, etc.).

Le CES préconise également la réalisation d'une campagne de mesure de l'impact sonore éolien à l'aide d'une méthode d'expertise telle que définie par la norme Pr S 31-114¹⁴ en cours de rédaction. Le groupe de travail insiste sur l'importance de réaliser des mesures en limite de propriété.

Le CES souligne que ce type de pratiques a contribué à une atténuation des tensions existantes autour des plateformes aéroportuaires, car elle permet d'objectiver les expositions et de mieux répondre aux demandes des riverains.

La nomination d'un interlocuteur privilégié, chargé du suivi de ce contrôle systématique des expositions et de la réponse aux sollicitations des riverains devrait être envisagée.

### Valeurs limites

Actuellement, la réglementation requiert notamment une valeur limite d'exposition au bruit en limite de propriété (70 dBA en journée, 60 dBA la nuit) *a priori* peu adaptée aux infrasons et basses

<footnote n="13">¹³ NF S 31-133 : Acoustique – Bruit dans l'environnement – Calculs de niveaux sonores.</footnote>

<footnote n="14">¹⁴ Pr S 31-114 : Mesurage du bruit dans l'environnement avant et après installation éolienne.</footnote>
fréquences sonores des éoliennes, puisqu'exprimée en dBA.

Cependant, à la distance minimale d'éloignement des éoliennes par rapport aux habitations (500 m actuellement) et considérant le profil particulier des spectres des éoliennes actuellement en fonctionnement, qui permet d'établir une relation entre niveaux en dBA et dBG pour ces sources sonores, le CES considère que les valeurs limites exprimées en dBA peuvent déjà garantir des expositions des riverains (en façade des habitations) aux infrasons et basses fréquences sonores inférieures au seuil d'audibilité communément admis (85 dBG).

Le respect de ces valeurs limites doit donc permettre de prémunir les riverains de toute nuisance potentielle liée à l'audibilité des composantes basses et très basses fréquences du bruit éolien. En revanche, ces valeurs limites ne permettent pas de protéger les riverains d'éventuels effets associés à des infrasons et basses fréquences sonores non audibles, dont l'existence reste cependant encore à démontrer.

Pour réduire les expositions sonores des riverains des parcs éoliens les plus anciens et, compte-
tenu des performances acoustiques des turbines les plus récentes, le CES recommande de
faciliter le remplacement d'anciennes éoliennes par de nouvelles en simplifiant le processus
administratif associé.

■ Amélioration des connaissances concernant les relations entre santé et exposition aux infrasons et basses fréquences sonores

Études expérimentales

Considérant les pistes de mécanismes cochléo-vestibulaires à l'origine d'effets constatés chez l'animal en laboratoire et l'avancée récente des techniques de mesures physiologiques non invasives qui peuvent être effectuées en quelques dizaines de minutes, le CES recommande la réalisation d'études complémentaires chez l'être humain, à domicile, en utilisant ces techniques.

Les tests déjà validés pour la détection d'une homéostasie anormale des cellules sensorielles cochléaires chez des malades atteints de vertiges de Ménière pourraient donc être utilisés (otoémissions provoquées, otoémissions spontanées, électrocochléographie, vidéonystagmoscopie). Ces tests peuvent tous être pratiqués sur le terrain et répétés sans inconfort. Il est donc concevable de les réaliser chez des sujets, plaignants (individus décrivant des symptômes d'intérêt) ou non, exposés ou non à des sons très basses fréquences en provenance du champ d'éoliennes à proximité duquel ils résident.

La mise en place d'une étude où l'on retrouverait la signature objective d'un effet physiologique chez des plaignants mais pas chez des non-plaignants, et ce, uniquement lorsque le parc éolien serait en fonctionnement, pourrait fournir des éléments de réponse importants. Ces observations permettraient non seulement la concrétisation d'une piste explicative, mais aussi la possibilité d'identifier des personnes à risque, et celle de déterminer le seuil physique au-dessus duquel un risque spécifique émerge.

Études épidémiologiques

L'observation des états de santé des riverains d'éoliennes, grâce notamment à des études épidémiologiques, apparaît comme une piste évidente et complémentaire aux avancées des connaissances attendues sur les mécanismes physiologiques. Réclamée par les associations de riverains, la réalisation de telles études épidémiologiques rencontre néanmoins certaines difficultés d'ordre méthodologique, notamment un problème de puissance statistique en raison du nombre manifestement limité d'individus exposés au bruit audible et inaudible des éoliennes, mais également la survenue d'innombrables biais souvent non contrôlés. Compte-tenu de l'investissement conséquent pour réaliser de telles études, mais également de la possible
pertinence des données qu'elles pourraient générer, le CES appuie la réalisation préalable d'une étude de faisabilité d'une telle étude épidémiologique.

## Études psychoacoustiques

Considérant l'importance de l'effet des sons audibles sur la gêne occasionnée par les éoliennes, et compte tenu de lacunes actuelles dans ce domaine, le CES préconise :

* de réaliser des études complémentaires portant sur la sonie de sons complexes basses fréquences (pas uniquement des sons purs) ;

* de développer pour cela un protocole d'étude permettant de quantifier la variabilité interindividuelle de la perception par la réalisation de tests d'audibilité, etc.

* d'améliorer la caractérisation de la gêne liée aux variations temporelles de bruits audibles non stationnaires et aux modulations d'amplitude mais également aux autres facteurs (visuels, vibrations, etc.).

## Études en neurosciences

Enfin, compte-tenu des impacts du stress sur la santé et de l'effet nocebo mis en évidence, le CES suggère de favoriser la recherche en neurosciences et notamment les études utilisant l'imagerie médicale afin d'identifier les mécanismes impliqués.

Date de validation de la synthèse par le comité d'experts spécialisé : 5 décembre 2016
## Sigles et abréviations

**ACGIH :** *Association advancing occupational and environmental health* – Association pour l'amélioration de la santé professionnelle et environnementale (États-Unis)

**Acnusa** : Autorité de contrôle des nuisances aéroportuaires.

**Ademe** : Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie

**Afsse** : Agence française de sécurité sanitaire environnementale

**CCE** : Cellules ciliées externes

**CCI** : Cellules ciliées internes

**Cerema** : Centre d'études et d'expertise sur les risques, l'environnement, la mobilité et l'aménagement.

**CFST** : Commission fédérale de coordination pour la sécurité au travail (Suisse)

**CIOP** : *Central institute for labour protection* - Institut central pour la sécurité au travail (Pologne)

**Cired** : Centre international de recherche sur l'environnement et le développement

**CLER** : Comité de liaison énergies renouvelables

**CNDP** : Commission nationale du débat public

**CNRS** : Centre national de recherche scientifique

**CSPE** : Contribution au service public de l'électricité

**DEPA** : *Danish environmental protection agency* - Agence danoise de protection de l'environnement (Danemark)

**DGPR** : Direction générale de la prévention des risques

**DGS** : Direction générale de la santé

**Dreal** : Direction générale de l'environnement, de l'aménagement et du logement

**HPA** : *Health protection agency* – Agence britannique de protection de la santé (Grand-Bretagne)

**IBF** : Infrasons et basses fréquences

**ICPE** : Installation classée pour la protection de l'environnement

**Ifsttar** : Institut français des sciences et technologies des transports, de l'aménagement et des réseaux

**INRS** : Institut national de recherche et de sécurité pour la prévention des accidents du travail et des maladies professionnelles

**Inserm** : Institut national de la santé et de la recherche médicale

**INSPQ** : Institut national de santé publique du Québec (Canada)

**NHMRC** : *National health and medical research council* - Conseil national australien de la santé et de la recherche médicale (Australie)

**NZOSHS** : *New Zealand occupational health and safety* - Agence d'hygiène et de sécurité au travail (Nouvelle Zélande)
**LPO :** Ligue de protection des oiseaux

**LUBW :** Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg - Office de l'environnement, des mesures et de la protection de la nature du Land de Bade-Wurtemberg

**OMS :** Organisation mondiale de la santé

**PCAET :** Plan climat air énergie territorial

**PCET :** Plan climat-énergie territorial

**SA EPA :** South australia environmental protection agency - Agence de protection de l'environnement de l'État de l'Australie du sud (Australie)

**SPL :** Sound Pressure Level - Niveau de pression acoustique

**SRCAE :** Schéma régional climat air énergie

**SRE :** Schéma régional éolien

**WTS :** Wind turbine syndrome - syndrome éolien

**WWF :** World Wildlife Fund - Fond mondial pour la nature

**ZED :** Zones de développement éolien

**ZNI :** Zone non interconnectées
# Glossaire

## Bruit ambiant

Bruit total existant dans une situation donnée pendant un intervalle de temps donné. Il est composé de l'ensemble des bruits émis par toutes les sources proches ou éloignées (cf. norme NF S 30-101).

## Bruit fluctuant

Bruit dont le niveau sonore varie sur un intervalle de plus de 2 décibels (dB) au cours de la durée d'observation (cf. norme NF S 30-101).

## Bruit particulier

Composante du bruit ambiant pouvant être identifiée spécifiquement et que l'on désire distinguer du bruit ambiant, notamment parce qu'il est l'objet d'une requête. Ce peut être, par exemple, un bruit dont la production ou la transmission est inhabituelle dans une zone résidentielle ou un bruit émis ou transmis dans une pièce d'habitation du fait du non-respect des règles d'art de la construction ou des règles de bon usage des lieux d'habitations (cf. norme NF S 30-101).

## Bruit résiduel

Résultante du bruit ambiant en l'absence de tous les bruits particuliers. Ce peut être par exemple, dans un logement, l'ensemble des bruits habituels provenant de l'extérieur et des bruits intérieurs correspondant à l'usage normal des locaux et équipements (cf. norme NF S 30-101).

## Décibel (Noté dB)

Unité permettant d'exprimer des niveaux (de pression, de puissance, d'intensité). Le décibel est construit à partir du logarithme décimal du rapport entre l'énergie du signal étudié et une valeur de référence<fnref n="15" />.

## Émergence

Modification temporelle du niveau du bruit ambiant induite par l'apparition ou la disparition d'un bruit particulier. Cette modification porte sur le niveau sonore global ou sur le niveau sonore mesuré dans une bande de fréquence quelconque (NF S 30-101)].

L'émergence (E) est obtenue en comparant le niveau de pression acoustique continu équivalent du bruit ambiant en présence du bruit particulier à caractériser, au niveau de pression acoustique continu équivalent du bruit résiduel tel que déterminé sur l'intervalle d'observation.

