# Synthèse du chapitre 4 : génération et propagation du bruit des éoliennes

## Caractéristiques des émissions sonores des éoliennes

Le bruit d'une éolienne résulte de la contribution sonore :

* de sources d'origine mécanique, localisées au niveau de la nacelle, dues aux parties tournantes telles que le multiplicateur (boite de vitesse) ;

* et de sources d'origine aérodynamique (sources principales sur les éoliennes modernes) résultant principalement du mouvement de l'air autour de chaque pale. D'autres bruits d'origine aérodynamique, tels que le cisaillement du flux d'air situé entre les pales et la tour peuvent également être à l'origine de bruit en très basse fréquence.

Une éolienne constitue une source importante de bruit basses fréquences et d'infrasons, avec un spectre d'émission qui décroit typiquement de 4 dB/octave. Quelques raies fréquentielles spécifiques liées à la rotation des pales ou à la machinerie dans la nacelle se superposent par ailleurs à ce spectre d'émission dans la partie infrasons et basses fréquences (voir Figure 31) ;

Dans le domaine des basses fréquences, en l'absence de données documentées à l'heure actuelle, il est raisonnable de considérer l'éolienne comme une source omnidirectionnelle.

## Autres sources sonores basses fréquences dans l'environnement

D'autres sources sonores peuvent être à l'origine de bruits dans les infrasons et basses fréquences dans l'environnement. À titre d'exemple :

* les activités humaines (exemple : trafic routier, activités agricoles, sites industriels, etc) dont les bruits ont une grande variabilité temporelle et dépendent des activités locales,

* le vent sur des obstacles,

* la végétation (sous l'effet du vent).

Différentes études montrent que le masquage du bruit éolien par ces différentes sources de l'environnement est assez peu efficace en basses fréquences.

## Caractéristiques de la propagation des sons basses fréquences

L'atténuation des ondes sonores dépend essentiellement de la divergence géométrique et de l'effet de sol. À des distances importantes (plusieurs centaines de mètres), les effets météorologiques doivent en général être pris en compte et peuvent conduire à un renforcement ou une diminution de l'effet de la divergence géométrique :

* la divergence géométrique entraine une diminution du niveau sonore avec la distance. Cette atténuation est identique pour les basses fréquences et pour les fréquences plus élevées, à raison de -6 dB par doublement de la distance ; des atténuations de l'ordre de 3 dB par doublement de distance ont pu être observées mais elles sont dues à une influence des effets météorologiques s'ajoutant à la divergence géométrique ;

* les basses fréquences sont très peu atténuées avec la distance par le phénomène d'absorption atmosphérique ;

* pour les basses fréquences (< 50 Hz), le phénomène d'interférences dû au sol n'existe pas dès lors que l'on se situe à plus de 500 m environ de l'éolienne ;

* pour les basses fréquences (< 50 Hz), l'effet de sol en conditions rasantes peut entraîner
des variations de niveau sonore de quelques dB suivant la distance

<figure><img src="image_59.png" /></figure>

## Génération de bruit basse fréquence par excitation vibratoire des éoliennes

Les éoliennes sont une source de vibrations mécaniques basses fréquences. Suivant la taille de l'éolienne, les fréquences de vibrations vont de quelques dixièmes à quelques dizaines de hertz. Le mouvement des pales génère également des vibrations à des fréquences proportionnelles à la fréquence de passage des pales.

La propagation des vibrations d'une éolienne jusqu'à un bâtiment se fait *via* le sol sous la forme d'ondes de surface. Les rares données disponibles tendent à montrer qu'au-delà de 700 m, les vibrations générées par une éolienne se confondent avec le bruit de fond vibratoire du site.

La faible amplitude des niveaux vibratoires provenant d'éoliennes laisse à penser qu'il est improbable que des niveaux d'infrasons et basses fréquences sonores significatifs puissent être générés à l'intérieur des pièces d'un bâtiment par des mécanismes d'excitation vibratoires provenant d'éoliennes (étant donné le peu d'études disponibles sur ce sujet, des études complémentaires seraient toutefois nécessaires pour confirmer ces hypothèses).
# 5 Exposition aux basses fréquences et infrasons des éoliennes

## 5.1 Campagnes de mesures

### 5.1.1 Objectifs visés

Afin de compléter les données issues de la littérature scientifique, le groupe de travail a piloté 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="53" />). Le texte de saisine à l'origine de ces travaux d'expertise (voir Annexe 1) requiert explicitement la réalisation de ces campagnes de mesures et mentionne deux sites d'intérêt, car concernés par les plaintes de riverains relatives aux infrasons et/ou aux vibrations :

* parc éolien de Saint-Servant-sur-Oust (56);

* parc éolien de Freycenet-la-Tour-Moudeyres (43).

Compte-tenu de la forte diversité des parcs éoliens (voir analyse du parc éolien au § 2.3) et des disparités géographiques, une étude exhaustive de l'ensemble des situations à l'échelle nationale aurait nécessité des moyens démesurés, en matière de budget et surtout de temps, et incompatibles avec ceux du groupe de travail.

Ces campagnes de mesure ont donc été effectuées sur un nombre restreint de parcs éoliens. Elles avaient pour objectif de documenter les expositions sonores dues aux éoliennes, en particulier pour les basses fréquences et infrasons, par des mesures dans plusieurs situations jugées clés et de les comparer aux données disponibles dans la littérature scientifique.

Les données d'exposition sonore ainsi récoltées n'ont pas été accompagnées d'un recueil de données de santé des riverains qui aurait pu permettre d'évaluer la corrélation entre exposition aux basses fréquences sonores / infrasons et prévalence d'état de santé. En effet, une telle étude épidémiologique constitue un programme de recherche scientifique à part entière réclamant une forte exigence de qualité<fnref n="54" />, et donc un temps de préparation et de réalisation inconciliable avec le calendrier d'expertise du groupe de travail. Néanmoins, ces premiers éléments d'exposition pourront par la suite aider à la réalisation éventuelle d'une telle étude.

<footnote n="53">⁵³ Le Cerema est un établissement public, créé en 2014 pour apporter un appui scientifique et technique renforcé dans l'élaboration, la mise en oeuvre 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>

<footnote n="54">⁵⁴ Prise en compte d'un nombre suffisant d'individus (exposés et non exposés) pour disposer d'une puissance statistique adéquate, éviter les biais de sélection, constitution d'un protocole de recueil de la gêne limitant les biais de déclaration, etc.</footnote>
## 5.1.2 Sélection des parcs éoliens et situations étudiées

La sélection des sites (parcs éoliens) devant faire 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.

Compte-tenu de la complexité des mesures de basses fréquences sonores et d'infrasons générées par les éoliennes (voir § 2.2.3), le groupe de travail a opté pour la réalisation d'une campagne de mesure par site incluant des points de mesures plus nombreux et des périodes de mesures plus longues plutôt que de réaliser des mesures moins précises dans un plus grand nombre de sites étudiés. Ainsi, le protocole des campagnes de mesures (détaillé au § 5.1.3) a été construit de manière à disposer de données pour :

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

* plusieurs localisations jugées d'intérêt (4 points de mesure, voir § 5.1.3 et Figure 55) :

* 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 sources (éoliennes).

Afin de guider le choix des parcs éoliens à inclure, plusieurs critères d'intérêt ont été identifiés :

* **émissions / expositions majorées** : l'exposition aux basses fréquences sonores et aux infrasons émis par les éoliennes dépend de certaines caractéristiques techniques (puissance, diamètre des pales, nombre d'éoliennes par parc, marque, année de mise en service) et topographiques. Ces caractéristiques permettent d'identifier un ou plusieurs sites pour lesquels les expositions aux basses fréquences et infrasons sont présumées théoriquement les plus importantes ;

* **existence de plaintes liées aux basses fréquences et/ou infrasons** : l'expression de plaintes spécifiques aux basses fréquences et/ou infrasons peut indiquer des situations d'exposition particulières intéressantes à explorer. Il est intéressant de comparer ces expositions à celles dues à des parcs techniquement équivalents mais ne faisant pas l'objet de plaintes connues ;

* **caractéristiques techniques typiques du parc français actuel** : si l'analyse au § 2.3 souligne bien l'hétérogénéité du parc éolien français, certaines caractéristiques techniques sont spécifiques aux parcs les plus récents (nombre d'éoliennes par parc, hauteur du mât, dimension des pales, puissance et marques les plus fréquentes). L'étude de tels sites constitue un intérêt pour caractériser la situation actuelle ;

* **caractéristiques techniques typiques des futures éoliennes implantées en France** : les informations recueillies indiquent l'émergence d'éoliennes de plus grandes dimensions et de plus grande puissance unitaire. L'étude de ces éoliennes constitue un intérêt pour caractériser les probables situations à venir (éoliennes qui feront l'objet de nouvelles implantations) ;

* **situations topographiques particulières** : plusieurs configurations topographiques sont à distinguer pour leurs possibles effets sur la propagation des émissions sonores (éoliennes en champ libre ou en surplomb) ;

* **distances éoliennes - habitations** : en dernier critère, les sites pour lesquels les habitations sont les plus proches des éoliennes sont favorisés, cela afin de disposer de données d'exposition pertinentes pour les habitations (en façade et en intérieur des constructions).

Au terme d'une réflexion confrontant l'ensemble de ces critères et les caractéristiques connues des parcs éoliens en France, trois sites ont été sélectionnés.
### 5.1.2.1 Site 1 : parc « majorant » et typique des futures éoliennes (parc éolien de la Motelle)

Le parc éolien de la Motelle (communes concernées : Banogne-Recouvrance, Le Thour, Saint-Quentin-le-Petit) situé dans le département des Ardennes, en région Alsace-Champagne-Ardenne-Lorraine, est constitué de 2 lignes de 4 éoliennes chacune, qui sont parmi les plus grandes (diamètre de pales) et les plus puissantes en fonction en France, aux dates de cette période d'analyse.

Ces caractéristiques (voir Tableau 33) confèrent un double intérêt : ces aérogénérateurs sont théoriquement ceux émettant le plus de bruit basses fréquences et d'infrasons du fait de leurs grandes dimensions et constituent ainsi une préfiguration des futures éoliennes de plus de 3 MW.

<table><caption>Tableau 33 : caractéristiques du parc éolien de la Motelle</caption><thead><tr><td>Nom du parc</td><td>Nombre de machines</td><td>Puissance unitaire (MW)</td><td>Hauteur des nacelles (m)</td><td>Diamètre des pales (m)</td><td>Marque des éoliennes</td><td>Année de construction</td></tr></thead><tbody><tr><td>Parc éolien de La Motelle</td><td>8</td><td>3,075</td><td>94</td><td>112</td><td>Vestas</td><td>2013</td></tr></tbody></table>

Les caractéristiques techniques de ces aérogénérateurs<fnref n="55" /> indiquent que ceux-ci disposent d'une boite de vitesse (4 rapports) et fonctionnent pour des vitesses de vent comprises entre 2,5 et 25 m/s (vitesse nominale de vent : 13 m/s). La vitesse maximale de rotation est de 17,7 tours/min.

L'environnement plan est particulièrement propice à la propagation sonore et les distances des habitations les plus proches (espaces en rose dans la Figure 52, les éoliennes sont entourées en rouge) sont conformes aux critères requis<fnref n="56" /> pour la réalisation de l'étude.

Ce parc installé en 2013 ne semble pas faire l'objet de plainte de la part des riverains des communes avoisinantes.

<footnote n="55">⁵⁵ http://www.thewindpower.net/turbine_fr_1076_vestas_3075.php.</footnote>

<footnote n="56">⁵⁶ Distances éoliennes-habitations les plus proches de moins de 1 km.</footnote>
<figure><img src="image_60.png" /><figcaption>Figure 52 : positionnement du parc de la Motelle (source : Géoportail)</figcaption></figure>

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

Installé en 2009 dans le département de la Somme en région Hauts de France (communes concernées : Louvrechy, Thory, Chirmont, Sourdon), le parc du Val de Noye est constitué de 2 lignes de 6 éoliennes chacune, situées sur les territoires de 4 communes (voir Figure 53).

D'après ses caractéristiques (voir Tableau 34), ce parc s'apparente à un parc relativement classique, bien que la marque d'aérogénérateurs (Siemens SWT-2.3-93) soit assez peu courante. Ceux-ci disposent d'une boite de vitesse (3 rapports) et fonctionnent pour des vitesses de vent comprises entre 3,5 et 25 m/s (vitesse nominale de vent : 13 m/s) pour des vitesses de rotation comprises entre 6 et 16 tours/min.