## Fréquence

La fréquence, exprimée en Hertz (Hz), représente le nombre de fois qu'une grandeur se reproduit identiquement à elle-même en une seconde (c'est l'inverse de la période).

Par exemple, un son pur de 1 000 Hz entraîne la vibration des molécules d'air 1 000 fois par seconde.

<footnote n="15">¹⁵ Cette valeur de référence est le seuil d'audition de l'oreille humaine à la fréquence de 1 000 Hz exprimé soit en pression acoustique ($p_0 = 20 \times 10^{-6}$ Pa) soit en intensité acoustique ($I_0 = 10^{-12}$ W).</footnote>
## Intensité (ou puissance) du bruit

L'intensité ou la puissance du bruit représente les variations de pression de l'air ambiant dues à la présence de vibrations sonores, exprimées en Pascal (Pa).

La pression la plus basse qu'un être humain en bonne santé puisse détecter est de 20 micro-pascals (µPa). La pression la plus élevée qui puisse être perçue sans dommage par le système auditif humain est de 20 Pascals.

## Son

Le son est un phénomène vibratoire présentant trois caractéristiques : un spectre fréquentiel, une amplitude et une durée (durée de l'émission).

## Liste des tableaux

<table><tr><td>Tableau 1 : échelle des fréquences sonores</td><td>39</td></tr><tr><td>Tableau 2 : l'éolien parmi les sources de production d'électricité en France fin 2015 (RTE 2016)</td><td>49</td></tr><tr><td>Tableau 3 : estimation des territoires et populations en France métropolitaine situés à une distance de moins de 1 km et 1,5 km d'une éolienne (source : association Vent de Colère !)</td><td>56</td></tr><tr><td>Tableau 4 : répartition des emplois de la filière éolienne française fin 2014 (source : (FEE-BearingPoint 2015))</td><td>58</td></tr><tr><td>Tableau 5 : valeurs limites des niveaux sonores mesurés à l'extérieur des constructions en Allemagne (TA Lärm)</td><td>76</td></tr><tr><td>Tableau 6 : valeurs limites pour les bruits basses fréquences (norme DIN 45680) en Allemagne (périodes de nuit et de la journée)</td><td>77</td></tr><tr><td>Tableau 7 : valeurs limites à une distance de 15 mètres du bâtiment d'habitation le plus exposé au bruit au Danemark</td><td>78</td></tr><tr><td>Tableau 8 : valeurs limites recommandées au Danemark pour les basses fréquences et infrasons mesurés à l'intérieur des constructions</td><td>78</td></tr><tr><td>Tableau 9 : valeurs limites recommandées au Danemark pour les vibrations mesurées à l'intérieur des constructions</td><td>79</td></tr><tr><td>Tableau 10 : valeurs limites de bruit éolien en Finlande</td><td>79</td></tr><tr><td>Tableau 11 : valeurs limites d'exposition au bruit dans les domiciles par bande de fréquences en Finlande</td><td>80</td></tr><tr><td>Tableau 12 : seuils recommandés au Royaume-Uni par le DEFRA pour l'exposition aux bruits de basses fréquences mesurées aux domiciles en période nocturne (23h-7h)</td><td>81</td></tr><tr><td>Tableau 13 : courbe de référence pour les bruits basses fréquences (20-100 Hz) préconisée par la Fondation néerlandaise sur la gêne due au bruit</td><td>82</td></tr><tr><td>Tableau 14 : courbe de référence pour les basses fréquences (10-250 Hz) à l'intérieur des habitations en Pologne</td><td>83</td></tr><tr><td>Tableau 15 : valeurs limites recommandées au voisinage de parcs éoliens en Suède</td><td>83</td></tr><tr><td>Tableau 16 : valeurs limites de bruit à l'intérieur des constructions en Suède</td><td>84</td></tr><tr><td>Tableau 17 : courbe de référence pour les bruits de basses fréquences (31,5 – 200 Hz) à l'intérieur des habitations en Suède</td><td>84</td></tr><tr><td>Tableau 18 : valeurs limites d'exposition au bruit éolien en Suisse</td><td>85</td></tr></table>
<table><tr><td>Figure 5 : éléments d'une éolienne</td><td>43</td></tr><tr><td>Figure 6 : exemple de résultat de mesures du bruit autour d'un parc éolien (extérieur) pour des conditions de fonctionnement et d'arrêt des turbines. Source : (Zajamšek et al. 2016)</td><td>44</td></tr><tr><td>Figure 7 : variation temporelle du bruit d'éoliennes (LAeq 10min) (source : (SouthAustralia-EPA 2013))</td><td>45</td></tr><tr><td>Figure 8 : exemple de bruit mesuré en extérieur et du spectre de bruit de l'instrument (source : (Horonjeff et Ross 2002))</td><td>46</td></tr><tr><td>Figure 9 : comparaison des spectres enregistrés en façade et en intérieur d'un bâtiment et identification du mode de résonnance en intérieur lié à la géométrie de la pièce (« room mode ») (source : (Zajamšek et al. 2016))</td><td>47</td></tr><tr><td>Figure 10 : variation de mesures du niveau sonore en fonction du point de mesure et des fréquences (source : (Oliva et al. 2011))</td><td>48</td></tr><tr><td>Figure 11 : puissance éolienne dans l'Union européenne fin 2015 (EurObserv'ER 2016)</td><td>50</td></tr><tr><td>Figure 12 : puissance éolienne pour 1 000 habitants dans les pays de l'Union européenne en 2015 (kW/1 000 hab) (EurObserv'ER 2016)</td><td>50</td></tr><tr><td>Figure 13 : répartition des parcs éoliens en France métropolitaine en fonction du nombre d'éoliennes (source : the windpower.net, site consulté en juin 2014)</td><td>51</td></tr><tr><td>Figure 14 : répartition des puissances unitaires des éoliennes en France métropolitaine (source : the windpower.net, consulté en juin 2014)</td><td>52</td></tr><tr><td>Figure 15 : répartition du parc éolien par marques d'éoliennes installées en France métropolitaine (31 décembre 2015) (source : base de données FÉE)</td><td>52</td></tr><tr><td>Figure 16 : puissance éolienne en France (fin septembre 2015). Source : (Observ'ER 2015)</td><td>53</td></tr><tr><td>Figure 17 : évolution du parc éolien en France et objectifs nationaux (source : tableau de bord éolien du Ministère du développement durable - premier trimestre 2016)</td><td>54</td></tr><tr><td>Figure 18 : évolution de la puissance totale du parc éolien en France métropolitaine (courbe rouge) et de la puissance annuelle raccordée (barres bleues). Source : (FEE-BearingPoint 2015)</td><td>55</td></tr><tr><td>Figure 19 : évolution du nombre d'emplois directs (en équivalent temps plein) dans le secteur de l'éolien en France. Source : (Observ'ER 2015)</td><td>58</td></tr><tr><td>Figure 20 : représentation graphique du périmètre de mesure pour un parc éolien</td><td>73</td></tr><tr><td>Figure 21 : comparaison de la valeur limite de 85 dBG préconisée par le DERM avec celui de l'audition humaine et le seuil fixé par la norme DIN 45680 entre 0,5 et 20Hz</td><td>87</td></tr><tr><td>Figure 22 : résumé des valeurs limites en vigueur dans les différents États et comtés aux États-Unis</td><td>90</td></tr><tr><td>Figure 23 : de la source de bruit à l'exposition de l'environnement</td><td>100</td></tr><tr><td>Figure 24 : visualisation des principales sources sonores d'une éolienne</td><td>102</td></tr><tr><td>Figure 25 : principaux éléments mécaniques générateurs de bruit dans la nacelle</td><td>102</td></tr><tr><td>Figure 26 : illustration de la présence de composantes tonales basses fréquences dues à la boite de vitesse (Gear tone)</td><td>103</td></tr><tr><td>Figure 27 : écoulement d'air autour d'une pale d'éolienne</td><td>104</td></tr><tr><td>Figure 28 : principaux mécanismes de formation des turbulences génératrices de bruit</td><td>105</td></tr><tr><td>Figure 29 : contributions relatives des bruits aérodynamiques de pale au bruit total</td><td>105</td></tr><tr><td>Figure 30 : dispositif de réduction du bruit appelé « serrations »</td><td>106</td></tr><tr><td>Figure 31 : exemple de spectre mesuré à 2,5 km de 4 éoliennes. Les pics rouges sont dus aux éoliennes. La ligne bleue est le bruit de fond du site</td><td>107</td></tr></table>
<table><tr><td>Figure 32 : exemples de puissance acoustique d'une éolienne en fonction de la vitesse du vent (gauche) et de sa puissance électrique nominale (droite)</td><td>107</td></tr><tr><td>Figure 33 : exemple de la forme du spectre de puissance d'une éolienne (puissance électrique nominale 2 MW)</td><td>108</td></tr><tr><td>Figure 34 : exemple de directivité horizontale d'une éolienne (niveau sonore global moyenné sur plusieurs révolutions de rotor)</td><td>109</td></tr><tr><td>Figure 35 : niveau sonore du bruit du vent au niveau d'un microphone équipé d'une protection anti-vent, en fonction de la vitesse du vent</td><td>110</td></tr><tr><td>Figure 36 : comparaison entre le niveau sonore du bruit du vent (V=4,4 m/s) dans des peupliers</td><td>111</td></tr><tr><td>Figure 37 : décroissance spatiale pour une éolienne unique et pour une distribution de 9 éoliennes en ligne (hauteur de nacelle : 80 m, hauteur de récepteur : 2 m)</td><td>113</td></tr><tr><td>Figure 38 : atténuation (dB/100m) due à l'absorption atmosphérique en fonction de la température (gauche) et de l'humidité relative de l'air (droite)</td><td>114</td></tr><tr><td>Figure 39 : conditions homogènes (a), favorables (b), et défavorables (c) à la propagation acoustique</td><td>115</td></tr><tr><td>Figure 40 : influence du vent, pour une température homogène (gauche) et influence de la température, en l'absence de vent (droite), sur la propagation du son</td><td>115</td></tr><tr><td>Figure 41 : illustration de la présence de rebonds multiples lors de conditions favorables à la propagation</td><td>116</td></tr><tr><td>Figure 42 : influence du sol sur la propagation des ondes sonores</td><td>117</td></tr><tr><td>Figure 43 : niveau sonore additionnel dû à l'effet de sol</td><td>118</td></tr><tr><td>Figure 44 : influence de l'effet de sol sur sol accidenté</td><td>119</td></tr><tr><td>Figure 45 : influence de l'effet de végétation lorsque la source apparente est haute (à gauche : effet négligeable) et basse (à droite : effet possible)</td><td>120</td></tr><tr><td>Figure 46 : exemple de modification de la propagation acoustique due à la modification de la température engendrée par la forêt (source routière), le jour ou la nuit</td><td>120</td></tr><tr><td>Figure 47 : vue des éoliennes depuis la plaine (à 950 m) – exemple de simulation des niveaux sonores</td><td>122</td></tr><tr><td>Figure 48 : exemple de carte de bruit des contributions sonores</td><td>122</td></tr><tr><td>Figure 49 : Comparaison entre les niveaux sonores (dBA) calculés avec trois modèles d'ingénierie, à différentes distances d'une éolienne, pour des conditions favorables et défavorables à la propagation.</td><td>124</td></tr><tr><td>Figure 50 : comparaison entre les spectres (dB) calculés avec trois modèles d'ingénierie, à 500 m d'une éolienne, pour des conditions favorables et défavorables à la propagation</td><td>125</td></tr><tr><td>Figure 51 : exemples de spectre de vibration d'une éolienne</td><td>126</td></tr><tr><td>Figure 52 : positionnement du parc de la Motelle (source : Géoportail)</td><td>133</td></tr><tr><td>Figure 53 : positionnement du parc du Val de Noye (source : Géoportail)</td><td>134</td></tr><tr><td>Figure 54 : positionnement du parc du Porcien (source : Géoportail)</td><td>135</td></tr><tr><td>Figure 55 : schéma de principe de la localisation des points de mesure acoustique (A<sub>eol</sub>, A<sub>500</sub>, A<sub>ext</sub>, A<sub>int</sub>) et météorologique (M)</td><td>136</td></tr><tr><td>Figure 56 : point de mesure de la puissance acoustique apparente de l'éolienne (point A<sub>eol</sub>) avec sa protection anti-vent</td><td>137</td></tr><tr><td>Figure 57 : exemples de points de mesure en façade de bâtiment</td><td>138</td></tr><tr><td>Figure 58 : mât météorologique de 10 m de hauteur (à gauche) comportant un anémomètre à ultrasons 3D (à droite), installé au point M</td><td>139</td></tr></table>
<table><tr><td>Figure 59 : niveaux de puissance acoustique médians en fonction de la vitesse du vent, exprimés en dBA (à gauche) et en dBG (à droite).</td><td>141</td></tr><tr><td>Figure 60 : niveau de puissance acoustique en fonction de la vitesse du vent à 10 m, exprimé en dBA (haut) et en dBG (bas).</td><td>141</td></tr><tr><td>Figure 61 : spectres de puissance acoustique (L50) médians, en fonction de la vitesse du vent.</td><td>142</td></tr><tr><td>Figure 62 : spectres de puissance acoustique médians pour les plus fortes conditions de vent rencontrées (traits pleins). Vitesse de vent à 10 m : [6-7] m/s.</td><td>142</td></tr><tr><td>Figure 63 : niveau sonore à 500 m de l'éolienne (L<sub>50</sub>) en fonction du niveau de puissance de l'éolienne (L<sub>w</sub>), exprimés en dBA (haut) et en dBG (bas).</td><td>144</td></tr><tr><td>Figure 64 : niveau sonore à l'extérieur du logement d'un riverain (L<sub>50</sub>) en fonction du niveau de puissance de l'éolienne (L<sub>w</sub>), exprimés en dBA (haut) et en dBG (bas).</td><td>144</td></tr><tr><td>Figure 65 : niveau sonore à 500 m de l'éolienne (L<sub>50</sub>) en fonction de la vitesse du vent à 10 m, exprimé en dBA (haut) et en dBG (bas).</td><td>145</td></tr><tr><td>Figure 66 : niveau sonore à l'extérieur du logement du riverain (L<sub>50</sub>), en fonction de la vitesse du vent à 10 m, exprimé en dBA (haut) et en dBG (bas).</td><td>145</td></tr><tr><td>Figure 67 : médianes des spectres à 500 m (rouge) et à l'extérieur de l'habitation (vert).</td><td>146</td></tr><tr><td>Figure 68 : spectre des niveaux sonores à 500 m et 900 m, en fonction des classes de vitesse de vent à 10 m et des conditions de propagation.</td><td>147</td></tr><tr><td>Figure 69 : spectres médians et dispersion associée, toutes conditions de vent et de propagation confondues.</td><td>147</td></tr><tr><td>Figure 70 : spectres médians à 500 m et à 900 m/950 m, et dispersion associée, pour les sites 1 et 3, en fonction de la vitesse du vent.</td><td>148</td></tr><tr><td>Figure 71 : isolement brut de la façade des bâtiments.</td><td>149</td></tr><tr><td>Figure 72 : spectres médians à l'extérieur (noir) et à l'intérieur (rouge) du logement.</td><td>150</td></tr><tr><td>Figure 73 : comparaison des spectres médians (rouge) aux seuils d'audibilité (ISO 226), au seuil de Salt et au seuil de Moorhouse.</td><td>151</td></tr><tr><td>Figure 74 : pourcentages de temps de dépassement des seuils constatés lors de la campagne de mesure, pour chaque tiers d'octave.</td><td>152</td></tr><tr><td>Figure 75 : corrélations entre les niveaux sonores estimés en dBG et les niveaux sonores estimés en ...</td><td>153</td></tr><tr><td>Figure 76 : structures sensorielles de la cochlée.</td><td>179</td></tr><tr><td>Figure 77 : onde propagée le long de la membrane basilaire cochléaire.</td><td>182</td></tr><tr><td>Figure 78 : anatomie de la cochlée et du vestibule.</td><td>186</td></tr><tr><td>Figure 79 : illustration de la force de fluctuation.</td><td>254</td></tr><tr><td>Figure 80 : niveaux de gene en fonction du niveau de pression acoustique et de la fréquence du bruit (Møller et Lydolf 2002).</td><td>255</td></tr><tr><td>Figure 81 : impact des niveaux de bruit pondérés A, de l'attitude visuelle et générale pour la gêne sonore (Pedersen et Persson Waye 2007).</td><td>255</td></tr><tr><td>Figure 82 : habituation du système nerveux autonome (Har) et émotionnel.</td><td>257</td></tr><tr><td>Figure 83 : modulation d'amplitude à 150 m pour le parc éolien du Porcien.</td><td>259</td></tr><tr><td>Figure 84 : modulation d'amplitude à 500 m pour le parc éolien du Porcien.</td><td>259</td></tr><tr><td>Figure 85 : spectres à 150 m pour le parc éolien du Porcien.</td><td>260</td></tr><tr><td>Figure 86 : analyse de la bruyance du signal pour le parc éolien du Porcien.</td><td>260</td></tr></table>
<table><tr><td>Figure 87 : analyse de la rugosité du signal pour le parc éolien du Porcien</td><td>261</td></tr><tr><td>Figure 88 : analyse de l'acuité du signal pour le parc éolien du Porcien</td><td>261</td></tr><tr><td>Figure 89 : localisation des capteurs</td><td>263</td></tr><tr><td>Figure 90 : profil altimétrique entre l'éolienne et le riverain (0 km=position de l'éolienne)</td><td>263</td></tr><tr><td>Figure 91 : histogrammes des vitesses et directions du vent durant la période d'observation. Site 1</td><td>263</td></tr><tr><td>Figure 92 : roses des vents à 10 m de hauteur</td><td>264</td></tr><tr><td>Figure 93 : histogrammes des vitesses de vent à 10 m de hauteur</td><td>264</td></tr><tr><td>Figure 94 : spectres médians de puissance de l'éolienne, en fonction des vitesses de vent</td><td>265</td></tr><tr><td>Figure 95 : spectres médians du niveau sonore à 500 m, en fonction de la vitesse de vent</td><td>265</td></tr><tr><td>Figure 96 : spectres médians du niveau sonore à 900 m (extérieur), en fonction de la vitesse de vent</td><td>266</td></tr><tr><td>Figure 97 : spectres médians du niveau sonore à 900 m (intérieur), en fonction de la vitesse de vent</td><td>266</td></tr><tr><td>Figure 98 : coefficients de corrélations linéaires entre le spectre de niveau sonore mesuré à différentes distances et le spectre de puissance acoustique de l'éolienne</td><td>267</td></tr><tr><td>Figure 99 : coefficients de corrélations linéaires entre le spectre de niveau sonore mesuré à différentes distances et la vitesse de vent</td><td>267</td></tr><tr><td>Figure 100 : localisation des capteurs</td><td>268</td></tr><tr><td>Figure 101 : profil altimétrique entre l'éolienne et le riverain (0 km=position de l'éolienne)</td><td>268</td></tr><tr><td>Figure 102 : histogrammes des vitesses et directions du vent durant la période d'observation. Site 2</td><td>268</td></tr><tr><td>Figure 103 : roses des vents à 10 m de hauteur</td><td>269</td></tr><tr><td>Figure 104 : histogrammes des vitesses de vent à 10 m de hauteur</td><td>269</td></tr><tr><td>Figure 105 : spectres médians de puissance de l'éolienne, en fonction des vitesses de vent</td><td>270</td></tr><tr><td>Figure 106 : spectres médians du niveau sonore à 500 m, en fonction de la vitesse de vent</td><td>270</td></tr><tr><td>Figure 107 : spectres médians du niveau sonore à 850 m (extérieur), en fonction de la vitesse de vent</td><td>271</td></tr><tr><td>Figure 108 : spectres médians du niveau sonore à 850 m (intérieur), en fonction de la vitesse de vent</td><td>271</td></tr><tr><td>Figure 109 : coefficients de corrélations linéaires entre le spectre de niveau sonore mesuré à différentes distances et le spectre de puissance acoustique de l'éolienne</td><td>272</td></tr><tr><td>Figure 110 : coefficients de corrélations linéaires entre le spectre de niveau sonore mesuré à différentes distances et la vitesse de vent</td><td>272</td></tr><tr><td>Figure 111 : localisation des capteurs</td><td>273</td></tr><tr><td>Figure 112 : profil altimétrique entre l'éolienne et le riverain (0km=position de l'éolienne)</td><td>273</td></tr><tr><td>Figure 113 : histogrammes des vitesses et directions du vent durant la période d'observation. Site 3</td><td>273</td></tr><tr><td>Figure 114 : roses des vents à 10 m de hauteur</td><td>274</td></tr><tr><td>Figure 115 : histogrammes des vitesses de vent à 10 m de hauteur</td><td>274</td></tr><tr><td>Figure 116 : spectres médians du niveau sonore à 500 m, en fonction de la vitesse de vent</td><td>275</td></tr><tr><td>Figure 117 : spectres médians du niveau sonore à 500 m, en fonction de la vitesse de vent</td><td>275</td></tr><tr><td>Figure 118 : spectres médians du niveau sonore à 950 m (extérieur), en fonction de la vitesse de vent</td><td>276</td></tr><tr><td>Figure 119 : spectres médians du niveau sonore à 950 m (interieur), en fonction de la vitesse de vent</td><td>276</td></tr></table>
# 1 Contexte, objet et modalités de traitement de la saisine

## 1.1 Contexte

Le développement des éoliennes comme source d'énergie électrique renouvelable a conduit à s'interroger sur leur potentialité à produire des sons de basses fréquences (20 Hz à 200 Hz) et des infrasons (inférieurs à 20 Hz) pouvant avoir des conséquences pour la santé humaine.