<table><caption>Tableau 34 : caractéristiques du parc éolien du Val de Noye</caption><thead><tr><td>Nom du parc</td><td>Nombre de machines</td><td>Puissance unitaire (MW)</td><td>Hauteur des nacelles (m)</td><td>Diamètre des pales (m)</td><td>Marque des éoliennes</td><td>Année de construction</td></tr></thead><tbody><tr><td>Parc éolien du Val de Noye</td><td>12</td><td>2,3</td><td>80</td><td>93</td><td>Siemens</td><td>2009</td></tr></tbody></table>

L'audition d'une riveraine de ce parc par le groupe de travail a permis de disposer d'éléments d'informations supplémentaires. Suite au dépôt de plusieurs plaintes par des habitants de la commune de Louvrechy, des mesures acoustiques avait permis de constater d'importantes émergences sonores (bruit audible) en période nocturne (entre 4 et 11,5 dBA, l'émergence admissible réglementaire étant de 3 dBA, cf. § 3.1.1.1). Conséquemment à ces mesures, un plan de bridage<fnref n="57" /> a été imposé par Arrêté préféctoral (mars 2014) afin de respecter la réglementation en vigueur.

Néanmoins, malgré le retour à une situation conforme aux exigences réglementaires, plusieurs

<footnote n="57">⁵⁷ Période restreinte de fonctionnement et/ou bridage de la vitesse de rotation des pales en vue de limiter le bruit résultant chez les riverains.</footnote>
riverains relatent une persistance de symptômes pouvant s'apparenter à la description du syndrome éolien (sommeil perturbé, acouphènes, etc., voir § 2.5.1).

La présence de tels symptômes déclarés, souvent associés d'après les plaignants aux effets des infrasons, alors que le cadre réglementaire pour le bruit audible est dorénavant respecté et vérifié, soulève des questions. Cette situation s'avérait donc particulièrement intéressante et méritait d'être étudiée dans le cadre de cette campagne de mesures.

<figure><img src="image_61.png" /><figcaption>Figure 53 : positionnement du parc du Val de Noye (source : Géoportail)</figcaption></figure>

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

Le parc éolien du Porcien s'inscrit dans une configuration courante (voir Tableau 35) d'une dizaine d'aérogénérateurs de marque fréquemment rencontrée en France. Ces turbines, disposées en 2 lignes (voir Figure 54) comprennent une boite de vitesse (3 rapports) et fonctionnent pour des vitesses de vent comprises entre 3,5 et 22 m/s (vitesse nominale : 13 m/s) pour des vitesses de rotation comprises entre 7,8 et 15 tours/min.

<table><caption>Tableau 35 : caractéristiques du parc éolien Énergie du Porcien</caption><thead><tr><td>Nom du parc</td><td>Nombre de machines</td><td>Puissance unitaire (MW)</td><td>Hauteur des nacelles (m)</td><td>Diamètre des pales (m)</td><td>Marque des éoliennes</td><td>Année de construction</td></tr></thead><tbody><tr><td>Parc éolien du Porcien</td><td>10</td><td>2,05</td><td>100</td><td>92</td><td>Senvion</td><td>2011</td></tr></tbody></table>

Le terrain environnant s'apparente à celui des autres sites (même type de terrain, relief plat à très
légèrement vallonné). Le choix de disposer d'environnements semblables et propices à la propagation sonore facilite la comparaison des résultats entre sites et est susceptible de majorer en même temps la contribution liée à cet aspect de propagation. Seules les sources sonores (caractéristiques des aérogénérateurs et disposition spatiale) et les facteurs météorologiques pourront raisonnablement expliquer les possibles différences observées.

Les habitations des communes les plus proches (Saint Germainmont et Le Thour) se situent au-delà de 900 m. Aucune plainte concernant ce parc mis en fonction en 2011 n'a été rapportée

<figure><img src="image_62.png" /><figcaption>Figure 54 : positionnement du parc du Porcien (source : Géoportail)</figcaption></figure>

### 5.1.2.4 Autres sites désignés par le texte de saisine

Les deux sites faisant l'objet de plaintes et indiqués dans la lettre de saisine n'ont pas été retenus, en raison de leur moindre intérêt en comparaison de ceux sélectionnés et présentés précédemment.

Concernant le parc de Saint-Servant-sur-Oust, la plainte a abouti à la mise en vigueur d'un plan de bridage en journée et d'un fonctionnement très réduit la nuit (22h-7h). Une éolienne a par ailleurs été équipée de dispositifs expérimentaux de réduction du bruit. Les niveaux sonores attendus sont par conséquent réduits et ne correspondraient plus à ceux qui ont motivé la plainte. Son fonctionnement est devenu atypique par rapport à l'ensemble des parcs existants. De plus, ces éoliennes sont situées le long d'une route passante susceptible d'interférer avec le signal sonore éolien et donc de fortement compliquer l'exploitation des mesures.

Le parc éolien de Freycenet-la-Tour-Moudeyres (parc des Barthes) se situe quant à lui dans un relief vallonné et à grande distance d'habitations. Les éoliennes sont de dimensions modestes (pales de 70 m de diamètre contre des dimensions de plus de 80 m pour la plupart des éoliennes). La plainte relayée par le texte de saisine concerne un riverain localisé à grande distance de la plus proche éolienne (plus de 11 km). Compte-tenu de ces éléments, ce site n'a pas été retenu.
Néanmoins, les informations recueillies au cours de l'audition d'une riveraine de ce parc éolien par le groupe de travail ont souligné l'intérêt que pourrait comporter l'étude de ce parc atypique dans un second temps (possibles phénomènes d'écho, positionnement atypique des éoliennes, relief vallonné).

### 5.1.3 Protocoles de mesure

L'objectif de chaque campagne expérimentale est de caractériser le bruit dû aux infrasons et basses fréquences sonores qui peut être relevé chez un riverain d'un parc éolien et dont l'origine est le parc éolien. Des données complémentaires nécessaires à l'exploitation des résultats ont été recueillies après la campagne de mesure auprès des exploitants des parcs éoliens (voir ci-dessous). Ceux-ci n'ont ainsi été informés de la réalisation de la campagne de mesures qu'une fois celle-ci terminée.

L'objectif des mesures était de :

* relever les niveaux sonores et les spectres basses fréquences à différentes distances, (ainsi qu'à l'intérieur du logement d'un riverain de chaque site ;

* observer si l'énergie sonore basses fréquences émise par l'éolienne est modifiée au cours de la propagation entre la source et la façade du bâtiment du riverain, ainsi que par la transmission à travers la façade du riverain vers l'intérieur de son logement.

Cette caractérisation porte ainsi sur :

* le bruit émis par la source ;

* la propagation acoustique entre la source et un riverain ;

* le bruit résultant en façade du bâtiment d'un riverain ;

* le bruit résultant à l'intérieur du logement d'un riverain.

Le vent étant un facteur qui agit aussi bien sur l'émission acoustique de la source que sur la propagation du bruit, les campagnes de mesures s'accompagnent d'une caractérisation des conditions météorologiques (vitesse et direction du vent), afin de mettre en relation le niveau sonore relevé chez le riverain avec les conditions de propagation liées aux conditions météorologiques (voir § 4.2.2).

Le protocole expérimental comprend l'installation de 3 à 4 points de mesures acoustiques et de 1 point de mesure météorologique pendant une durée d'une semaine. Un point est situé à proximité de l'éolienne afin d'estimer son émission acoustique, un point est situé à une distance de 500 m de l'éolienne la plus proche du riverain, un point est situé à l'extérieur de l'habitation du riverain. Un point supplémentaire a été placé à l'intérieur d'une habitation riveraine (Figure 55).

<figure><img src="image_63.png" /><figcaption>Figure 55 : schéma de principe de la localisation des points de mesure acoustique ($A_{eol}$, $A_{500}$, $A_{ext}$, $A_{int}$) et météorologique (M)</figcaption></figure>
Les périodes de mesures sont les suivantes :

* site 1 : 12/10/2015 au 19/10/2015 (1 000 échantillons de 10 min exploitables) ;

* site 2 : 30/06/2015 au 06/07/2015 (887 échantillons de 10 min exploitables) ;

* site 3 : 23/03/2015 au 27/03/2015 (541 échantillons de 10 min exploitables).

Des compléments sur le protocole expérimental et le matériel mis en œuvre sont donnés en Annexe 7.

## Mesures de l'émission acoustique de l'éolienne la plus proche du riverain

Un relevé acoustique a été réalisé à proximité de l'éolienne la plus proche d'un riverain (cf. Figure 55, point A<sub>eol</sub>). Ce point comprend l'installation d'un microphone placé au sol sur une plaque réfléchissante d'un diamètre de 1 m, et situé suivant les prescriptions de la norme NF EN 61400-11 à une distance égale à la hauteur maximale atteinte par l'extrémité d'une pale. Afin de limiter le bruit du vent sur le microphone, ce dernier est équipé d'une protection anti-vent spécifique (cf. Figure 56). La disposition du microphone, l'emplacement du point de mesure, ainsi que les caractéristiques de la protection anti-vent suivent les prescriptions de la norme précitée. Le niveau sonore mesuré au niveau du point A<sub>eol</sub> permet d'obtenir la puissance acoustique apparente de l'éolienne (voir Annexe 7).

<figure><img src="image_64.png" /><figcaption>Figure 56 : point de mesure de la puissance acoustique apparente de l'éolienne (point A<sub>eol</sub>) avec sa protection anti-vent</figcaption></figure>

## Mesures acoustiques à 500 m

Un point de mesure acoustique a été placé entre le logement d'un riverain et l'éolienne la plus proche de ce logement, afin de quantifier les spectres sonores à la distance minimale réglementaire de 500 m en deçà de laquelle il ne peut y avoir d'habitation. La mesure est effectuée à une hauteur de 2 m.

## Mesures acoustiques en façade et chez le riverain

Le bruit en façade du logement du riverain a été caractérisé à l'aide d'un point de mesure placé à 2 m en avant d'une ouverture de l'habitation (fenêtre, porte-fenêtre, etc.) à 2 m de hauteur.
<figure><img src="image_65.png" /><figcaption>Figure 57 : exemples de points de mesure en façade de bâtiment</figcaption></figure>

Le bruit à l'intérieur d'une pièce du logement a été mesuré à l'aide d'un microphone placé à 1,5 m de hauteur et localisé aux 2/3 de la diagonale principale de la pièce afin de se prémunir des principaux phénomènes de résonnances dans la pièce. Le point en façade est situé face à une ouverture de la pièce dans laquelle est placé le point dans le logement.

## Mesures d'isolement acoustique de la façade

Afin de caractériser les performances acoustiques de la façade du bâtiment dans lequel est placé le point Aint, une mesure de l'isolement acoustique vis à vis des bruits de l'extérieur a été réalisée selon la norme EN ISO 10 052. Ceci consiste à émettre avec un haut parleur un bruit de fort niveau à l'extérieur, et à mesurer simultanément le spectre sonore à l'intérieur de la pièce du bâtiment et à l'extérieur face à une fenêtre de cette pièce. L'isolement est obtenu est faisant la différence entre les deux spectres (on parle alors d'isolement brut). Cet isolement traduit la capacité de la paroi à atténuer le bruit provenant de l'extérieur du bâtiment.

## Mesures météorologiques

Un anémomètre à ultrasons 3D placé sur un mât de 10 m de haut (point M, Figure 55), entre l'éolienne et le logement du riverain, a permis de mesurer la vitesse et la direction du vent sur des périodes de 10 minutes, ainsi que des grandeurs turbulentes (vent et température). Après un traitement adapté (Gauvreau *et al.* 2009), ces dernières permettent de caractériser l'état de stabilité de l'atmosphère et d'estimer les conditions de propagation acoustique entre l'éolienne la plus proche du logement considéré et l'habitation. L'estimation du gradient vertical de température, du gradient vertical de vitesse de vent et de la direction du vent permettent d'accéder à la valeur du gradient vertical de vitesse du son, puis de déterminer pour chaque échantillon de 10 min la condition de propagation associée (Gauvreau *et al.* 2009).

Suite à un problème de matériel lors de la réalisation des mesures, ce type d'information n'est pas disponible pour le site 3.
<figure><img src="image_66.png" /><figcaption>Figure 58 : mât météorologique de 10 m de hauteur (à gauche) comportant un anémomètre à ultrasons 3D (à droite), installé au point M</figcaption></figure>

### ▶ Autres relevés

Les exploitants des parcs éoliens des sites 1 et 3 ont fourni la production électrique des éoliennes ainsi que la vitesse et la direction des vents mesurés au niveau de la nacelle au cours de la période de mesure acoustique<sup>58</sup>. La vitesse de vent au niveau de la nacelle permet d'obtenir la vitesse de vent standardisée à 10 m de hauteur selon la procédure décrite dans la norme NF EN 61400-11 (voir Annexe 7).