En mars 2006, l'Académie nationale de médecine a considéré, dans un rapport concernant le retentissement du fonctionnement des éoliennes sur la santé de l'Homme, que l'impact sonore des parcs éoliens était comparable à celui des aéroports, des infrastructures de transports ou des usines. Ce rapport recommandait une classification des parcs éoliens en « zone industrielle » et une distance minimale d'implantation de 1 500 mètres des habitations.

Saisie alors par la Direction générale de la prévention des risques (DGPR) et la Direction générale de la santé (DGS) pour étudier les impacts sanitaires du bruit engendré par les éoliennes, l'Agence française de sécurité sanitaire environnementale (Afsse) avait conclu, dans son rapport « Impacts sanitaires du bruit généré par les éoliennes » de mars 2008, que les émissions sonores des éoliennes n'avaient pas de conséquences sanitaires directes tant au niveau de l'appareil auditif que des effets liés à l'exposition aux basses fréquences et aux infrasons. Ce rapport considérait également que l'énoncé systématique d'une distance minimale d'éloignement de 1 500 mètres, sans prendre en compte l'environnement (notamment topographique) du parc éolien, ne semblait pas pertinent.

La réglementation relative aux éoliennes a depuis été modifiée (cf. § 3.1) avec l'introduction de distances minimales d'implantation de 500 mètres de toute habitation puis le classement des parcs éoliens dans le régime des installations classées pour la protection de l'environnement (ICPE, textes du 26 août 2011). Ces textes prévoient des mesures de bruit dans les bandes d'octave de 125 à 4 000 Hz. Les très basses fréquences et les infrasons, plus difficiles à mesurer, ne sont actuellement pas pris en compte.

Des plaintes de riverains concernant le bruit des éoliennes ont été signalées à la DGPR par les Directions régionales de l'environnement, de l'aménagement et du logement (DREAL). Ces plaintes concernent notamment le site de Saint-Servant-sur-Oust (56), et, pour une gêne spécifiquement liée aux basses fréquences et aux infrasons, le site de Freycenet-la-Tour-Moudeyres (43).

## 1.2 Objet de la saisine

L'Anses a été saisie le 4 juillet 2013 par la Direction générale de la prévention des risques et la Direction générale de la santé afin d'établir une base de connaissances étayée et parvenir à des conclusions solides concernant les effets sur la santé des basses fréquences et des infrasons dus aux parcs éoliens. La demande exprimée dans la saisine (voir Annexe 1) portait sur les points suivants :

* conduire une revue des connaissances disponibles en matière d'effets sanitaires auditifs et extra-auditifs dus aux parcs éoliens, en particulier dans le domaine des basses fréquences et des infrasons ;
* étudier les réglementations mises en œuvre dans les pays, notamment européens, confrontés aux mêmes problèmes;

* mesurer l'impact sonore de parcs éoliens, notamment de ceux où une gêne est rapportée par les riverains, en prenant en compte les contributions des basses fréquences et des infrasons;

* proposer des pistes d'amélioration de la prise en compte des éventuels effets sur la santé dans la réglementation, ainsi que des préconisations permettant de mieux appréhender ces effets sanitaires dans les études d'impact des projets éoliens.

# 1.3 Champ de l'expertise

## 1.3.1 Sources de bruit et gammes de fréquences

Les sources sonores considérées dans le cadre de cette expertise pour l'évaluation des risques sanitaires sont les aérogénérateurs, ou éoliennes, installés sur terre (onshore). Les éoliennes installées en mer (offshore) sont en dehors du champ de l'expertise du fait de leurs spécificités (technologies employées, contextes et problématiques) mais également de l'absence de ce type de parc éolien installé en France à la date de début des travaux d'expertise.

Seuls les domaines fréquentiels des infrasons (< 20 Hz) et des basses fréquences sonores (20 – 200 Hz) sont considérés.

## 1.3.2 Effets sanitaires

L'Organisation mondiale de la santé (OMS) définit la santé comme « un état de complet bien-être physique, mental et social » et pas seulement comme « une absence de maladie ou d'infirmité » (OMS 1986). Les effets sanitaires répondant à cette définition de la santé sont considérés dans la présente expertise.

## 1.3.3 Population

Le champ de l'expertise concerne la population générale riveraine des installations éoliennes.

# 1.4 Modalités de traitement : moyens mis en œuvre et organisation

L'Anses a confié au groupe de travail « Effets sur la santé des basses fréquences et infrasons dus aux parcs éoliens », rattaché au comité d'experts spécialisé « Évaluation des risques liés aux agents physiques, aux nouvelles technologies et aux grands aménagements » l'instruction de cette saisine.

La réalisation des travaux s'est principalement appuyée sur la synthèse et l'analyse critique des données publiées dans la littérature (articles scientifiques, rapports, etc.).

Les experts du groupe de travail ont également auditionné un certain nombre de parties prenantes et de personnalités extérieures de manière à recueillir des informations et des données complémentaires utiles pour l'expertise (contexte, effets sanitaires, etc.).

Enfin, deux travaux complémentaires ont été sollicités, dans le cadre de conventions de recherche et développement :

* un premier avec le Centre d'information et de documentation sur le bruit (CIDB), qui a réalisé une revue de la réglementation en vigueur relative aux bruits de basses fréquences, s'appliquant aux éoliennes en France en particulier et à l'international;

* un second avec le Centre national de la recherche scientifique (CNRS) portant sur l'analyse du contexte socio-économique entourant l'implantation des parcs éoliens.
Les travaux d'expertise du groupe de travail ont été soumis régulièrement au CES (tant sur les aspects méthodologiques que scientifiques). Le rapport produit par le groupe de travail tient compte des observations et éléments complémentaires transmis par les membres du CES et a été validé le 5 décembre 2016.

Ces travaux sont ainsi issus d'un collectif d'experts aux compétences complémentaires.

L'expertise a été réalisée dans le respect de la norme NF X 50-110 « Qualité en expertise – prescriptions générales de compétence pour une expertise (Mai 2003) »

## 1.5 Prévention des risques de conflits d'intérêts.

L'Anses analyse les liens d'intérêts déclarés par les experts avant leur nomination et tout au long des travaux, afin d'éviter les risques de conflits d'intérêts au regard des points traités dans le cadre de l'expertise.

Les déclarations d'intérêts des experts sont rendues publiques via le site internet de l'Anses (www.anses.fr).
# 2 Éléments de contexte

## 2.1 Généralités sur l'acoustique

### 2.1.1 Définitions du bruit

Le bruit, caractérisable par des paramètres physiques (dimension physique du bruit), est perceptible par l'appareil auditif (dimension physiologique) et interprété par l'individu exposé (dimension psychosociologique).

Un son est par définition une onde produite par une vibration mécanique des molécules d'un milieu autour de leur position d'équilibre. Lorsque l'onde progresse, seule l'énergie est transmise ; hormis pour des niveaux sonores très importants (qui ne concerne pas l'objet de ce rapport), il n'y a pas de transport de matière. Plus le milieu est dense, plus la vitesse de propagation du son est rapide.

Un son pur est défini par trois paramètres :

* son amplitude, correspondant aux variations de pression de l'air ambiant lors du passage de l'onde sonore, exprimée sur une échelle linéaire en Pascal (Pa) (allant de $10^{-5}$ à 60 Pa pour le domaine audible) ou sur une échelle logarithmique en décibel (dB) (allant de 0 dB à 130 dB) ;

* sa durée d'émission, exprimée en secondes (s) ;

* sa fréquence, correspondant au nombre de vibrations par seconde de l'onde sonore, exprimée en Hertz (Hz) : le son est aigu si la fréquence est élevée (vibrations rapides, c'est-à-dire longueurs d'onde courtes) et grave si la fréquence est faible (vibrations lentes, c'est-à-dire grandes longueurs d'onde) (Tableau 1). On appelle période l'inverse de la fréquence.

<table><caption>Tableau 1 : échelle des fréquences sonores</caption><thead><tr><td>Infrasons</td><td>Sons audibles (par l'Homme)</td><td>Ultrasons</td></tr></thead><tbody><tr><td>&lt; 20 Hz</td><td>20 à 20 000 Hz<br/>dont les fréquences de la parole : 250 à 4 000 Hz</td><td>&gt; 20 000 Hz</td></tr></tbody></table>

L'oreille humaine peut percevoir une grande variété de sons, du son aigu d'un sifflement d'une bouilloire jusqu'au son grave de l'orage qui gronde. Les sons sont donc perçus selon leur niveau sonore mais aussi selon leur hauteur tonale.

À la différence d'un son pur, le bruit est constitué par un ensemble de fréquences d'intensités variables, définissant son contenu spectral. Il n'est pas simplement perçu par l'appareil auditif : il peut être interprété, chargé de sens, associé par ceux qui y sont exposés à des causes et à des effets supposés et devenir un sujet de gêne ou de préoccupation. Cette construction psychosociologique du bruit fait intervenir non seulement le bruit perçu, mais également d'autres déterminants parmi lesquels des caractéristiques sociales, culturelles et axiologiques (c'est-à-dire les valeurs morales) propres aux individus (Anses 2013).
## 2.1.2 Niveaux de pression acoustique et unités

Le traitement acoustique réalisé par l'appareil auditif n'est pas linéaire : la sensation auditive varie comme le logarithme de la pression acoustique ou de l'intensité sonore. De plus, la plage de variation de la pression acoustique perceptible par l'appareil auditif humain étant relativement étendue, de l'ordre de $10^6$ entre la pression minimale et la pression maximale, il est usuel de réduire ce domaine en passant de l'échelle linéaire à une échelle logarithmique (en logarithme décimal, log) exprimée en décibel (dB).