### 5.1.4 Traitement des données recueillies

* Les périodes présentant des bruits perturbateurs clairement non attribuables aux éoliennes sont exclues des analyses. Cela concerne en particulier les bruits provenant des activités locales du site, les bruits de la faune locale, ainsi que les périodes de pluie marquée continues ou les périodes où les éoliennes étaient à l'arrêt ;

* les spectres des niveaux sonores sont déterminés à partir des niveaux sonores L50<sup>59</sup> calculés sur des périodes de 10 minutes ;

* des indicateurs complémentaires, tels que le niveau sonore en dBG, sont calculés à partir des données mesurées en tiers d'octave ;

* les conditions de propagation entre l'éolienne la plus proche et le logement du riverain sont estimées en fonction de la valeur du gradient de vitesse du son à une hauteur de 10 m : un gradient positif est associé à des conditions favorables à la propagation sonore (niveaux sonores renforcés), tandis qu'un gradient négatif est associé à des conditions de propagation défavorables à la propagation (niveaux sonores atténués) ;

* la représentativité des conditions observées lors de chaque campagne, par rapport à des conditions moyennes annuelles, a été appréciée pour chaque site en comparant les données de vent mesurées (vitesses et directions), lors des campagnes acoustiques à la

<footnote n="58"><sup>58</sup> Afin de ne pas interférer dans un contentieux en cours sur le site 2 entre un riverain et l'exploitant de ce site, il a été jugé opportun de ne pas contacter l'exploitant du site 2.</footnote>

<footnote n="59"><sup>59</sup> médiane des niveaux sonores relevés pendant la période de 10 min. Cela correspond ainsi au niveau sonore dépassé 50 % du temps.</footnote>
rose des vents de chaque site (source : Météo France). Il apparaît ainsi que 66 % des conditions annuelles de vent ont été observées pour le site 1, 75 % pour le site 2 et 38 % pour le site 3 (voir Annexe 5).

## 5.2 Résultats de la campagne de mesure

### ► Niveaux globaux

On observe que le niveau global d'émission sonore augmente, comme attendu, avec la vitesse de vent (Figure 59). Ce résultat bien connu (voir par exemple Bowdler et al 2012) est visible aussi bien sur le niveau sonore en dBA, que sur le niveau global des infrasons et basses fréquences sonores exprimé en dBG (voir Figure 59). Le taux de croissance avec la vitesse du vent est sensiblement identique pour les niveaux audibles (dBA) et pour les niveaux IBF (dBG). Les niveaux de puissance globaux sont sensiblement les mêmes pour chaque site car les puissances électriques des éoliennes sont sensiblement équivalentes, allant de 2 MW (site 3) à 3 MW (site 1). Les vitesses de vent rencontrées expérimentalement ne sont pas suffisamment élevées pour mettre clairement en évidence le plateau de bruit, typique de l'émission sonore d'une éolienne en conditions de fonctionnement nominales (Bowdler et Leventhall 2012) : pour les éoliennes considérées, ce plateau devrait atteindre théoriquement 106 dBA (site 1), 105 dBA (site 2) et 104 dBA (site 3), selon l'estimation proposée par Møller et Pedersen (Møller et Pedersen 2011) à partir de la puissance électrique nominale.

Pour une classe de vitesse de vent donnée, l'émission sonore des éoliennes présente une dispersion<fnref n="60" /> assez faible pour le site 1 et le site 3 (Figure 60), en particulier pour les vitesses de vent les plus élevées. Pour le site 2, l'émission présente en revanche une dispersion non négligeable qui peut atteindre 10 dBA ou 10 dBG. L'influence de fluctuations importantes des conditions atmosphériques sur la génération du bruit aérodynamique au niveau des pales<fnref n="61" /> pourrait expliquer en partie ce phénomène, mais cette explication n'est cependant pas totalement satisfaisante et ne permet pas d'exclure d'autres causes possibles (comportement atypique de l'éolienne, bruit mécanique important, etc.). Pour les 3 sites, on constate une dispersion légèrement plus élevée pour les niveaux des infrasons et basses fréquences sonores (dBG) que pour les niveaux sonores audibles (dBA) (cf. Figure 60).

<footnote n="60">⁶⁰ Intervalle contenant 75 % des échantillons autour de la médiane.</footnote>

<footnote n="61">⁶¹ sur ce phénomène, voir (Tian et Cotté 2015) par exemple.</footnote>
<figure><img src="image_67.png" /><figcaption>Figure 59 : niveaux de puissance acoustique médians<fnref n="62" /> en fonction de la vitesse du vent, exprimés en dBA (à gauche) et en dBG (à droite).</figcaption></figure>

<figure><img src="image_68.png" /></figure>

Points rouges : niveaux sonores médians, barres rouges : intervalles contenant 75 % des échantillons autour de la médiane des niveaux sonores d'une classe de vent.

<caption>Figure 60 : niveau de puissance acoustique en fonction de la vitesse du vent à 10 m, exprimé en dBA (haut) et en dBG (bas).</caption>

► Spectres

Pour tous les sites, les spectres d'émission ont un contenu large bande où les infrasons et basses fréquences sont majoritaires (Figure 61). On note la présence de bruit prédominant à certaines fréquences dans certaines conditions, par exemple entre 10 et 20 Hz, et entre 50 et 100 Hz. Ceci peut être dû soit à la boite de vitesses au niveau de la nacelle, estimée contribuer aux alentours de 20 Hz (Sawalhi et Randall 2014), ou à des composants au niveau de la nacelle (refroidissement,

<footnote n="62">⁶² Le niveau médian correspond à la médiane des niveaux de puissance situés dans chaque classe de vitesse de vent contenant un minimum de 10 échantillons valides.</footnote>
etc.), soit à des harmoniques supérieures de la fréquence de rotation de passage des pales au
droit du mât dont la fréquence fondamentale est estimée de l'ordre de 1 Hz (Zajamšek et al. 2016,
Zajamsek, Moreau, et Doolan 2014). Ces composantes tendent à disparaitre lorsque la vitesse de
vent augmente, car elles sont alors masquées par le bruit aérodynamique des pales. Par ailleurs,
on note également un renforcement graduel du bruit IBF lorsque la vitesse de vent augmente
(Figure 61).

<figure><img src="image_69.png" /><figcaption>**Figure 61 :** spectres de puissance acoustique (L50) médians<sup>63</sup>, en fonction de la vitesse du vent.</figcaption></figure>

Hormis pour les faibles vitesses de vent (inférieures à 4 m/s), les spectres présentent une forme quasi linéaire selon le logarithme de la fréquence, avec une pente négative des basses fréquences vers les hautes fréquences. Cette tendance quasi linéaire est d'autant plus marquée que les vitesses de vent sont importantes. Pour les vitesses les plus élevées, les taux de décroissance observés sont de l'ordre de -2 dB par octave (Figure 62), alors que la valeur de -4 dB/octave est rencontrée dans la littérature (Botha 2013, Møller et Pedersen 2011, Tachibana et al. 2014).

<figure><img src="image_70.png" /><figcaption>**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</figcaption></figure>

5.2.1 Spectres et niveaux sonores à différentes distances

Pour chaque site, les niveaux sonores ont été mesurés à deux distances de l'éolienne la plus
proche d'un riverain : à 500 m et, et à environ 900 m en façade de l'habitation.

<footnote n="63">63 Les spectres médians sont calculés à partir de la médiane des niveaux sonores pour chaque tiers d'octave.</footnote>
► Contribution des éoliennes au bruit mesuré

Afin de s'assurer que les niveaux sonores relevés sont bien imputables aux éoliennes, des études de corrélations entre les niveaux sonores mesurés et le niveau de puissance acoustique de l'éolienne ont été menées.

Site 1 et site 3

Les coefficients de corrélations sont élevés aussi bien à 500 m qu'au niveau du riverain (cf. Figure 63 et Figure 64). Des corrélations significatives existent également entre les niveaux de bruit mesurés et la vitesse du vent à 10 m de hauteur. Ceci se conçoit bien dans la mesure où l'émission sonore de l'éolienne apporte une contribution significative au bruit mesuré et que celle-ci dépend de la vitesse du vent ; mais le fait que les corrélations avec la vitesse du vent soient inférieures à celles avec l'émission sonore de l'éolienne tend à indiquer de plus que l'éolienne contribue davantage au bruit mesuré que le bruit du vent seul. Pour le site 3, la corrélation des niveaux IBF et l'émission IBF de l'éolienne est modérée ce qui pourrait laisser penser que les niveaux IBF en ces points ne proviennent pas uniquement de l'éolienne.

Une analyse de corrélation similaire, mais réalisée de façon fréquentielle (voir Annexe 6) indique que les spectres mesurés à 500 m et à l'extérieur chez le riverain sont relativement bien corrélés avec le spectre d'émission sonore de l'éoliene. Pour les infrasons et basses fréquences, cette corrélation a tendance à augmenter avec la vitesse de vent.

Site 2

Le coefficient de corrélation entre les bruits mesurés à 500 m et l'émission sonore de l'éolienne est faible (inférieur à 0,5), aussi bien pour les niveaux audibles que pour les infrasons et basses fréquences. Le fait que le coefficient de corrélation entre le niveau de bruit mesuré à 500 m et la vitesse du vent soit plus élevé indique que le bruit du vent a masqué le bruit de l'éolienne pour ce site.

Le même constat est effectué au niveau du bruit mesuré chez le riverain, où de plus la présence de bruit local non imputable à l'éolienne a probablement masqué le bruit de l'éolienne.

Le même type de constat et de conclusion est observé pour l'analyse de corrélation réalisée de façon fréquentielle entre les spectres mesurés et le spectre d'émission sonore de l'éolienne (voir Annexe 6).

Pour les raisons évoquées ci-dessus, et afin de ne pas biaiser les comparaisons, les résultats du site 2 (où la contribution du bruit d'éolienne est masquée) ne seront pas comparés par la suite aux résultats des sites 1 et 3 (où la contribution du bruit d'éolienne est constatée).
<figure><img src="image_71.png" /></figure>

Avec r_BP et r_Sp : coefficient de corrélation linéaire et coefficient de corrélation de Spearman

P : p-valeur du test de corrélation

N : nombres d'échantillons

<figure><img src="image_72.png" /><figcaption>Figure 63 : niveau sonore à 500 m de l'éolienne (L₅₀) en fonction du niveau de puissance de l'éolienne (Lw), exprimés en dBA (haut) et en dBG (bas).</figcaption></figure>

Avec r_BP et r_Sp : coefficient de corrélation linéaire et coefficient de corrélation de Spearman

P : p-valeur du test de corrélation

N : nombres d'échantillons

<caption>Figure 64 : niveau sonore à l'extérieur du logement d'un riverain (L₅₀) en fonction du niveau de puissance de l'éolienne (Lw), exprimés en dBA (haut) et en dBG (bas).</caption>
<figure><img src="image_73.png" /><figcaption>Figure 65 : niveau sonore à 500 m de l'éolienne (L₅₀) en fonction de la vitesse du vent à 10 m, exprimé en dBA (haut) et en dBG (bas).</figcaption></figure>

<figure><img src="image_74.png" /><figcaption>Figure 66 : niveau sonore à l'extérieur du logement du riverain (L₅₀), en fonction de la vitesse du vent à 10 m, exprimé en dBA (haut) et en dBG (bas).</figcaption></figure>
► Spectres mesurés à différentes distances

La comparaison de la forme des spectres mesurés à 500 m et au niveau des habitations à la forme du spectre d'émission des éoliennes (Figure 67) révèle des contributions fréquentielles attribuables aux éoliennes (bosse à 63 Hz par exemple). Les tiers d'octave des infrasons et basses fréquences sonores mesurés à chaque point sont bien corrélés avec ceux du spectre d'émission (voir Annexe 7). On constate une augmentation des niveaux sonores des IBF avec la vitesse de vent. Pour les 2 sites, pour les faibles vitesses de vent, les spectres sont sensiblement les mêmes entre les points à 500 m et les points de mesure au niveau des riverains, ce qui tend à indiquer que ces spectres sont davantage représentatifs du bruit local du site que du bruit des éoliennes. Lorsque la vitesse de vent augmente, le niveau sonore à 500 m tend à être supérieur à celui mesuré au niveau du riverain ; ceci s'explique par la contribution plus importante du bruit de l'éolienne au niveau du point le plus proche.

Compte tenu des niveaux sonores mis en jeu, on constate que pour les vitesses de vent les plus élevées qui ont été mesurées (6 à 7 m/s), la plus petite fréquence audible à 500 m des éoliennes est d'environ 50 Hz. Au niveau des habitations, le niveau sonore étant plus faible, cette fréquence est aux alentours de 60 Hz pour les mêmes conditions.

<figure><img src="image_75.png" /></figure>

Seuil d'audition ISO 226 (tirets noirs), spectre de puissance de l'éolienne – 40 dB (pointillés).

<caption>Figure 67 : médianes des spectres à 500 m (rouge) et à l'extérieur de l'habitation (vert)</caption>

Compte tenu des conditions météorologiques rencontrées sur site, on ne constate pas une influence sur les conditions de propagation très significative à 500 m. À 900 m, une augmentation des niveaux sonores est constatée lors de conditions favorables à la propagation et pour des vitesses de vent à 10 m comprise entre 3 et 5 m/s. Cette augmentation est en particulier visible en dessous de 20 Hz.

Il faut cependant noter que ces constats ne portent que sur des vitesses de vent peu élevées (jusqu'à 5 m/s), et qu'aucune comparaison n'a pu être effectuée pour des vitesses plus élevées dans la mesure où aucune condition de propagation défavorable n'a été rencontrée lors de la campagne de mesure pour des vitesses supérieures à 5 m/s.
<figure><img src="image_76.png" /><figcaption>**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.

Toutes conditions de vent et toutes conditions de propagation confondues, les spectres présentent une dispersion importante qui va de 10 à 20 dB (Figure 69). Ces ordres de grandeur de dispersion sont similaires avec ce qui est rapporté dans la littérature pour des contextes similaires (voir par exemple (Evans, Cooper, et Lenchine 2013)).</figcaption></figure>

<figure><img src="image_77.png" /></figure>

Seuil d'audition ISO 226 (tirets noirs). Barres verticales : intervalles contenant 75 % des échantillons autour de la médiane des niveaux sonores de chaque tiers d'octave.

<caption>**Figure 69 :** spectres médians et dispersion associée, toutes conditions de vent et de propagation confondues</caption>

Cette dispersion importante est en particulier due à la grande variété des conditions de vent rencontrées. Si l'on considère à présent différentes classes de vent, on constate que les dispersions les plus importantes sont observées pour les vitesses de vent les plus faibles (Figure 70). Ceci est en partie dû à une contribution du bruit local du site au bruit mesuré pour ces gammes de vitesses, pour lesquelles l'éolienne émet moins de bruit. La dispersion des spectres
est plus importante dans la partie IBF (de l'ordre de 10 dB) que pour les fréquences plus élévées (de l'ordre de 5 dB) (Figure 70). La dispersion est moins importante pour les vitesses de vent les plus fortes (de l'ordre de quelques décibels).

<figure><img src="image_78.png" /></figure>

Seuil d'audition ISO 226 (tirets noirs). Barres verticales : intervalles contenant 75 % des échantillons autour de la médiane des niveaux sonores de chaque tiers d'octave.

**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.**
## 5.2.2 Spectres à l'intérieur des bâtiments

### ► Isolement sonore de la façade du bâtiment

Les isolements bruts mesurés sont représentés sur la Figure 71. On retrouve un résultat bien connu : plus la fréquence est basse, moins la façade atténue le bruit provenant de l'extérieur, jusqu'à atteindre une transparence totale pour les bruits de très basse fréquence.

Des creux dans l'isolement acoustique apparaissent à certaines fréquences, par exemple aux tiers d'octave 4 Hz, 8 Hz, 25 Hz et 50 Hz pour le site 1. Ces creux ont deux causes possibles (Hansen, Hansen, et Zajamšek 2015). La première provient de la résonnance possible du volume d'air dans la pièce qui se traduit par une augmentation du niveau sonore à certaines fréquences et conduit donc à une baisse de l'isolement apparent de la façade. Ces fréquences de résonnance peuvent être déterminées avec les dimensions de la pièce (Hansen, Hansen, et Zajamšek 2015), et l'on trouve la première fréquence de résonnance aux alentours de 50 Hz pour la pièce du site 1. La deuxième cause est la mauvaise atténuation des parois de la façade à certaines fréquences. Ces fréquences peuvent être déterminées en fonction de la composition et de la structure de la paroi, et concernent ici les tiers d'octave 4 Hz, 8 Hz et 25 Hz. Ces résultats d'isolement dans le domaine des infrasons et basses fréquences sonores sont similaires à ceux présentés par Hansen et al. (Hansen, Hansen, et Zajamšek 2015).

<figure><img src="image_79.png" /><figcaption>Figure 71 : isolement brut de la façade des bâtiments</figcaption></figure>

### ► Spectres

Une comparaison entre les spectres mesurés à l'extérieur et à l'intérieur du logement est représentée sur la Figure 72.

Pour les deux sites, on constate que les très basses fréquences ne sont pas atténuées par la façade, puis que les niveaux sonores intérieurs chutent très rapidement avec la fréquence pour atteindre des niveaux assez faibles à partir de 20 Hz. Les bosses visibles vers les tiers d'octave 4 Hz, 8 Hz et 25 Hz uniquement à l'intérieur, sont dûes aux caractéristiques de l'isolement de la façade (voir ci-dessus) qui atténue moins le bruit à ces fréquences. Bien qu'également visible sur le spectre à l'extérieur du bâtiment, la bosse à 50 Hz visible sur le spectre à l'intérieur du bâtiment est due à une amplification par résonnance du bruit dans la pièce.

Le bruit intérieur dans le domaine des infrasons et basses fréquences sonores augmente avec la vitesse du vent, en suivant l'augmentation du bruit IBF à l'extérieur. On constate que les IBF mesurés à l'intérieur se situent en dessous des seuils d'audibilité jusqu'aux alentours de 50 à 100 Hz.
<figure><img src="image_80.png" /></figure>

Seuil d'audition ISO 226 (tirets noirs). Barres verticales : intervalles contenant 75 % des échantillons autour de la médiane des niveaux sonores de chaque tiers d'octave

<caption>**Figure 72 : spectres médians à l'extérieur (noir) et à l'intérieur (rouge) du logement**</caption>

### 5.2.3 Comparaison à des seuils

Les spectres mesurés à 500 m (distance minimale d'éloignement réglementaire des éoliennes par rapport aux habitations) et à l'extérieur du logement des riverains sont comparés à trois types de seuil :

* le premier seuil correspond au seuil d'audibilité fourni par la norme ISO 226 : les fréquences pures dont le niveau sonore est supérieur à ce seuil peuvent être audibles, tandis que celles dont le niveau sonore est inférieur à cette courbe ne le sont pas ;

* le deuxième type de seuil correspond au critère de gêne liée à la présence d'infrasons et basses fréquences sonores décrit par Moorhouse (Moorhouse, Waddington, et Adams 2009). Ce critère a été établi en considérant des enquêtes, des mesures *in situ*, ainsi que des mesures en laboratoire. Il permet d'apprécier si un bruit IBF peut, selon les auteurs, entraîner une gêne. Pusieurs courbes sont proposées dans ces travaux, le critère utilisé ici est celui correspondant aux seuils les plus contraignants et qui correspondent au cas d'une exposition nocturne (Moorhouse, Waddington, et Adams 2009) ;

* le troisième type de seuil est celui établi par Salt et Hullar (Salt et Hullar 2010). Ce seuil correspond aux niveaux au-delà desquels les cellules cillées externes du système auditif peuvent présenter une activation (voir § 6.3.2). Le dépassement de ce seuil, qui témoigne de la réaction positive d'un récepteur physiologique, ne permet cependant pas de préjuger, à l'heure actuelle, de quelconques effets potentiels sur la santé.

La Figure 73 présente les spectres médians de l'ensemble des mesures relevées (toutes conditions de vent confondues), accompagnés de leur dispersion, pour les sites 1 et 3, ainsi que les 3 types de seuils. On constate une dispersion importante dans la gamme des infrasons et basses fréquences sonores pouvant atteindre 20 dB en très basse fréquence. La quasi-totalité des niveaux sonores de la gamme des IBF sont en dessous de la courbe d'audibilité, les premières fréquences audibles se situant autour de 50 Hz. De même, que ce soit au niveau des riverains ou
à 500 m, la quasi-totalité des spectres ne dépasse pas le seuil de Moorhouse et al. Le seuil de Salt et Hullar est dépassé pour des fréquences supérieures à 20 Hz, indiquant ainsi, selon les hypothèses de Salt et Hullar, une activation possible des cellules cillées externes pour des fréquences supérieures à 20 Hz.

<figure><img src="image_81.png" /></figure>

Barres verticales : intervalles contenant 75 % des échantillons autour de la médiane des niveaux sonores de chaque tiers d'octave

**Figure 73 : comparaison des spectres médians (rouge) aux seuils d'audibilité (ISO 226), au seuil de Salt et au seuil de Moorhouse.**
<figure><img src="image_82.png" /><figcaption>Figure 74 : pourcentages de temps de dépassement des seuils constatés lors de la campagne de mesure, pour chaque tiers d'octave</figcaption></figure>

La Figure 74 présente la fréquence des dépassements qui peuvent être constatés. Le critère de gêne en infrasons et basses fréquences sonores de Moorhouse et al. n'est quasiment jamais dépassé (les rares dépassements constatés ont lieu sur le site 3, moins de 5 % du temps, et seules les fréquences supérieures à 50 Hz sont concernées).

Les niveaux sonores des fréquences en dessous de 50 Hz dépassent les seuils d'audition moins de 5 % du temps pour les deux sites, les fréquences inférieures à 20 Hz ne présentent aucun dépassement des seuils d'audition, aussi bien à 500 m ou au niveau des riverains. Les IBF sont donc toutjours inaudibles à ces emplacements.

À 500 m, la courbe de Salt et Hullar présente des dépassements pendant plus de 5 % du temps pour des fréquences supérieures à 5 Hz. Au niveau des riverains (900 et 950 m) ces dépassements pendant plus de 5 % du temps sont observés pour des fréquences supérieures à 20 Hz.

### 5.2.4 Comparaison des niveaux en dBA et en dBG

La variation du spectre du bruit d'une éolienne ayant la particularité de dépendre linéairement avec le logarithme de la fréquence (pente constante décroissante en dB/oct, voir § 4.2.1.3 et Figure 62), le contenu des IBF est proportionnel au contenu des fréquences audibles. Lorsque le bruit de l'éolienne contribue de façon significative, cette spécificité permet d'établir une relation théorique simple entre les niveaux exprimés en dBG et ceux exprimés en dBA, indépendamment du niveau sonore :
$$dBG = dBA + 4.9p + 5.4$$

où p est l'opposé de la pente (en dB/oct) du spectre d'émission de l'éolienne.

Afin de vérifier la validité de cette relation, une comparaison entre les niveaux en dBG et ceux exprimés en dBA est réalisée sur la Figure 75, pour des vitesses de vent où la contribution du bruit de l'éolienne est suceptible d'être significative (vitesse du vent à 10 m supérieure à 3 m/s). On constate une bonne corrélation entre les niveaux en dBG et ceux en dBA (Figure 75), ainsi qu'un accord satisfaisant entre la relation estimée et la forme de la relation théorique.

Les coefficients obtenus expérimentalement (Figure 75) sur les points à 500 m (sites 1 et 3) et en façade de l'habitation du riverain (site 1) correspondraient cependant davantage à une pente de p=-4 dB/oct qu'à ceux estimés à l'aide la pente p=-2 dB/oct, (cf. Figure 62). Les coefficients obtenus pour le point de mesure chez le riverain du site 3 diffèrent de ceux obtenus à partir des autres points, laissant à nouveau à penser que l'éolienne ne serait pas la seule source contribuant aux IBF en ce point.

La relation établie entre les dBA et les dBG présente un intérêt pratique : elle indique qu'il est possible d'obtenir des informations sur le contenu en infrasons et basses fréquences sonores d'un bruit éolien à partir d'une mesure réalisée en dBA (sous réserve que la contribution du bruit de l'éolienne dans le bruit mesuré soit significative). Ce type de résultat est en accord avec ce qui a été trouvé et mentionné dans le cadre de l'étude récente de Santé Canada (MG_Acoustics 2014b, a).

<figure><img src="image_83.png" /><figcaption>Figure 75 : corrélations entre les niveaux sonores estimés en dBG et les niveaux sonores estimés en</figcaption></figure>
## 5.3 Synthèse des campagnes expérimentales

Pour les trois sites, la forme des spectres d'émission des éoliennes est similaire et présente une forme linéaire décroissante selon le logarithme de la fréquence, avec un contenu en infrasons et basses fréquences sonores dominant et la présence de pics plus ou moins marqués qui sont probablement d'origine mécanique (machinerie dans la nacelle par exemple). L'amplitude des spectres d'émission croît quasi linéairement avec la vitesse du vent, jusqu'à théoriquement atteindre un plateau qui n'a pas pu être mis en évidence par absence de vent suffisamment fort durant la période d'observation. L'ensemble de ces observations est en accord avec ce qui est rapporté dans la littérature. Seule la valeur des pentes de spectre observées est un peu plus faible que celle rencontrée dans la littérature.

Contrairement aux sites 1 et 3, il n'a pas été possible de montrer pour le site 2 que le bruit éolien contribuait de manière significative au bruit mesuré à grande distance. Hormis pour le site 2, les niveaux sonores des infrasons et basses fréquences des spectres mesurés à grande distance (500 m et à environ 900 m en façade des bâtiments des riverains) sont mieux corrélés avec l'émission IBF des éoliennes que ne le sont les niveaux sonores des fréquences plus élevées. Ceci s'explique par l'effet de l'atténuation atmosphérique qui agit davantage sur les hautes fréquences avec la distance, et qui a un effet négligeable sur les IBF aux distances considérées dans cette étude.