Si l'on veut additionner deux ou plusieurs bruits, on ne peut le faire qu'en revenant à l'expression linéaire des puissances acoustiques qui, seules, s'additionnent algébriquement. Ainsi, deux sons de même niveau de pression acoustique émis conjointement donnent un niveau de pression acoustique final augmenté de 3 dB (10xLog(2)) et non la somme algébrique des deux niveaux de pression acoustique exprimés en dB.

Quelques exemples de niveaux de pression acoustique rencontrés dans l'environnement sont présentés sur la figure suivante :

<figure><img src="image_9.png" /></figure>

Source : Service de protection contre le bruit et les rayonnements non ionisants du canton de Genève.

<caption>Figure 1 : exemples de niveaux de bruit rencontrés dans l'environnement</caption>

## 2.1.3 Sons basses fréquences, infrasons, vibrations

### ► Basses fréquences

On considère généralement que les sons de basses fréquences (sons graves) se situent entre 20 Hz et 200 Hz, mais cette définition reste arbitraire.

### ► Infrasons

Les sons de fréquences inférieures à 20 Hz sont habituellement appelées « infrasons », même si la frontière entre les infrasons et les sons de basses fréquences est floue. Les infrasons sont parfois définis comme étant des sons inaudibles, mais cette définition est incomplète car leur audibilité dépend en réalité du niveau sonore. Par rapport à des sons de fréquences plus élevées, il faut un niveau sonore beaucoup plus important pour que des sons de basses fréquences soient
entendus (voir Figure 2). Par exemple, à 10 Hz, le son doit avoir un niveau sonore d'au moins 97 dB pour être audible<fnref n="16" />.

### Vibrations

Bien que le son corresponde physiquement à la vibration d'un gaz, d'un liquide ou d'un solide dans lequel il se propage, le terme vibration est généralement réservé au cas des solides.

On dit qu'un objet vibre quand il y a déformation et oscillation de celui-ci autour d'une position de référence, sa position d'équilibre, par exemple un diapason. Une vibration peut *in fine* être à l'origine d'une émission sonore dans l'air.

### 2.1.4 Usage d'une pondération fréquentielle

Pour tenir compte des différences de sensation provoquées par des sons de fréquence et d'intensité différentes, il est usuel d'ajouter une pondération fréquentielle au spectre d'un son mesuré ou calculé.

Ces pondérations reposent sur les courbes d'isosonies de Fletcher et Munson (voir Figure 2) qui traduisent l'égalité de sensation de niveau sonore pour des sons purs, en fonction de la fréquence (Fletcher et Munson 1933). Par définition, un son de *n* phone(s) (cf. ci-dessous) produit la même sensation qu'un son de *n* décibel(s) à 1 000 Hz. Une ligne isosonique correspond à l'ensemble des sons purs qui produisent la même intensité. La courbe isosonique de phone 0 correspond au seuil d'audibilité (moyenne pour une personne adulte, jeune et en bonne santé). Ce seuil à 20 Hz dépasse 70 dB.

<figure><img src="image_10.png" /><figcaption>Figure 2 : courbes d'isosonies (Fletcher et Munson 1933)</figcaption></figure>

L'organisation internationale de normalisation (ISO) a normalisé ces courbes (ISO/R 226:1961) qui ont servi à établir les principales pondérations fréquentielles (illustrées en Figure 3) de la manière suivante :

* dBA pondéré par la courbe de Fletcher à 40 phones (bruits faibles) ;

<footnote n="16">¹⁶ Audibilité moyenne pour une personne adulte, jeune et en bonne santé (voir Figure 2).</footnote>
* dBB pondéré par la courbe de Fletcher à 70 phones (bruits moyens);

* dBC pondéré par la courbe de Fletcher à 100 phones (bruits forts),

Les dB non pondérés sont encore appelés dBLin ou dBZ.

La pondération A est la plus utilisée. Elle vise à procurer une évaluation sommaire du niveau sonore tel que perçu par l'être humain. Ce filtre A atténue fortement les basses fréquences par rapport aux fréquences moyennes et hautes. Cette échelle de pondération A est utilisée pour la conformité réglementaire environnementale. En revanche, elle ne permet pas de caractériser pleinement les sons riches en basses fréquences.

La pondération C rend moins compte de la sonie globale, contrairement à l'approche sommaire qu'en effectue le dBA, et se rapproche davantage d'une évaluation de puissance acoustique non différenciée en fréquence. Dans la pratique, le dBC est peu utilisé seul. On le voit surtout utilisé conjointement avec le dBA pour déterminer la richesse en basses fréquences du bruit (différence L<sub>A</sub>-L<sub>C</sub> aussi appelée indice harmonique).

Les pondérations B et D sont très peu utilisées.

<figure><img src="image_11.png" /><figcaption>Figure 3 : courbes de pondération A, B, C et D (source : http://www.inrp.fr)</figcaption></figure>

Une courbe de pondération fréquentielle désignée par G (définie par la norme ISO 7196 de 1995) a été développée pour la mesure des fréquences comprises entre 1 et 20 Hz pour lesquelles la pondération A n'est plus adaptée (voir Figure 4).

<figure><img src="image_12.png" /><figcaption>Figure 4 : courbe de pondération G (source : (Chatillon 2006))</figcaption></figure>
## 2.2 Éoliennes et bruits basses fréquences et infrasons

### 2.2.1 Description et fonctionnement d'une éolienne

Les aérogénérateurs modernes, appelés couramment éoliennes, sont constitués d'un mât de 50 à 125 m de haut au sommet duquel se trouve une nacelle renfermant toute la partie mécanique reliée à un rotor. Les éoliennes implantées actuellement en Europe comportent généralement trois pales fixées sur un axe horizontal, en amont de la nacelle et de la tour (voir Figure 5). D'autres modèles à deux pales existent, avec un rotor en aval de la nacelle, et certaines sont à axes verticaux. Ces derniers modèles sont rares et ne sont pas étudiées dans ce rapport.

Actionnées par le vent, les pales en rotation balayent un cercle de 40 à 120 mètres de diamètre, 6 à 25 fois par minute. Fixées sur le moyeu, les pales entraînent une génératrice électrique qui peut être installée dans la nacelle.

De l'éolienne, le courant électrique est ensuite transporté par câble souterrain jusqu'au poste de livraison. Puis, l'électricité est élevée à la tension supérieure au niveau du poste source et injectée sur le réseau national, pour ce qui concerne les éoliennes reliées au réseau.

<figure><img src="image_13.png" /><figcaption>Figure 5 : éléments d'une éolienne</figcaption></figure>

La puissance instantanée d'une éolienne est proportionnelle à la surface balayée par le rotor et au cube de la vitesse du vent. Suivant les modèles, une éolienne fonctionne à partir d'une vitesse de vent de 3 m/s et atteint sa puissance nominale pour un vent d'environ 14 m/s au niveau de la nacelle. Au-delà, il faut limiter la vitesse du rotor et arrêter automatiquement l'éolienne quand la vitesse du vent est trop élevée, à 25 m/s (90 km/h).

### 2.2.2 Émissions sonores des éoliennes

Le bruit émis par les éoliennes est habituellement décrit comme un bruit large bande, ayant des similitudes avec un bruit rose (bruit dont l'énergie est uniforme pour chaque bande d'octave). Cela signifie que ce bruit est composé d'une large gamme de fréquences sonores, riche en basses fréquences et dont l'intensité en dB diminue avec la fréquence. Il peut comporter des
caractéristiques tonales : on peut déceler l'existence de raies fines associées à la fréquence fondamentale (et ses harmoniques) de passage des pales au niveau du mât et de raies provenant de bruits d'origine mécanique de la nacelle (boite de vitesse, etc.). À proximité d'une éolienne, ces caractéristiques constituent une signature spectrale spécifique du bruit éolien (voir Figure 6).

<figure><img src="image_14.png" /><figcaption>Figure 6 : exemple de résultat de mesures du bruit autour d'un parc éolien (extérieur) pour des conditions de fonctionnement et d'arrêt des turbines. Source : (Zajamšek et al. 2016)</figcaption></figure>

### 2.2.3 Mesures de bruit éolien et difficultés métrologiques

Les mesures des bruits basses fréquences et des infrasons pour les éoliennes sont particulièrement complexes et nécessitent le recours à une instrumentation particulière ainsi qu'à des scientifiques expérimentés pour la mettre en œuvre.

**► Des pratiques en cours de normalisation**

Il n'existe pas, à l'heure actuelle, de procédure normalisée pour la mesure des infrasons et des bruits très basses fréquences et pour la mesure des bruits audibles des éoliennes. Concernant la mesure des infrasons et des bruits très basses fréquences, une norme a été publiée en 2016 (PR NF S31-135), une autre s'appliquant au bruit audible des éoliennes est actuellement en cours de rédaction.

De manière classique, les pratiques concernant les mesures de bruit s'effectuent suivant différents paramètres de premier ordre tels que :

* la pondération fréquentielle (voir chapitre 2.1.4) ;

* les durées de mesures effectives et les périodes de temps de référence sur lesquelles elles sont moyennées ;

* les périodes d'enregistrement ;

* l'indice acoustique pour en exprimer les résultats ;

* l'emplacement des points de mesure.

**► Des émissions sonores qui fluctuent**

La nature de la source (éoliennes) apporte une problématique supplémentaire : les émissions sonores des éoliennes ne sont pas constantes et fluctuent dans le temps en fonction notamment des conditions météorologiques (vitesse et direction du vent, turbulence, etc.). La Figure 7 illustre cette fluctuation des niveaux sonores pour des enregistrements effectués auprès d'éoliennes en
Australie (SouthAustralia-EPA 2013), sur une journée entière après élimination des bruits autres qu'éoliens.

<figure><img src="image_15.png" /><figcaption>Figure 7 : variation temporelle du bruit d'éoliennes (LAeq 10min) (source : (SouthAustralia-EPA 2013))</figcaption></figure>

En l'absence de norme, les mesures du bruit audible des éoliennes sont effectuées de manière usuelle sur des durées de 1 s, moyennées ensuite sur des périodes de 10 min et exprimées à l'aide d'un indice L50¹⁷. Ces résultats sont ensuite rapportés par classe de vent (vitesse et directivité). La durée d'une campagne de mesures est donc fonction de la complétude des enregistrements pour chacun de ces régimes de vent.

Ce mode de fonctionnement se justifie par le besoin de déterminer le bruit supplémentaire associé aux éoliennes par rapport au bruit résiduel (notion d'émergence), sachant que celui-ci fluctue également avec le temps. Or, dans la pratique, ces mesures (bruit éolien et bruit de fond) ne sont pas simultanées mais décalées dans le temps. La période moyenne de 10 minutes constitue un compromis entre la variabilité du bruit de fond, la dynamique de réponse des machines aux consignes (durée de l'adaptation des éoliennes aux régimes de vents) et la dynamique du vent (vents considérés stables sur des périodes de 10 minutes). Combinée avec l'utilisation d'un indice statistique L50, cette configuration permet alors d'éliminer statistiquement les fluctuations rapides de bruit associées aux évènements peu répétables et donc d'établir des niveaux d'émergence normalement représentatifs de l'éolienne.