Il n'a pas été observé d'influence significative des conditions météorologiques sur les conditions de propagation pour les points éloignés de 500 m et 900 m. Cette constatation est cependant à relativiser dans la mesure où les conditions météorologiques rencontrées lors des mesures n'ont pas permis d'observer chacune des deux grandes conditions de propagation (favorable et défavorable) pour toutes les classes de vent considérées et que les comparaisons n'ont pu être effectuées que sur des vitesses de vent peu élevées.

On observe une dispersion importante des spectres et des niveaux sonores relevés à grandes distances, celle-ci pouvant atteindre plus de 10 dB en basse fréquence. Cette dispersion importante étant présente essentiellement pour les faibles vitesses de vent, il est probable qu'elle soit en partie due au bruit local du site qui ne serait pas masqué par la contribution des éoliennes pour ces vitesses de vent.

Les spectres mesurés au niveau des riverains sont rarement au dessus des seuils d'audibilité pour ce qui concernent les infrasons et basses fréquences sonores. Les premières fréquences audibles, plus de 5 % de la période d'observation, sont supérieures à 50 Hz. Le critère de gêne IBF de Moorhouse et al. n'est quasiment jamais dépassé (les rares dépassements constatés ont lieu sur le site 3 moins de 5 % du temps et seules quelques fréquences de 50 à 100 Hz, limite du domaine des IBF, sont concernées). La courbe de Salt et Hullar est dépassée pendant plus de 5 % du temps pour des fréquences supérieures à 5 Hz à 500 m, et supérieures à 20 Hz au niveau des riverains, indiquant ainsi une activation possible des cellules cillées externes par ces fréquences<sup>64</sup> (sans préjuger toutefois d'effets sanitaires potentiels).

Les mesures effectuées à l'intérieur des bâtiments des riverains dans une pièce faisant face aux éoliennes indiquent des niveaux d'infrasons et basses fréquences sonores assez faibles et inaudibles. Les caractéristiques des isolements phoniques des bâtiments aux fréquences IBF montrent un isolement acoustique brut qui diminue lorsque les fréquences diminuent, jusqu'à atteindre une transparence acoustique quasi totale aux très basses fréquences. Dans le domaine IBF, on note également des diminutions ponctuelles de l'isolement à certaines fréquences. Celles-ci peuvent être dues soit aux caractéristiques mécaniques des parois de la façade (pour les fréquences IBF les plus basses), soit à un phénomène de résonance du volume d'air de la pièce qui peut apparaître à des fréquences du haut du spectre IBF (vers 50 Hz pour les pièces

<footnote n="64">64 Voir § 2.5.3 et § 6.3.2.2.</footnote>
considérées). Ces résultats sont en accord avec des résultats de la littérature concernant ces domaines de fréquences (Hansen, Hansen, et Zajamšek 2015).

Une corrélation significative a été observée entre les niveaux sonores globaux pondérés G et A de bruits où la contribution des éoliennes était significative. Ceci est d'un intérêt pratique très intéressant, car cela indique que des informations pertinentes concernant le niveau d'IBF présent dans un bruit éolien pourraient être obtenues à partir de résultats de mesures estimés en dBA à partir d'un matériel acoustique « standard ».

Ces expérimentations ont mis en évidence une difficulté à déterminer si le bruit des éoliennes contribue de façon significative aux bruits mesurés à grande distance. Ceci est d'autant plus vrai pour les IBF qui ne sont pas audibles. Hormis les calculs de corrélations effectués dans cette étude, mais qui peuvent cependant avoir une portée limitée, il serait nécessaire de mettre en œuvre des analyses complémentaires qui n'ont pas pu être réalisées dans le cadre de ces campagnes :

* une première analyse consisterait à observer si des cycles marche/arrêt des éoliennes sont également visibles dans les signaux mesurés à grande distance<fnref n="65" /> ;

* une deuxième analyse intéressante consisterait à suivre la procédure présentée par Zajamšek et al.. (Zajamšek et al. 2016), qui consiste à observer si l'on retrouve des raies de très basses fréquences, caractéristiques du bruit éolien, dans le spectre mesuré. Ceci nécessite de mettre en œuvre des analyses spectrales plus détaillées.

<footnote n="65">⁶⁵ Le protocole de mesure n'avait pas retenu cette procédure car cela aurait nécessité l'intervention de l'exploitant des parcs éoliens, ce qui avait été exclu intialement afin d'éviter tout biais potentiel dans l'étude.</footnote>
# Synthèse du chapitre 5 : exposition aux basses fréquences et infrasons des éoliennes

Le groupe de travail a piloté des campagnes de mesures de bruit (incluant basses fréquences et infrasons) à proximité de plusieurs parcs éoliens. Ces travaux avaient pour objectif de documenter les expositions sonores dues aux éoliennes, en particulier pour les basses fréquences et infrasons, par des mesures dans plusieurs situations jugées clés et de les comparer aux données disponibles dans la littérature scientifique.

Ces mesurages acoustiques, réalisés par le Centre d'études et d'expertise sur les risques, l'environnement, la mobilité et l'aménagement (Cerema) ont été effectués pour trois parcs éoliens. Pour chacun de ces parcs, le protocole expérimental comprenait l'installation de 3 à 4 points de mesures acoustiques et de 1 point de mesure météorologique pendant une durée d'une semaine :

* à proximité de l'éolienne afin d'estimer son émission acoustique ;

* à une distance de 500 m de l'éolienne la plus proche d'un riverain (distance réglementaire minimale d'éloignement des habitations) ;

* en façade et à l'intérieur de l'habitation d'un riverain (à environ 900 m de l'éolienne).

## ► Conclusions issues des campagnes de mesures

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

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

* la forme générale du spectre d'émission du bruit éolien (décroissance quasi linéaire du niveau sonore avec le logarithme de la fréquence) est retrouvée sur tous les sites avec peu de différences notables. Quelques raies fréquentielles, probablement attribuables au bruit mécanique dans la nacelle, ont été relevées dans la partie IBF du spectre ;

* plus la vitesse de vent augmente, plus l'émission sonore IBF augmente, le maximum théorique n'ayant pas pu être observé lors des campagnes de mesure (faute de vitesses de vent suffisamment élevées).

* les résultats des mesures de niveaux sonores à 500 m et 900 m (riverain) confirment les tendances observées dans la littérature scientifique pour 2 sites sur 3 <fnref n="66" /> :

* 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 pour des domaines de fréquences IBF n'a été constaté (< 50 Hz) ;

* des niveaux sonores dépassant ponctuellement⁶⁷ la courbe théorique de Salt et al. ont été observés à l'extérieur des habitations, pour des fréquences inférieures à

<footnote n="66">⁶⁶ La contribution sonore des éoliennes au niveau du riverain du site 2 n'a pas pu être établie du fait de la contribution importante du bruit local qui masque le bruit des éoliennes.</footnote>
20 Hz. D'après ces auteurs, le dépassement de ces niveaux sonores serait susceptible de générer une stimulation nerveuse au niveau de l'appareil cochléovestibulaires. Des travaux seraient à conduire pour valider cette hypothèse (voir § 6.3.2) ;

* les infrasons et basses fréquences sonores mesurés à l'intérieur des habitations, dans des conditions où les éoliennes fonctionnaient avec les vitesses de vent les plus élevées rencontrées au cours des mesures (6 à 7 m/s<fnref n="68" />), sont inférieurs au seuil d'audibilité (ISO 266).

<footnote n="67">⁶⁷ 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>

<footnote n="68">⁶⁸ Vitesse de vent standardisée.</footnote>
# 6 Impacts sanitaires des infrasons et basses fréquences sonores des éoliennes

## 6.1 Méthode de travail

### ► Recherche bibliographique / identification des éléments bibliographiques d'intérêt

Pour les besoins de cette revue des connaissances disponibles concernant les effets sanitaires liées aux infrasons et aux sons basse fréquence émis par les parcs éoliens, une recherche bibliographique<sup>69</sup> a été effectuée entre le 6 août 2014 et le 1er décembre 2015, la liste documentaire ayant été régulièrement mise à jour durant cette période.

En complément de cette recherche systématique par mots clés dans les moteurs de recherche, d'autres documents ont été identifiés *via* les références bibliographiques de rapports et documents clés préalablement identifiés.

Enfin, cette liste documentaire a également été complétée *via* les auditions au cours desquelles les différentes parties-prenantes invitées ont notamment porté à la connaissance du groupe de travail les références bibliographiques qu'elles ont jugées clés 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, *proceeding*, poster, etc.);

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

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

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

### ► Tri et analyse des documents identifiés

Afin de permettre au groupe de travail de se concentrer sur l'analyse complète des documents les plus pertinents, un premier tri a été effectué afin de ne conserver que les documents sources (ceux relatifs à des études scientifiques produisant des données, par opposition aux revues de littérature) traitant d'effets sanitaires (élimination des documents traitant uniquement d'exposition sonore, d'effets sur l'environnement, de préoccupations énergétiques, etc.).

Les revues de littérature sont néanmoins succinctement analysées dans le chapitre 6.2 afin d'esquisser le panorama des différentes conclusions existantes.

Les documents restants ont ensuite été répartis suivant 5 grands types d'effets :

* effets auditifs ;

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

* gêne - stress - sommeil - effets cardiovasculaires (hors VAD);

* effets cognitifs ;

<footnote n="69"><sup>69</sup> Moteurs de recherche : PubMed, Science Direct et Google Scholar</footnote>

<footnote>Mots clés : ([low frequency] AND/OR [infrasound]) AND ([wind turbine] AND/OR [windfarm] AND/OR [health])</footnote>
* vibroacoustic disease (VAD).

Ces documents triés par type d'effet ont ensuite été individuellement analysés par le groupe de travail à l'aide d'une grille de lecture (voir Annexe 2) permettant de qualifier la qualité des données (existence ou non de biais dans l'étude) et la pertinence du sujet (par rapport au sujet des infrasons et basses fréquences émis par les éoliennes).

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

Pour rappel, un premier paragraphe est consacré à une synthèse des principales revues de littérature existantes (chapitre 6.2). Ces documents sont différenciés suivant leur typologie (rapports institutionnels, revues soumises à comité de lecture et autres types de documents).

Sur la base des analyses individuelles d'articles produites, plusieurs synthèses de connaissances ont été réalisées sur des thématiques jugées pertinentes et devant être traitées séparément du fait de leurs particularités.

Ainsi, le premier paragraphe (6.3.1) est consacré aux quelques données épidémiologiques existantes concernant les effets du bruit des éoliennes sur la santé des riverains. Certainement du fait de la complexe séparation des effets par type de fréquence (comment imputer la causalité d'un effet à une bande de fréquence donnée lorsque les riverains observés sont soumis à l'ensemble du spectre d'émission, et non uniquement à la part de spectre étudiée ?), très peu de ces études se sont spécifiquement intéressées aux infrasons et basses fréquences. Par conséquent, cette synthèse intègre l'ensemble des études épidémiologiques étudiant la relation de causalité entre les émissions sonores des éoliennes, toutes fréquences confondues, et la santé des riverains. Les études relatives aux effets des basses fréquences et infrasons en milieu professionnel, jugées trop éloignées de la situation des riverains d'éoliennes en matière de temps d'exposition et de niveaux sonores, ont été écartées de cette analyse.

Le paragraphe suivant (6.3.2) est dédié à la synthèse des connaissances sur les mécanismes cochléaires et sur les effets des infrasons et basses fréquences sur la cochlée. Pour cette partie mécanistique, les articles retenus sont ceux jugés de qualité suffisante et se rapportant aux infrasons et/ou sons de basses fréquences indifféremment de la nature de la source émettrice.

La nature des sons étudiés (spectre audible, basses fréquences, infrasons, toutes fréquences, etc.) pouvant être contrôlée, ou pour le moins caractérisée, dans les études cliniques et expérimentales, la synthèse de ce type de données pour les infrasons a été séparée de celle pour les basses fréquences (respectivement paragraphes 6.3.4 et 6.3.5). Les articles traitant d'effets des infrasons (ou basses fréquences) spécifiquement issus d'éoliennes étant très peu nombreux, ceux-ci sont inclus dans ces synthèses même si leur qualité n'est pas entièrement satisfaisante. Les articles relatifs à des infrasons (ou basses fréquences) d'autres sources (climatisation, générateur sonore en laboratoire, etc.) ont également été intégrés à l'analyse lorsque leur qualité a été jugée suffisante et que les situations d'exposition ne sont pas trop éloignées de celles des éoliennes (par exemple, élimination des essais de tolérance au décollage d'une fusée pour lesquelles les expositions sont à de très forts niveaux et de courtes durées). Les études se rapportant aux effets des éoliennes toutes fréquences confondues sont exclues, car elles ne permettent pas de déterminer si les effets observés sont attribuables aux bruits audibles, aux basses fréquences ou aux infrasons.

Enfin, compte-tenu de l'importance de ces sujets dans les controverses actuelles, un paragraphe (6.4) traite spécifiquement des pathologies environnementales telles que la VAD et le syndrome éolien (wind turbine syndrome). L'ensemble des articles sources analysés sont inclus dans cette synthèse.
## 6.2 Travaux d'expertise et revues de littérature

L'examen des données abordant le sujet des effets sanitaires des infrasons permet de constater un fort déséquilibre entre sources bibliographiques primaires (documents relatifs à des expériences ou études scientifiques originales) et secondaires (revues de la littérature scientifique ou articles d'opinion) disponibles sur cette thématique. En effet, ces sources secondaires sont très abondantes face à un nombre restreint de sources primaires qu'elles sont censées synthétiser. Cette particularité bibliographique ajoutée à une divergence très marquée des conclusions de ces revues manifeste clairement l'existence d'une forte controverse sur cette thématique.

Le terme de source secondaire rassemble des revues systématiques de littérature mais également de multiples commentaires et opinions en réaction à certaines publications, signe supplémentaire de l'intensité des débats sur ce sujet. Compte-tenu du nombre élevé de ces sources bibliographiques secondaires et de l'intérêt limité à en réaliser une synthèse exhaustive, ce paragraphe s'attache à n'en décrire qu'une sélection (revues jugées pertinentes). Il est à rappeler que les très nombreux documents ne traitant pas des effets sanitaires mais d'autres thématiques liées au sujet des éoliennes (énergétie, politique, économie, etc.) ne sont pas retenus dans cette revue puisque considérés hors-sujet. Par souci de cohérence, les documents analysés sont successivement abordés et différenciés suivant leur typologie :

* les rapports publiés par des organismes publics (§ 6.2.1) ;

* les revues de littérature publiées dans des revues scientifiques à comité de lecture (§ 6.2.2) ;

* les autres revues (§ 6.2.3).

### 6.2.1 Organismes publics – rapports institutionnels

**Canada : Santé Canada – Bruit des éoliennes et santé**

Santé Canada a réalisé, en collaboration avec Statistique Canada, en 2012, une étude épidémiologique dont les objectifs étaient :

* d'étudier la prévalence des effets sur la santé ou les indicateurs de la santé auprès d'un échantillon de canadiens exposés au bruit des éoliennes, à partir de mesures directes de l'état de santé et de mesures autodéclarées ;

* de se servir de la modélisation statistique afin d'établir le rapport entre l'exposition aux niveaux sonores produits par des éoliennes et des mesures directes de l'état de santé et autodéclarées ;

* d'étudier l'apport des infrasons et basses fréquences sonores produits par les éoliennes en tant que facteurs pouvant contribuer aux réactions défavorables de la collectivité.

Un résumé des résultats de cette étude a été mis à disposition en 2014 sur le site de Santé Canada<fnref n="70" /> et l'équipe de recherche a publié ses travaux dans des revues scientifiques à comité de lecture. S'agissant de travaux d'épidémiologie et non d'une revue de littérature, les articles déjà publiés associés sont abordés au chapitre dédié aux travaux épidémiologiques (§ 6.3.1) et les résultats ne sont pas développés ici.

<footnote n="70">⁷⁰ http://www.hc-sc.gc.ca/ewh-semt/noise-bruit/turbine-eoliennes/summary-resume-fra.php</footnote>
► **Canada : Institut national de santé publique du Québec (INSPQ) - éoliennes et santé publique (synthèse et mise à jour des connaissances)**

L'Institut national de santé publique du Québec (INSPQ) a publié en 2013 une mise à jour d'une synthèse des connaissances relative aux liens entre éoliennes et santé publique datant de 2009⁷<fnref n="1" />. Ces travaux ne correspondent pas, selon les auteurs eux-mêmes, à la définition stricte d'une revue systématique de la littérature scientifique (Bland, Meurer, et Maldonado 1995)<fnref n="72" />. Cependant, la démarche de mise à jour s'en rapproche (stratégies de recherche explicitées et sélection des documents intégrés en fonction de critères de qualité et de pertinence). Plus de 50 textes ont été retenus pour cette mise à jour qui aborde une large diversité de thématiques (bruit audible, infrasons, ombres mouvantes, sécurité des travailleurs, sécurité publique, champs électromagnétiques, etc.).

Les conclusions de ce document relatives au bruit audible des éoliennes sont les suivantes :

* le niveau de bruit engendré par les éoliennes n'entraîne pas d'impact direct sur la santé auditive (fatigue ou perte auditive) des personnes vivant à proximité ;

* deux effets sont retenus comme potentiellement associés aux niveaux de bruit engendrés par les éoliennes : la gêne et la perturbation du sommeil :

* l'exposition au bruit des éoliennes peut représenter une nuisance pour les populations avoisinantes dans certaines conditions, tant à l'intérieur qu'à l'extérieur des maisons, mais des connaissances scientifiques restent à acquérir sur les niveaux et les facteurs qui l'influencent ainsi que les critères à appliquer pour l'évaluer et la réduire ;

* l'effet de nuisance occasionnée par le bruit des éoliennes a été associé au niveau sonore, mais aussi à d'autres facteurs, notamment à la visibilité des éoliennes et à l'attitude des personnes exposées envers celles-ci ;

* les niveaux de bruit engendrés par les éoliennes sont perçus comme plus dérangeants que ceux provenant d'autres sources de bruit. Cependant, la relation exposition-effet (dose-réponse) suggérée par des études actuelles reste à être améliorée ;

* en raison du type d'études réalisées et de leur faible nombre, les preuves scientifiques concernant les impacts sur le sommeil sont limitées ;

* pour la gestion des risques sur la santé liés au bruit des éoliennes, certains pays possèdent des critères de niveau absolu et d'autres, des critères d'appréciation relatifs au niveau de bruit ;

* plusieurs études utilisent les modèles prévisionnels pour estimer l'exposition au bruit, mais des conditions doivent être respectées pour leur validité.

<footnote n="71">⁷¹ https://www.inspq.qc.ca/pdf/publications/1633_EoliennesSP_SynthConn_MAJ.pdf</footnote>

<footnote n="72">⁷² L'élaboration d'une revue systématique est basée sur un protocole détaillé préalable, établi selon le « Cochrane Collaboration Handbook » et est composée des cinq étapes suivantes :</footnote>

<footnote n="1">1. définition claire de l'objectif *a priori*, avant toute considération des résultats et préparation minutieuse des questions ;</footnote>

<footnote n="2">2. établissement d'une stratégie de recherche large dans plusieurs bases de données, en évitant l'introduction de biais ;</footnote>

<footnote n="3">3. évaluation de la validité et de la pertinence des publications par attribution d'un indice de qualité et définition d'un seuil d'exclusion (attribution d'une cote pour chaque document, par deux examinateurs indépendants, en fonction d'une grille de lecture destinée à apprécier la qualité méthodologique et le niveau de preuve scientifique de ces documents ; élimination des articles qui n'arrivent pas à un certain seuil de qualité) ;</footnote>

<footnote n="4">4. extraction des données sous forme d'annotations ;</footnote>

<footnote n="5">5. synthèse des résultats des différents articles retenus et présentation sous forme de fiches simplifiées de présentation des évidences.</footnote>
Concernant spécifiquement les infrasons et basses fréquences sonores, l'INSPQ aboutit aux conclusions suivantes :

* bien que les éoliennes émettent des infrasons et que de nouvelles études proposent des voies de transmission permettant à l'oreille de les détecter, il n'en demeure pas moins qu'aucune preuve ne supporte formellement l'hypothèse que des effets sur la santé sont occasionnés par les infrasons ;

* les sons basses fréquences peuvent être masqués par le bruit du vent lorsqu'il y a des turbulences ;

* l'intensité des sons basses fréquences produits par les éoliennes modernes est modérée et peut se situer autour du seuil de détection, selon la distance entre l'éolienne et le domicile des riverains ;

* rien ne permet de conclure à un effet quelconque des sons basses fréquences sur la santé physique lorsque leur intensité est inférieure au seuil de la perception humaine ;

* il n'est pas possible de conclure que les sons basses fréquences produits par les éoliennes constituent une nuisance pour les populations avoisinantes. Il est néanmoins important de considérer les plaintes et de les analyser.

► Australie : National health and medical research council (NHMRC) - Systematic review of the human health effects of wind farms

Le National Health and Medical Research Council (NHMRC) australien a publié en 2015 une revue systématique<fnref n="73" /> dont l'objectif était de déterminer s'il existe des associations entre l'exposition aux parcs éoliens et des effets sanitaires chez l'être humain, et de déterminer, le cas échéant, si les associations identifiées sont de nature causale ou si elles peuvent être expliquées par le hasard ou par des facteurs de confusion.

Ce document aborde la thématique du bruit (incluant les IBF) mais également les champs électromagnétiques ainsi que les effets stroboscopiques et conclut qu'il n'existe pas, à l'heure actuelle, d'éléments de preuve suffisants en faveur de l'existence d'effets néfastes pour la santé humaine liés aux parcs éoliens. De possibles associations entre bruit éolien et des effets autodéclarés (gêne sonore, perturbation du sommeil et qualité de vie) sont néanmoins identifiées. Les auteurs soulignent les nombreux biais et facteurs de confusion pouvant expliquer ces associations ainsi que l'impossibilité de déterminer si ces effets (ou leur répartition) sont apparus après exposition au bruit éolien ou s'ils existaient avant l'implantation de ces structures (études transversales). Toujours d'après les auteurs, quelles que soient la réalité et la nature de ces associations, des effets de type gêne sonore et perturbation du sommeil sont improbables au-delà d'une distance d'éloignement de 1 500 m des aérogénérateurs. Il est à noter que ces effets ne sont pas considérés dans cette revue comme des effets sanitaires à part entière mais comme de possibles médiateurs vers des effets sur la santé (pathologie).

Concernant spécifiquement les IBF, le faible nombre d'études traitant des effets des infrasons mais également leur faible qualité scientifique sont soulignés (notamment : faible nombre d'individus étudiés pour pouvoir observer des différences ou similarités statistiques dans chaque étude, incohérence des effets observés entre publications).

<footnote n="73">73 https://www.nhmrc.gov.au/guidelines-publications/eh57.</footnote>
► Royaume-Uni: Health Protection Agency (HPA) - Health effects of exposure to ultrasound and infrasound

Dans une revue des connaissances relatives aux effets sanitaires liés aux infrasons et aux ultrasons, indépendemment de la nature de la source, la Health protection agency (HPA) du Royaume-Uni soulignait les points suivants en 2010⁷⁴ :

* chez l'animal, des études rapportent des effets biologiques pour des expositions dont le niveau sonore dépasse 100 dB, (atteintes du système auditif au dessus de 140 dB). La littérature scientifique traitant des niveaux sonores plus faibles est peu fournie et aucun effet biologique des infrasons n'a pu être établi ;

* chez l'être humain, le faible nombre d'études expérimentales de bonne qualité et leurs résultats divergents ne permettent pas d'établir l'existence d'effets biologiques ou comportementaux liés aux expositions aux infrasons (niveau de preuve insuffisant). Des atteintes et douleurs auditives pourraient intervenir pour des expositions intenses (aussous de 140 dB, niveau sonore dépendant de la fréquence du signal). Quelques éléments de preuve sont néanmoins disponibles sur de possibles effets des infrasons à plus bas niveaux sur l'état d'éveil. De manière générale, les études cliniques et épidémiologiques exploitables sont peu nombreuses.

Les auteurs concluent que le niveau de preuve disponible au moment de la réalisation de l'étude était insuffisant pour pouvoir apporter une réponse définitive quant à l'existence ou non d'effets sanitaires potentiels des infrasons liés à une exposition à des niveaux sonores couramment rencontrés dans l'environnement, cela notamment pour les expositions à long terme. Ils ajoutent que les données disponibles ne suggèrent pas que l'exposition aux infrasons en dessous du seuil d'audition puisse entraîner des effets sanitaires néfastes.

► France : Académie de médecine - Le retentissement du fonctionnement des éoliennes sur la santé de l'homme

Dans un rapport daté de 2006⁷⁵, l'Académie de médecine considérait que le seul risque vraisemblable lié au fonctionnement des éoliennes et encouru par les populations riveraines était celui d'un traumatisme sonore chronique. Considérant que cet effet potentiel dépend directement de la distance à l'éolienne, les auteurs de ce rapport soulignaient la nécessaire acquisition de connaissance notamment via la réalisation d'une étude épidémiologique afin d'étudier la survenue de ces effets chez les riverains en fonction de la distance d'éloignement à l'éolienne la plus proche et des expositions sonores mesurées pour des temps longs. Dans l'attente de ces nouvelles données, l'Académie de médecine recommandait à titre conservatoire de suspendre la construction des éoliennes d'une puissance supérieure à 2,5 MW à moins de 1 500 mètres des habitations.