► **Un bruit de fond instrumental élevé aux basses fréquences**

Le bruit de fond dû à la chaîne de mesurage s'avère particulièrement élevé pour les très basses fréquences et infrasons. Le niveau sonore minimal pouvant être mesuré dépend de ce bruit de fond, les divers facteurs instrumentaux intervenants (bruit de fond instrumental du microphone, bruit de fond lié à l'électronique, configurations utilisées, etc.) pouvant déplacer ce niveau minimum jusqu'à 30 dB (voir Figure 8).

<footnote n="17">¹⁷ Niveau sonore dépassé 50 % du temps sur une période de temps donné / médiane des niveaux sonores mesurés sur une période de temps donné.</footnote>
<figure><img src="image_16.png" /><figcaption>Figure 8 : exemple de bruit mesuré en extérieur et du spectre de bruit de l'instrument (source : (Horonjeff et Ross 2002))</figcaption></figure>

De fait, une composante non négligeable du niveau sonore mesuré aux basses fréquences peut être directement attribuable à ce bruit de fond dû à l'appareillage, à laquelle s'ajoute le bruit de fond environnemental (associé aux autres sources sonores présentes). La détermination de la contribution sonore du bruit éolien peut donc s'avérer délicate pour ces fréquences.

### Des niveaux sonores mesurés avec un filtre linéaire qui dépendent des spécificités de l'appareillage utilisé

Le niveau sonore mesuré dépend directement de la gamme de fréquences de fonctionnement du microphone utilisé, les meilleurs microphones pour l'enregistrement ayant des gammes de fréquences débutant à un peu moins de 1 Hz et allant jusqu'à 16 Hz. La composante basse fréquence des éoliennes étant a priori importante sur l'ensemble du spectre non filtré, le choix du microphone (via la gamme de fréquence qu'il permet d'étudier) influencera donc directement le niveau sonore mesuré. Le choix de la chaîne de mesurage (dont les microphones) utilisée doit être effectué en fonction du niveau sonore et des fréquences recherchées.

### Des limites spécifiquement liées à la métrologie des basses fréquences et infrasons appliquée aux éoliennes

Le positionnement des points de mesures revêt également une grande influence sur ces mesures et peut s'avérer problématique dans le cas des basses fréquences. Le champ sonore proche d'une source (champ proche) est moins homogène spatialement qu'à grande distance de cette même source (champ lointain). Un point de mesure est considéré en champ lointain lorsque les critères suivants sont remplis :

* la distance à la source est au moins 3 fois supérieure à la longueur d'onde mesurée ;

* la distance à la source est au moins 3 fois supérieure à la plus grande dimension de la source.

Dans le cas de basses fréquences la limite champ proche / champ lointain est ainsi d'autant plus grande que la fréquence est basse (exemple : 100 m pour la fréquence de 10 Hz). Les éoliennes sont généralement considérées comme des sources sonores soit ponctuelles, soit surfaciques (bord d'attaque de pale + nacelle voir chapitre 4.2.1). La littérature existante reste imprécise quant à la dimension exacte à considérer pour la source (hauteur du mât ou dimension de la pale, voire
du rotor) afin de déterminer ce seuil de distance permettant de distinguer ces conditions en champ proche ou lointain.

► **Un étalonnage compliqué pour le mesurage des basses fréquences**

Les dispositifs d'étalonnage de chaine de mesurage en basses fréquences sont très peu nombreux actuellement. De plus, aucun des dispositifs existants n'est relié à un laboratoire d'étalonnage primaire comme cela est le cas pour les étalons acoustiques dans le domaine des fréquences audibles. Ce rôle est assuré en France par le Laboratoire national de métrologie et d'essais (LNE). Ceci implique donc, soit d'effectuer un étalonnage avec un étalon raccordé, mais à une fréquence en dehors de la gamme des infrasons et basses fréquences (IBF), soit de réaliser un étalonnage à une fréquence dans le domaine des IBF mais avec un dispositif non raccordé. Il n'y a donc pas à l'heure actuelle de solutions totalement satisfaisantes d'un point de vue métrologique concernant l'étalonnage pour la gamme de fréquences IBF.

► **De possibles effets pour les mesures de basses fréquences en intérieur**

Enfin, les mesures effectuées à l'intérieur d'un habitat comportent de nouvelles complexités liées aux résonnances pouvant possiblement intervenir en milieu clos, notamment pour les basses fréquences (longueurs d'ondes de dimensions proches de celles de la pièce, voir Figure 9). En conséquence, les résultats aux basses fréquences peuvent fortement varier en fonction de la localisation du point de mesure dans la pièce (voir Figure 10).

<figure><img src="image_17.png" /><figcaption>Figure 9 : comparaison des spectres enregistrés en façade et en intérieur d'un bâtiment et identification du mode de résonnance en intérieur lié à la géométrie de la pièce (« room mode ») (source : (Zajamšek et al. 2016))</figcaption></figure>

En complément, l'ouverture d'une fenêtre peut transformer la pièce en résonateur de Helmholtz<sup>18</sup>, auquel cas les résultats de mesures seront encore différents.

<footnote n="18"><sup>18</sup> La résonance de Helmholtz est un phénomène de résonance de l'air dans une cavité. Un exemple de cet effet est le bruit résonant créé lorsque l'on souffle sur le goulot d'une bouteille vide.</footnote>
<figure><img src="image_18.png" /><figcaption>Figure 10 : variation de mesures du niveau sonore en fonction du point de mesure et des fréquences
(source : (Oliva et al. 2011))</figcaption></figure>

## 2.3 Description et perspectives du parc éolien français

### 2.3.1 La place de l'électricité éolienne dans le secteur énergétique français

Le développement de l'énergie éolienne en France est mû par l'impératif mondial de transition énergétique pour limiter le changement climatique et l'épuisement des ressources d'énergie fossile. La Loi n° 2015-992 du 17 août 2015 relative à la transition énergétique pour la croissance verte vise à porter la part des énergies renouvelables à près d'un tiers de la consommation énergétique finale en 2030. Les objectifs spécifiques sont les suivants :

* baisser la part du nucléaire à 50 % à horizon 2025 ;

* réduire de 40 % les émissions de gaz à effet de serre entre 1990 et 2030 ;

* réduire la consommation des énergies fossiles de 30 % en 2030 ;

* porter la part des énergies renouvelables à 40 % de la production d'électricité en 2030.

La génération d'électricité en France reste majoritairement d'origine nucléaire. En dépit de la variabilité interannuelle<fnref n="19" />, la couverture de la consommation par la production issue de l'ensemble des sources d'énergies renouvelables est stable depuis 3 ans (19 % environ, voir Tableau 2).

<footnote n="19">¹⁹ Les chiffres du Tableau 2 reflètent en partie la variabilité climatique. L'hiver doux de 2014 avait modéré par rapport à 2015 la demande adressée aux centrales thermiques à flamme utilisant les combustibles fossiles. La pluviométrie influence la production hydraulique de +15 % à -30 % autour de la moyenne. En 2015, l'augmentation de la production renouvelable hors hydraulique (+20,8 %) ne compense que partiellement la baisse de la production hydraulique liée à la plus faible pluviométrie alors que la consommation d'électricité est en hausse.</footnote>
<table><caption>Tableau 2 : l'éolien parmi les sources de production d'électricité en France fin 2015 (RTE 2016)</caption><thead><tr><th rowspan="2"></th><th colspan="2">Puissance installée</th><th>Évolution 2014/2015</th><th colspan="2">Énergie produite</th><th>Variation 2015/2014</th></tr><tr><th></th><th></th><th></th><th></th><th></th><th></th></tr></thead><tbody><tr><td>Nucléaire</td><td>63 130 MW</td><td>48,8 %</td><td>+ 0 MW</td><td>416,8 TWh</td><td>76,3 %</td><td>+ 0,2 %</td></tr><tr><td>Combustibles fossiles</td><td>22 553 MW</td><td>17,4 %</td><td>- 1 414 MW</td><td>34,1 TWh</td><td>6,2 %</td><td>+ 31,9 %</td></tr><tr><td>Hydraulique</td><td>25 421 MW</td><td>19,7 %</td><td>- 1 MW</td><td>58,7 TWh</td><td>10,8 %</td><td>- 13,7 %</td></tr><tr><td>Éolien</td><td>10 312 MW</td><td>8,0 %</td><td>+ 999 MW</td><td>21,1 TWh</td><td>3,9 %</td><td>+ 23,3 %</td></tr><tr><td>Solaire</td><td>6 191 MW</td><td>4,8 %</td><td>+ 985 MW</td><td>7,4 TWh</td><td>1,4 %</td><td>+ 25,1 %</td></tr><tr><td>Bioénergies</td><td>1 703 MW</td><td>1,3 %</td><td>+ 105 MW</td><td>7,9 TWh</td><td>1,4 %</td><td>+ 4,9 %</td></tr><tr><td>Total</td><td>129 310 MW</td><td>100 %</td><td>+ 585 MW</td><td>546,0 TWh</td><td>100 %</td><td>+ 1,1 %</td></tr></tbody></table>

La puissance installée n'est pas directement comparable à la puissance produite au cours d'une année. Ainsi, comme le montre le Tableau 2, l'éolien constitue 8,0 % de la puissance installée en France mais ne représente que 3,9 % de la production en 2015, du fait du facteur de charge dû à l'intermittence du vent.

### 2.3.2 La place du parc éolien français dans le monde

Dans le monde, la capacité de production d'électricité éolienne installée était estimée à 432 GW fin 2015 (dont 63 GW nouvellement installés en 2015, soit environ 15 % en un an). Dans l'Union européenne, le parc éolien a franchi le seuil des 140 GW installés fin 2015 (EurObserv'ER 2016).

En matière de capacité de production, le parc éolien français se hisse au 8ème rang mondial et au 3ème européen<fnref n="20" /> avec une puissance d'environ 10 300 MW en 2015²¹ (EurObserv'ER 2016), soit environ 6 100 éoliennes réparties en 926 parcs.