### 6.2.2 Revues de la littérature soumises à un comité de lecture

La plupart des revues de littérature soumises à un comité de lecture s'accordent sur la nécessaire considération des effets du bruit déjà documentés pour d'autres sources sonores (notamment la gêne) et sur leur complexité. Des divergences apparaissent quant à la plausibilité d'autres effets que ceux-ci, certains auteurs concluant en leur inexistence, d'autres signalant les lacunes de connaissances existantes. Quelques pistes de mécanismes d'actions sont suggérées. Des positionnements en faveur de l'existence avérée d'autres effets sanitaires spécifiques aux IBF ont pu être retrouvés, mais plus rarement.

<footnote n="74">⁷⁴https://www.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/335014/RCE-14_for_web_with_security.pdf.</footnote>

<footnote n="75">⁷⁵ http://www.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/eolienne_sante_2006_academie_medicine.pdf</footnote>
Ainsi, dans une analyse des documents présentés au cours des congrès « Wind turbine noise » et de l'« *American acoustical society* » tenus en 2011, Palmer relève que si les études épidémiologiques ne montrent pas de lien clair entre bruit audible des éoliennes et effet sanitaire chez le riverain, des relations causales ont été documentées pour d'autres sources sonores en ce qui concerne certains effets sanitaires (modifications temporaires de paramètres physiologiques - pression sanguine, fréquence cardiaque et respiratoire -, gêne sonore et perturbation du sommeil). Ces connaissances sont, d'après l'auteur, suffisantes pour accréditer un lien de causalité entre bruit éolien audible et effets sanitaires équivalents à ceux déjà connus pour les autres sources sonores (Palmer 2011).

Dans une revue systématique très récente des études épidémiologiques présentée au congrès Euronoise 2015, Baliatsas et al. ont évalué l'association entre l'exposition aux infrasons et basses fréquences sonores et des effets sanitaires dans la population générale (Baliatsas, van Kamp, et van Pol 2015). D'après ces auteurs, les données suggèrent une association entre cette exposition et divers symptômes autodéclarés dont la gêne. Ils soulignent cependant la prudence requise pour interpréter ces résultats en raison du faible nombre d'études existantes sur lesquelles ils se fondent. Pour ce qui concerne l'association de ces expositions avec d'autres effets sanitaires, le niveau de preuve est actuellement insuffisant.

Schmidt et Klokker concluent également, en s'appuyant sur une revue systématique de la littérature s'intéressant aux associations entre exposition au bruit éolien et effets sanitaires, qu'il existe une relation dose-effet entre l'exposition au bruit éolien et le risque de gêne et de perturbation du sommeil autorapportée; ils déterminent un niveau seuil de tolérabilité à approximativement 35 dBA (Schmidt et Klokker 2014). Les auteurs considèrent en revanche comme insuffisants les niveaux de preuve disponibles dans la littérature pour ce qui concerne les associations entre bruit éolien et autres effets sanitaires.

Mc Cunney et al. ont réalisé une revue de la littérature sur les effets du bruit éolien incluant des données épidémiologiques et des données expérimentales (McCunney et al. 2014), avec un focus sur les infrasons et basses fréquences sonores. Leurs conclusions sont les suivantes :

* les niveaux des infrasons émis par les éoliennes auxquels sont exposées les habitations riveraines se situent au dessous du seuil d'audibilité ;

* aucune étude cas-témoin n'a été identifiée au cours de cette revue de la littérature. Les études transversales les plus fiables ne montrent pas d'association claire et cohérente entre exposition au bruit des éoliennes et effets sur la santé ;

* il n'a pas pu être trouvé de risques sanitaires particuliers liés au bruit éolien, incluant les IBF, chez les riverains présents autour de ces installations ;

* la gêne associée à la présence des éoliennes est un phénomène complexe dans lequel interviennent des facteurs individuels. Le bruit éolien revêt une importance mineure dans le processus amenant les personnes à se déclarer gênées par rapport à d'autres nuisances liées aux éoliennes (visuelles, etc.).

Dans une revue ancienne mais très détaillée des expositions humaines aux infrasons et basses fréquences sonores et leurs conséquences sur la santé, Berglund signale les particularités de l'exposition aux IBF (Berglund, Hassmen, et Job 1996) : d'une part, les IBF sont ubiquitaires dans l'environnement quotidien du fait des nombreuses sources environnementales et anthropiques existantes et, d'autre part, les moyens de protection habituels de lutte contre le bruit s'avèrent être de faible efficacité à leur encontre. Malgré les difficultés méthodologiques pour mettre en évidence les effets liés aux IBF, les éléments de preuve disponibles suggèrent, d'après ces auteurs, que plusieurs effets nocifs liés au bruit (notamment la gêne) peuvent être attribués à l'exposition aux basses fréquences de ce bruit. Néanmoins, ces auteurs soulignent également que les basses fréquences sonores pourraient protéger des effets auditifs d'un bruit simultané à plus hautes fréquences.
Leventhall a réalisé en 2009 un état des connaissances relatives à la perception des infrasons et basses fréquences sonores ainsi qu'à leurs effets sur la santé. Il analyse les différentes hypothèses pouvant expliquer l'origine de déclarations de plaintes concernant les IBF (Leventhall 2009). Pour chacune de ces hypothèses, il identifie les lacunes de connaissances et énonce les questions-clés auxquelles il invite la communauté scientifique à répondre :

* le système auditif est-il le récepteur du corps humain le plus sensible aux basses fréquences dans le corps humain ? Existe-t-il un mécanisme de perception autre que celui-ci ?

* les infrasons d'intensité inférieure au seuil d'audibilité sont-ils dangereux ? Si oui, existe-t-il des seuils d'intensité permettant de se protéger de ce danger potentiel ?

* lorsque des plaintes sont liées à un bruit qui ne peut être objectivé par la mesure, ces plaintes seraient-elles liées aux fluctuations du niveau sonore de fond ?

* ces fluctuations peuvent-elles rendre gênant un bruit, de niveau d'intensité sonore moyen en dessous du seuil d'audition ?

* la combinaison des fluctuations du fond sonore avec une acuité auditive particulière pourrait-elle permettre à certaines personnes d'entendre des bruits de niveaux sonores si faibles (bien en dessous du seuil d'audibilité) alors qu'ils sont considérés comme inaudibles ?

* la façon dont sont mesurés les bruits basses fréquences masque-t-elle dans la pratique les caractéristiques pertinentes du bruit au regard de la gêne sonore ?

* compte-tenu de la distribution normale du seuil d'audibilité, pourquoi n'y a-t-il pas plus de plaintes liées aux IBF ?

À travers une analyse des principaux articles utilisés pour appuyer la preuve de l'existence d'effets sanitaires liés à l'exposition aux infrasons des éoliennes, le même auteur dénonce dans une publication plus récente la confusion constatée entre basses fréquences sonores (audibles) et infrasons dans ces documents (Leventhall 2013). Convaincu à la fois du faible niveau de preuve associé aux effets des infrasons des éoliennes et néanmoins de la réalité de la gêne sonore vécue par quelques personnes exposées à de faibles niveaux sonores, il considère comme très faible l'intérêt à porter à ce sujet des infrasons. Selon lui, la focalisation sur le sujet des infrasons serait même contre-productive, car elle détournerait l'attention du problème réel : une gêne sonore, complexe en soi, car faisant intervenir divers facteurs acoustiques et non acoustiques intriqués, liée au bruit audible, dont la gestion nécessiterait une approche pluridisciplinaire.

En contradiction complète avec les articles précédents, Phillips affirme l'indéniabilité des effets sanitaires imputables aux éoliennes du fait du nombre important de témoignages autorapportés. Il fustige notamment la méthodologie des revues de littérature existantes, notamment le peu de crédit accordé aux témoignages et autres données publiées non soumises à comité de lecture, accusant de partialité les rapports gouvernementaux et autres revues ne statuant pas en faveur de l'existence d'effets chez les riverains. Selon l'auteur, l'absence de revue d'un document par un comité de lecture ne peut pas justifier de l'écarter de l'analyse puisque, toujours selon l'auteur, ce système de relecture par des pairs, perçu par beaucoup comme un gage de qualité, ferait preuve de conservatisme scientifique et découragerait l'innovation plus qu'elle ne la favoriserait (Phillips 2011).

Concernant la gêne associée aux éoliennes, Baqtasch et al. soulignent dans un article abordant des éléments d'acoustique physique des éoliennes (métrologie, normalisation des mesures, propagation), de psychoacoustique et de réglementation, l'importance de l'attitude négative vis-à-vis de la source sur la gêne sonore et considèrent que les éoliennes émettent des infrasons dont les niveaux sonores ne devraient pas occasionner de problèmes (Baqtasch et al. 2006).

Doolan s'est penché sur les études relatives à la perception et à la gêne liés aux émissions basses fréquences des éoliennes et montre l'importance des facteurs visuels, économiques et psychologiques sur la modulation de la gêne sonore (Doolan 2013). Pour cet auteur, les infrasons
de faible niveau sonore ne sont pas directement perceptibles mais pourraient entrer en résonnance avec des portes ou fenêtres, et donc, être potentiellement perçus indirectement. Les basses fréquences (20 – 200 Hz) peuvent excéder le seuil d'audibilité et pourraient donc être corrélées à une gêne sonore.

La revue de littérature de Knopper et al incluant une soixantaine d'articles et traitant des effets du bruit, dont les infrasons et basses fréquences sonores, des champs électromagnétiques et des effets stroboscopiques, suggère une absence d'effets sanitaires des éoliennes pour les riverains mais de possibles nuisances sonores (dont la perturbation du sommeil) pour des niveaux sonores dépassant 40 dBA (Knopper et al. 2014). Les auteurs soulignent l'importance de la considération des variables subjectives associées à ces effets autodéclarés et affirment que les données disponibles suggèrent que les éoliennes ne sont pas à l'origine d'effets sanitaires lorsqu'elles sont correctement installées.

Dans une revue datant de 1978, Broner considère que les effets des basses fréquences s'apparentent à un degré moindre à ceux déjà connus pour le spectre audible (Broner 1978). Pour un même niveau de pression sonore, le bruit de fréquences comprises entre 20 et 100 Hz semble plus gênant que celui des infrasons, l'éventuel danger généralement associé aux infrasons ayant été certainement surestimé selon l'auteur. La gêne due au bruit semble être le premier effet des basses fréquences et infrasons, le seuil d'effet des infrasons se situant vers 120 dB. Broner souligne l'absence de données de bonne qualité, les lacunes méthodologiques de certaines études pouvant amener à des biais d'interprétation.

Quelques autres effets sont rapportés dans d'autres revues. Celle de Birnie et al., en 1983, se basant sur les données expérimentales, relève de multiples effets sanitaires liés à des expositions très intenses aux infrasons (Birnie et al. 1983) :

* sensations d'« oreille pleine » à partir de 130 dB ;

* effets auditifs (déplacement du seuil d'audition) à partir de 137 dB (effet temporaire recouvré 30 minutes après la fin de l'exposition) ;

* modification du rythme respiratoire à partir de 130 dB ;

* absence d'effets sur les performances mais de possibles effets au-delà de temps d'exposition dépassant 40 min.

Chen et al. indiquent qu'il existe une possible sensation due aux infrasons, consciente ou non, via la cochlée (Chen et Narins 2012). Les données actuelles sont cependant insuffisantes pour déterminer si cette probable sensation induit des effets sanitaires. Néanmoins, considérant les relations existantes entre la modification d'activités du lobe temporal et la survenue de divers désordres psychiatriques, l'apparition de certains effets sanitaires psychosomatiques dus à des expositions aux infrasons constituerait une hypothèse à étudier.

Harrison s'est également intéressé à la plausibilité biologique du Wind Turbine Syndrome (WTS) via l'activation vestibulaire par les infrasons et basses fréquences sonores (Harrison 2014). L'auteur pointe les importantes lacunes de connaissances relatives à l'existence de ces effets biologiques dans les conditions d'exposition de riverains au bruit éolien, ces effets vestibulaires ayant été observés expérimentalement à de plus forts niveaux d'exposition sonore.