Néanmoins, avec 155 W par habitant de puissance éolienne installée (Figure 12), la France se situe en dessous de la moyenne européenne, loin derrière l'Allemagne et l'Espagne (respectivement 554 et 496 W/hab), en rang comparable à celui du Royaume Uni et de l'Italie. La disponibilité de l'énergie nucléaire et hydraulique ainsi que les contraintes géographiques et démographiques du territoire contribuent à expliquer cette situation.

<footnote n="20">²⁰ 4ème (derrière la Grande-Bretagne) d'après le baromètre éolien réalisé par observ'ER et 3ème d'après le « panorama de l'électricité renouvelable au 30 juin 2015 »</footnote>

<footnote>http://www.rte-france.com/sites/default/files/2015_06_30_rte_panorama_elr_juin2015.pdf</footnote>

<footnote n="21">²¹ Départements et territoires d'Outre-mer non inclus ; 9 769 MW en 2015 d'après le panorama de l'électricité renouvelable au 30 juin 2015</footnote>
<figure><img src="image_19.png" /><figcaption>Figure 11 : puissance éolienne dans l'Union européenne fin 2015 (EurObserv'ER 2016)</figcaption></figure>

<figure><img src="image_20.png" /></figure>

<caption>Figure 12 : puissance éolienne pour 1 000 habitants dans les pays de l'Union européenne en 2015 (kW/1 000 hab) (EurObserv'ER 2016)</caption>

<footnote>**Départements d'outre mer non inclus pour la France</footnote>
### 2.3.3 Un parc éolien très hétérogène

L'analyse du parc éolien français<fnref n="22" /> dévoile la grande diversité des situations existantes, aussi bien en matière de technologie utilisée (puissances, dimensions et marques des éoliennes) qu'en matière de caractéristiques de parc éolien (nombre de machines par parc et année de mise en service).

Cette analyse s'est limitée aux seuls parcs métropolitains car les éoliennes déployées dans les collectivités d'Outre mer présentent des caractéristiques très différentes (dimensions et puissances unitaires faibles). Il est à souligner que si aucun parc éolien en mer (ou offshore) n'était installé au moment de cette analyse, de nombreux projets de ce type de parcs sont néanmoins en cours d'instruction administrative, voire d'installation.

En juin 2014, la France métropolitaine comprenait 685 parcs éoliens regroupant au total 4 386 éoliennes. La grande majorité d'entre eux sont constitués de 4 à 6 machines (voir Figure 13). Le nombre maximum d'éoliennes pour un seul parc est de 39. Il est à noter que plusieurs parcs différents peuvent coexister dans des zones géographiques proches.

<figure><img src="image_21.png" /><figcaption>Figure 13 : répartition des parcs éoliens en France métropolitaine en fonction du nombre d'éoliennes (source : the windpower.net, site consulté en juin 2014)</figcaption></figure>

L'analyse des technologies éoliennes installées montre une prépondérance de machines de puissance unitaire de 2 MW (plus de 40 % des éoliennes, voir Figure 14) de diverses

<footnote n="22">²² Analyse effectuée en juin 2014 à partir de la base de données http://www.thewindpower.net. Les données proposées pour chaque parc éolien sont les suivantes :</footnote>

<footnote>* Code postal ;</footnote>

<footnote>* Puissance totale (MW) ;</footnote>

<footnote>* Nombre total de machines (éoliennes) ;</footnote>

<footnote>* Puissance unitaire ;</footnote>

<footnote>* Hauteur des nacelles ;</footnote>

<footnote>* Diamètre des pales ;</footnote>

<footnote>* Marque des machines (éoliennes) ;</footnote>

<footnote>* Année de mise en service ;</footnote>

<footnote>* Nom du parc ;</footnote>

<footnote>* Commune(s) ;</footnote>

<footnote>* Développeur ;</footnote>

<footnote>* Exploitant ;</footnote>

<footnote>* Propriétaire.</footnote>
dimensions<fnref n="23" />. On observe que les parcs les plus récents intègrent les éoliennes les plus puissantes (3 MW) et de plus grandes dimensions (jusqu'à 112 m pour les parcs éoliens terrestres). Sur l'ensemble des éoliennes déjà installées en 2014, plus des trois quarts sont de puissance unitaire de 2 MW et plus.

<figure><img src="image_22.png" /><figcaption>Figure 14 : répartition des puissances unitaires des éoliennes en France métropolitaine (source : the windpower.net, consulté en juin 2014)</figcaption></figure>

Comme l'indique la Figure 15, ces turbines sont principalement issues de cinq marques de constructeurs étrangers : Enercon (Allemagne), Gamesa (Espagne), Nordex (Allemagne), Senvion<fnref n="24" /> (Allemagne) et Vestas (Danemark). Il est néanmoins à noter que les mâts sont le plus souvent produits localement.

<figure><img src="image_23.png" /><figcaption>Figure 15 : répartition du parc éolien par marques d'éoliennes installées en France métropolitaine (31 décembre 2015) (source : base de données FÉE)</figcaption></figure>

La répartition géographique des éoliennes (voir Figure 16) se révèle également hétérogène puisque cinq régions (Champagne-Ardenne, Picardie, Centre, Bretagne et Lorraine) totalisent

<footnote n="23">²³ La hauteur des nacelles dépend des caractéristiques topographiques, les diamètres des pales pour ces éoliennes de puissance unitaire de 2 MW sont majoritairement de 90-92 m (plus de 50 %) et de 80-82 m (près de 40 %).</footnote>

<footnote n="24">²⁴ Anciennement REpower.</footnote>
58 % de la puissance du parc raccordé en France métropolitaine, d'après le panorama de l'électricité renouvelable au 30 juin 2015²⁵.

<figure><img src="image_24.png" /><figcaption>Figure 16 : puissance éolienne en France (fin septembre 2015). Source : (Observ'ER 2015)</figcaption></figure>

La grande diversité des caractéristiques des parcs éoliens en France (dimension, marque et année de mise en marche, puissance, nombre de machines par parc, etc.) répond à la disparité des contextes géographiques locaux (topographie, caractéristiques de vent, densité de population, etc.). Cette grande hétérogénéité de situations empêche une représentation simple et unique d'un parc éolien moyen et esquisse à l'inverse une image multiforme complexe à cerner dans son ensemble.

<footnote n="25">²⁵ http://www.rte-france.com/sites/default/files/2015_06_30_rte_panorama_elr_juin2015.pdf</footnote>
### 2.3.4 Perspectives de l'éolien en France

#### ► Objectifs et dynamique du parc français

La France, *via* le Grenelle de l'environnement, s'était fixée en 2009 le double objectif de disposer d'un parc éolien terrestre d'une puissance de 19 GW et d'un parc éolien maritime de 6 GW en 2020. Ces objectifs ont été récemment révisés par Arrêté<fnref n="26" /> en avril 2016 et prévoient pour l'éolien terrestre un premier objectif de puissance installée de 15 000 MW en 2018 et deux options (haute et basse) pour 2023 (respectivement 21 800 et 26 000 MW). Les objectifs pour l'éolien en mer ont également été revus : 500 MW en 2018 et 3 000 MW en 2023.

<figure><img src="image_25.png" /></figure>

<caption>Figure 17 : évolution du parc éolien en France et objectifs nationaux (source : tableau de bord éolien du Ministère du développement durable - premier trimestre 2016)</caption>

La Figure 18 montre un rebond de la croissance de la filière éolienne en 2014 qui, après plusieurs années d'essoufflement, ne revient pas encore aux niveaux de 2009-2010. Ces chiffres confirment la reprise amorcée en 2014 (1 114 MW raccordés au cours de l'année en France) qui a fait suite à la publication le 1er juillet 2014 d'un nouvel arrêté tarifaire (voir §2.4.2) notifié à la Commission européenne. Ce regain d'activité s'explique également par diverses mesures de simplification administrative : suppression des zones de développement éolien (ZDE) et de la règle dite des « 5 mâts », expérimentation d'une autorisation unique<fnref n="27" /> (voir §2.4.2).

<footnote>* Trajectoire prévue jusqu'en 2020 par le plan d'action national en faveur des énergies renouvelables, dans le cadre de la Directive 2009/28/CE relative à la promotion de l'utilisation des énergies renouvelables.</footnote>

<footnote>** La programmation pluriannuelle des investissements (PPI) de production d'électricité prévoit un premier objectif de puissance installée pour fin 2018 et deux options (haute et basse) pour fin 2023 (cf. arrêté du 24 avril 2016).</footnote>

<footnote n="26">²⁶ Arrêté du 24 avril 2016 relatif aux objectifs de développement des énergies renouvelables</footnote>

<footnote n="27">²⁷ L'expérimentation d'une autorisation unique en matière d'installations classées a été mise en œuvre par un décret du 2 mai 2014. Elle permet de regrouper dans un arrêté préfectoral unique, l'autorisation ICPE elle-même, l'autorisation de défrichement et la dérogation à l'interdiction de destruction d'espèces protégées, auxquelles s'ajoutent, pour les parcs éoliens, le permis de construire et l'autorisation au titre du code de l'énergie. La loi Macron l'a étendue à tous les projets éoliens et de méthanisation depuis le 1er novembre 2015</footnote>
<figure><img src="image_26.png" /><figcaption>Figure 18 : évolution de la puissance totale du parc éolien en France métropolitaine (courbe rouge) et de la puissance annuelle raccordée (barres bleues). Source : (FEE-BearingPoint 2015)</figcaption></figure>

Avec un parc éolien terrestre atteignant une puissance installée de 10 460 MW fin mars, l'atteinte du premier objectif fixé pour 2018 nécessiterait donc une augmentation de 50 % de la puissance installée d'ici 2 ans. La puissance des éoliennes augmente régulièrement : celles mises en service aujourd'hui disposent d'une puissance unitaire de 2 à 3 MW, contre 1 MW en moyenne au début des années 2000. Ainsi, aux quelques 6 000 éoliennes déjà installées devront s'ajouter environ 2 000 éoliennes supplémentaires pour atteindre les 15 GW prévus Le remplacement d'éoliennes par des modèles de générations plus récentes pourrait constituer un levier d'action complémentaire.

► Dynamique territoriale de l'éolien en France

Le parc éolien français et son évolution peuvent également être décris sous l'angle territorial. Ainsi, l'association Vent de Colère a par exemple estimé par calcul<fnref n="28" /> la superficie du territoire situé à moins de 1 ou 1,5 km d'une éolienne ainsi que la population présente dans cet espace rural (voir Tableau 3). Selon ses estimations, environ 1,4 % du territoire métropolitain se situerait fin 2015 à moins d'1 km d'une éolienne, l'atteinte des objectifs initialement fixés pour 2020 augmenterait cette part à 2 %, la population présente sur ces territoires passant de 262 500 à 393 750 personnes.

Suivant le récent scénario de l'Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (Ademe), publié en octobre 2015, qui examine l'hypothèse d'une énergie 100 % renouvelable en France en

<footnote n="28">²⁸ Les hypothèses de ce calcul sont les suivantes :</footnote>

<footnote>* Les parcs éoliens regroupent 6 machines réparties sur une ligne de 2 km. La superficie considérée pour un parc est alors :</footnote>

<footnote>* 7,5 km² pour une distance de 1 km (forme oblongue de 4 km de long sur 2 de large) ;</footnote>

<footnote>* 14 km² pour une distance de 1,5 km (forme oblongue de 5 km de long sur 3 de large) ;</footnote>

<footnote>* une densité de population rurale moyenne en France de 35 personnes/km².</footnote>
2050²⁹, la part du territoire concerné s'élèverait à près de 7 %, et concernerait plus de 1 300 000 riverains.

Ces estimations de populations ne font référence qu'à une proximité relative à des éoliennes et ne peuvent pas prétendre à caractériser l'exposition sonore des riverains qui dépend de nombreux paramètres (caractéristiques topographiques, distances d'éloignement réglementaires, etc.).

<table><caption>Tableau 3 : estimation des territoires et populations en France métropolitaine situés à une distance de moins de 1 km et 1,5 km d'une éolienne (source : association Vent de Colère !)</caption><thead><tr><th rowspan="2">Scénarios</th><th rowspan="2">P totale (GW)</th><th rowspan="2">Nb d'éoliennes</th><th rowspan="2">Nb de sites</th><th colspan="3">Territoire situé à moins d'1 km d'une éolienne</th><th colspan="3">Territoire situé à moins d'1,5 km d'une éolienne</th></tr><tr><th>Superficie (km²)</th><th>% du territoire</th><th>Population présente estimée</th><th>Superficie (km²)</th><th>% du territoire</th><th>Population présente estimée</th></tr></thead><tbody><tr><td>Fin 2015</td><td>10</td><td>5 500</td><td>1 000</td><td>7 500</td><td>1,4 %</td><td>262 500</td><td>14 000</td><td>2,5 %</td><td>490 000</td></tr><tr><td>Objectifs 2020</td><td>19</td><td>8 000</td><td>1 500</td><td>11 250</td><td>2,0 %</td><td>393 750</td><td>21 000</td><td>3,8 %</td><td>735 000</td></tr><tr><td>Scénario Ademe 2050</td><td>100</td><td>40 000</td><td>5 000</td><td>37 500</td><td>6,8 %</td><td>1 312 500</td><td>70 000</td><td>12,7 %</td><td>2 450 000</td></tr></tbody></table>

Comme le montre ce tableau, la distance aux éoliennes, fixée arbitrairement comme référence, conditionne très fortement les résultats au niveau territorial : ces quantifications n'ont pas la même signification selon la distance choisie et n'intègrent pas les questions de diversité des situations (topographies locales, caractéristiques des parcs, etc.).

Plusieurs distances pourraient être considérées suivant différents arguments : la distance d'éloignement réglementaire actuelle (500 m) ou celle discutée par le Sénat au début de l'année 2015 (1 000 m), la distance minimum souhaitée par les associations de riverains ou encore des distances relatives à la visibilité des éoliennes (10 à 15 km<fnref n="30" />).

## 2.4 Contexte socioéconomique autour de l'implantation des parcs éoliens en France

Dans le cadre d'une convention de recherche et développement, l'Anses a demandé au Centre international de recherche sur l'environnement et le développement<fnref n="31" /> (Cired) de synthétiser les éléments de contexte socio-économique et les controverses existantes liés aux éoliennes. Ce chapitre a principalement été rédigé sur la base du document remis par le Cired. Il a été complété par le groupe de travail en s'aidant notamment des éléments d'information recueillis au cours des auditions des parties prenantes.

<footnote n="29">²⁹ http://www.ademe.fr/mix-electrique-100-renouvelable-analyses-optimisations</footnote>

<footnote n="30">³⁰ http://www.centre.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/eoliennes et saturation visuelle-2_cle512187.pdf</footnote>

<footnote n="31">³¹ Unité Mixte de Recherche (UMR 8568) sous tutelle principale du Centre national de la recherche scientifique (CNRS) et de l'École des ponts ParisTech, avec l'École des hautes études en sciences sociales, AgroParisTech-ENGREF et le Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement.</footnote>
## 2.4.1 Contexte et enjeux du développement de l'énergie éolienne en France

### ► Les particularités de l'énergie éolienne dans le contexte du secteur de l'énergie

Comme indiqué au début du chapitre précédent (§ 2.3), le processus de transition énergétique constitue l'élément moteur du développement de l'énergie éolienne en France.

La sélection des technologies de production d'électricité sur un territoire donné, appelée aussi « bouquet énergétique » (voir Tableau 2), peut se décrire au premier abord par une tension entre libéralisation et régulation.

La libéralisation vise à ouvrir les marchés pour bénéficier de la concurrence sur les prix et de la flexibilité du secteur privé. L'énergie éolienne se distingue en deux points à cet égard :

* premièrement, une mise en place « rapide » : une fois les dossiers administratifs d'autorisation validés, l'installation d'un parc est une question de trimestres (la construction d'une centrale thermique de taille standard est une question d'années, pour le nucléaire, les délais peuvent être encore plus longs) ;

* secondement, les opérateurs sont variés : les caractéristiques de la technologie éolienne autorisent l'existence de producteurs indépendants de l'opérateur historique. Elle bénéficie du contexte de dérégulation du secteur de l'énergie dans l'Union européenne. Les forces de marché, ainsi que la baisse de la demande, ont aujourd'hui conduit l'Europe en situation de surcapacité de production.

L'intervention de l'État est inévitable dans le secteur de l'énergie pour plusieurs raisons : assurer l'équilibre du réseau requiert un acteur central fort, et historiquement l'efficacité technique a justifié des moyens de production de grande taille. Cela a conduit dans beaucoup de pays à l'existence d'un monopole dont l'activité doit être orientée pour profiter à la société dans son ensemble.

L'éolien et les autres énergies renouvelables remettent en cause cette logique. Leur développement s'inscrit dans une mutation du système technique vers un « réseau intelligent », caractérisé par une production plus décentralisée, un stockage de l'énergie et une demande qui répond plus activement. La mutation du réseau et le développement des énergies renouvelables n'ont pas le même rythme et les limites du réseau peuvent parfois bloquer le développement des énergies renouvelables intermittentes<fnref n="32" />.

La régulation est aussi justifiée par les aspects non marchands de la production d'énergie, en particulier l'environnement, la sécurité nationale et l'économie :

* concernant l'environnement, le développement de l'éolien diminue les pollutions locales, transfrontalières, globales et intergénérationnelles créées par les combustibles fossiles et les déchets du nucléaire ;

* concernant la sécurité nationale, l'énergie éolienne ne contribue pas à la prolifération des armes atomiques, et atténue les problématiques géopolitiques internationales pour sécuriser l'accès aux ressources fossiles ;

* concernant l'économie enfin, l'éolien est un marché porteur. Les états ont le souci de protéger la compétitivité nationale et de développer leur industrie domestique. Même si le

<footnote n="32">³² La variabilité de la production éolienne à des échelles de temps de quelques heures à quelques jours pose des problèmes techniques pour assurer en permanence l'équilibre entre l'offre et la demande. Ces problèmes sont particulièrement difficiles pour les petits réseaux des îles (Outre mer et Corse) qui ne sont pas reliés au continent : les Zones non interconnectées (ZNI). Afin d'assurer la sécurité de l'alimentation électrique des réseaux insulaires, l'arrêté ministériel du 23 avril 2008 a fixé le seuil maximal d'énergies intermittentes à 30 % de la puissance appelée sur le réseau. La Commission de régulation de l'énergie (CRE) a toutefois récemment recommandé que cet arrêté soit mis à jour afin d'autoriser la documentation technique de référence du gestionnaire de réseaux à définir de nouveaux seuils supérieurs à 30 %, en fonction des caractéristiques du stockage dont dispose l'installation.</footnote>
contexte général est à l'intégration européenne et au libre-échange, l'enjeu de protection des industries naissantes ne saurait être occulté.

Le système d'échange de quotas d'émission de CO₂ de l'Union européenne a été conçu pour forcer les acteurs à considérer ces aspects non marchands dans leurs décisions. Il devrait permettre de favoriser la production d'électricité sans carbone, donc l'éolien. En pratique, ce système est moins incitatif qu'espéré, la valeur de marché du CO₂ restant durablement inférieure à dix euros la tonne<fnref n="33" />. L'intervention de l'État passe donc surtout par d'autres moyens : des appels d'offre pour l'éolien offshore, un tarif de rachat pour l'éolien terrestre (voir § 2.4.2).

## Le contexte socio-économique de l'éolien en France

Le baromètre 2015 des énergies renouvelables électriques en France de l'Ademe (Observ'ER 2015) estimait le chiffre d'affaire de la filière en France à 2 620 millions d'euros en 2014 pour un secteur représentant 12 520 emplois directs fin 2014 (FEE-BearingPoint 2015). La répartition de ces emplois en 2014 en fonction des quatre sous-secteurs de la filière éolienne est présentée dans le Tableau 4.

<table><caption>Tableau 4 : répartition des emplois de la filière éolienne française fin 2014 (source : (FEE-BearingPoint 2015))</caption><thead><tr><th></th><th>Études et<br>développement</th><th>Fabrication de<br>composants</th><th>Ingénierie de<br>construction</th><th>Exploitation et<br>maintenance</th></tr></thead><tbody><tr><th>Emplois</th><td>3 020</td><td>3 520</td><td>3 560</td><td>2 420</td></tr></tbody></table>

L'analyse de l'évolution des emplois de l'éolien entre 2008 et 2014 (données Ademe de 2008 à 2012, données FEE Bearing Point pour les années 2013 et 2014, voir Figure 19) montre que le récent rebond constaté pour l'éolien (voir Figure 18) s'est accompagné à partir de 2013 d'une légère augmentation des emplois du secteur.

<figure><img src="image_27.png" /><figcaption>Figure 19 : évolution du nombre d'emplois directs (en équivalent temps plein) dans le secteur de l'éolien en France. Source : (Observ'ER 2015).</figcaption></figure>

La majorité des éoliennes installées en France proviennent de constructeurs étrangers. La France ne compte pas d'industriel national majeur dans la fabrication d'aérogénérateurs : la société

<footnote n="33">³³ voir http://www.developpement-durable.gouv.fr/Le-prix-du-carbone.html</footnote>