Pour Persinger, les infrasons, qu'ils soient issus de sources naturelles ou anthropiques, ont la capacité d'entrer en résonnance avec le corps humain car ils se rapprochent des vibrations naturelles de ce dernier (Persinger 2014). L'auteur rapporte des corrélations de niveaux modérés entre exposition prolongée à des infrasons de faibles niveaux (au dessus de 50 dB) et effets autorapportés (nausées, malaises, fatigue, douleurs non spécifiques, perturbation du sommeil, etc.). Il ajoute que ces constats convergent avec les connaissances récemment acquises en biophysique : les cellules intéragissent via l'échange d'infimes quanta d'énergie qui correspondraient (en énergie) aux pressions sonores de faibles niveaux produites par des phénomènes naturels et également par les éoliennes, ce qui pourrait amener à réduire la qualité de vie.
Enfin, Jauchem et Cook ont recensé et analysé les très nombreuses allégations d'applications militaires non léthales du son sous ses diverses formes : bruit audible, partie basses fréquences et infrasons (Jauchem et Cook 2007). Sur la base de nombreux avis d'experts sur ce sujet estimant pour la plupart que les effets des infrasons rapportés dans de précédentes études sont exagérés, d'arguments techniques (limitations techniques notamment liées aux dimensions de l'appareillage nécessaire à la production d'IBF de forte intensité, à leur faible directivité, etc.) et du constat de l'arrêt de programmes de recherche consacrés à leur développement, ils concluent qu'il est improbable que les infrasons et basses fréquences sonores de hautes intensités puissent produire un système convenable pour de telles applications militaires.

### 6.2.3 Autres catégories de revues

Bien que difficilement identifiables, puisque peu répertoriées dans les outils classiques de recherche bibliographique scientifique, de très nombreuses contributions de qualité hétérogène ont pu être trouvées et classées dans cette catégorie. Seules celles présentant des arguments scientifiques étayés sur les effets des infrasons et basses fréquences sonores figurent dans ce paragraphe. Les nombreux documents résumant les travaux liés à la « vibroacoustic disease » ne sont pas abordés ici, puisque ce sujet est détaillé au chapitre 6.4.1.

Comparativement aux catégories précédentes (rapports institutionnels et articles scientifiques soumis à comité de lecture), les conclusions sont souvent bien plus tranchées, aussi bien dans un sens que dans l'autre. L'analyse de cet ensemble documentaire semble ainsi dévoiler une situation plus controversée.

Dans une revue assez complète sur les connaissances des effets sanitaires liés au bruit des éoliennes (Colby et al. 2009), dont les infrasons et basses fréquences, réalisée par un comité d'experts pour le compte de l'American wind energy association et de l'association canadienne de l'énergie éolienne, Colby et al. ont identifié et analysé les diverses hypothèses de mécanismes d'effet sur la santé. Les experts de ce comité s'accordent sur les points suivants :

* « Les sons et les vibrations produits par les éoliennes n'ont rien d'unique ;

* l'ensemble des connaissances actuelles sur le son et la santé est considérable ;

* l'ensemble des connaissances actuelles ne fournit aucune preuve que les sons audibles et les sons à basse fréquence en deçà des seuils audibles émanant des éoliennes ont des effets physiologiques nocifs directs de quelque nature que ce soit. »

Ces mêmes auteurs jugent, sur la base de leur analyse bibliographique, que le « syndrome éolien » (WTS) « repose sur une mauvaise interprétation des données physiologiques et que les caractéristiques du soi-disant syndrome sont de simples retombées de réactions qui relèvent de la gêne ou d'une indisposition ». Ils considèrent de plus comme très douteuses les données sur lesquelles se fondent la VAD.

Concernant la pertinence de nouvelles études, les auteurs estiment que « le nombre et la nature sans contrôle des cas rapportés existants d'effets nocifs sur la santé allégués comme étant associés aux éoliennes ne peuvent justifier le financement d'autres études sur ce sujet ». Enfin, les conclusions principales de ce rapport sont les suivantes :

* « le son émis par les éoliennes ne constitue pas un risque de perte auditive, ni d'ailleurs de tout autre effet nocif pour la santé des humains ;

* les sons à basse fréquence en deçà des seuils audibles et les infrasons produits par les éoliennes ne constituent pas un risque pour la santé humaine ;

* certaines personnes peuvent être irritées par les sons produits par les éoliennes. Cette indisposition n'est pas une maladie ;

* une des principales préoccupations liées au son provenant d'une éolienne est sa nature fluctuante. Certaines personnes peuvent trouver ce son gênant, ce qui serait une réaction
> qui repose principalement sur les caractéristiques spécifiques des personnes et non sur l'intensité des niveaux sonores. »

La revue de littérature effectuée par Parent concernant l'évaluation des risques imputables aux éoliennes sur les animaux (liés aux champs électromagnétiques, au bruit audible, aux infrasons, aux effets stroboscopiques et aux risques de collision) montre que, si les études disponibles sur le sujet ne semblent pas suggérer d'effets, ces connaissances demeurent lacunaires (Parent 2007).

Dans une revue de la littérature sur le sujet des effets sanitaires liés aux infrasons et basses fréquences sonores réalisée dans le cadre d'un rapport destiné à la Commission du service public du Wisconsin (États-Unis), Roberts et al. soulignent la difficulté d'évaluation liée à la non spécificité des effets de santé rapportés aux IBF et plus généralement aux éoliennes, aussi bien dans les témoignages recueillis que dans la littérature soumise à comité de lecture (Roberts et Roberts 2009). La gêne constitue un effet subjectif classique du bruit, et il apparaît évident que des riverains sont gênés par le bruit généré par le fonctionnement des éoliennes. Néanmoins, les auteurs ajoutent qu'il n'y a pas d'éléments de preuve scientifique issus de données soumises à comité de lecture soutenant l'existence de pathologies ou conditions de santé altérées causées par les éoliennes.

Dans une revue générale sur le sujet des effets du bruit éolien sur la santé (Shepherd 2010), Shepherd souligne les connaissances accumulées relatives aux effets sanitaires du bruit audible issu de sources environnementales (gêne, perturbation du sommeil, diminution des performances scolaires chez l'enfant, effets cardiovasculaires). De plus, des travaux récents indiqueraient selon l'auteur une association entre la gêne liée au bruit éolien et la détresse psychologique, le stress, des difficultés à l'endormissement et des éveils. Il ajoute que l'altération de la qualité du sommeil n'entraîne pas uniquement fatigue, endormissement et diminution des capacités cognitives mais s'accompagnerait probablement de risques accrus d'obésité, de diabète, d'hypertension artérielle, de cancer et de diminution de l'immunité. S'appuyant sur ces éléments de connaissances, Shepherd conclut que le bruit éolien dispose du potentiel nécessaire à dégrader le bien-être physique, psychologique, social et environnemental des personnes qui y sont exposées. Concernant la gêne en particulier, il précise que les caractéristiques physiques descriptives du bruit sont faiblement prédictives de la gêne en raison de l'intrication complexe de différents facteurs individuels intervenant dans l'appréciation individuelle du bruit.

Dans un rapport de 2013 de l'Université de Salford préparé pour le gouvernement écossais, Von Hünerbein et al. ont produit une revue de littérature sur les 4 années précédentes focalisée sur le sujet de l'évaluation des effets sanitaires et de la gêne liés au bruit éolien (incluant les caractéristiques de modulation d'amplitude et les IBF) (Von-Hunerbein et al. 2013). Leurs conclusions sont les suivantes :

* des éléments de preuves tangibles sur la gêne due au bruit éolien sont disponibles ;

* des effets du bruit éolien sur la perturbation du sommeil, tels que ceux déjà connus pour le bruit en général, sont documentés mais restent controversés ;

* le bruit éolien, l'impact visuel, les bénéfices économiques et l'attitude vis à vis de la source ont été identifiés comme facteurs intervenant dans la gêne ; la contribution des IBF à la gêne impliquerait l'intervention d'un mécanisme d'action physiologique pour l'instant non reconnu ;

* concernant les stratégies d'atténuation, l'impact du bruit éolien devrait être réduit par l'application de valeurs limites de bruit conservatives. Les auteurs ont également identifié l'emploi de différentes distances d'éloignement mais mettent en garde contre l'existence d'inconvénients associés à ce mode de gestion : absence de considération des caractéristiques environnementales locales ou circonstances particulières, (niveau de fond sonore existant, topographie, etc.), non différenciation des différentes sources d'émissions sonores (les technologies de turbines éoliennes ne sont pas équivalentes). D'une manière générale, l'utilisation d'une distance d'éloignement, fixée en fonction de la source éolienne
la plus bruyante appliquée à toutes les éoliennes, serait non seulement rapidement
obsolète et surtout préjudiciable à l'utilisation des éoliennes les moins bruyantes.

Dans un article publié dans un journal d'information des professionnels de l'acoustique, Chatillon recommande de ne plus considérer les basses et très basses fréquences comme imperceptibles par l'audition humaine par nature, les seuils de gêne étant même a priori plus rapidement atteint à ces gammes de fréquences (Chatillon 2011). Il signale les limites de la pondération A pour l'estimation des impacts sonores aux extrémités de la bande de fréquences audibles et avertit des effets sanitaires liés aux expositions à de fortes doses d'IBF, en matière de niveau sonore et de durée d'exposition.

Reposant sur divers travaux documentant de possibles associations entre exposition aux infrasons, ressentis négatifs assimilés au mal de mer et divers effets physiologiques, Renard conclut que l'exposition aux infrasons est susceptible d'entraîner des effets sanitaires tels que céphalées, vertiges, nausées, nystagmus (mouvements oculaires involontaires), trémulations (tremblements involontaires d'une partie ou de la totalité du corps), dyspnées (difficultés respiratoires) et troubles circulatoires (Renard 2005).

À travers l'analyse de 18 études, Arra et al. concluent à l'existence d'une association entre l'exposition au bruit des éoliennes et la détresse psychologique (human distress), en se basant sur le fait qu'aucune de ces études ne démontre l'absence d'association (Arra et al. 2014). Le groupe de travail réfute ce raisonnement car de manière fondamentale, si des travaux scientifiques peuvent réveler l'existence d'association entre une exposition et un effet, elles ne peuvent pas scientifiquement en démontrer l'absence.

## 6.3 Synthèse des connaissances relatives aux effets des infrasons et sons basses fréquences des éoliennes

Les conséquences sur la santé d'une exposition intense au bruit sont surtout connues et ont essentiellement été quantifiées dans le milieu du travail (effets auditifs). Toutefois, les niveaux d'exposition susceptibles d'engendrer des pertes auditives ne se rencontrent que très rarement dans le cadre d'expositions environnementales liées aux infrastructures de transport ou aux installations industrielles bruyantes.

Outre les effets du bruit sur les organes et la fonction auditive (fatigue et pertes d'audition), le bruit est susceptible d'entraîner des effets physiologiques extra-auditifs ainsi que des effets psychosociologiques et comportementaux.

### 6.3.1 Synthèse des données issues de l'épidémiologie

#### 6.3.1.1 Effets du bruit audible sur la santé

Les effets physiologiques extra-auditifs du bruit sont actuellement encore insuffisamment reconnus et leur importance est de ce fait souvent sous-estimée. Le principal d'entre eux est la perturbation du sommeil. Le bruit perturbe le sommeil de différentes manières, à partir d'un niveau sonore faible. Il peut rendre difficile l'endormissement ou réveiller une personne et, par là, fragmenter le sommeil voire le raccourcir. Le bruit peut aussi empêcher d'atteindre un sommeil profond et altérer ainsi la qualité du sommeil. Un sommeil raccourci ou de moindre qualité a des répercussions sur la santé et les performances cognitives la journée suivante : la performance, l'apprentissage et l'attention sont réduits, les temps de réactions sont allongés.

Les autres effets physiologiques extra-auditifs du bruit peuvent soit résulter directement d'une exposition au bruit, soit être consécutifs aux perturbations du sommeil par le bruit. Ces effets comprennent notamment les réponses du système cardiovasculaire avec un risque accru d'hypertension et de troubles cardiaques ischémiques chez les adultes et une augmentation de la
tension artérielle chez les enfants. Par ailleurs, la sécrétion d'hormones ainsi que le système immunitaire pourraient être également perturbés.

La gêne constitue l'un des effets du bruit les plus étudiés. D'autres effets psychosociologiques et comportementaux du bruit ont été documentés dans la littérature scientifique : interférence avec la communication, effets sur les attitudes et le comportement social (agressivité et troubles du comportement, diminution de la sensibilité et de l'intérêt à l'égard d'autrui), effets sur les performances (dégradation des apprentissages scolaires notamment) ou encore sur l'automédication (prise de somnifères ou d'anxiolytiques).

Pour en savoir plus sur le sujet, se reporter au précédent rapport Anses relatif aux impacts sanitaires extra-auditifs du bruit environnemental (Anses 2013).

### 6.3.1.2 Effets du bruit des éoliennes sur la santé

Actuellement, il n'existe aucune étude épidémiologique qui se soit intéressée aux effets sur la santé des infrasons ou des sons basse fréquence émis dans l'environnement et plus particulièrement ceux produits par les éoliennes. Par conséquent, les paragraphes suivants concernent uniquement l'ensemble des études épidémiologiques étudiant la relation de causalité entre les émissions sonores des éoliennes, toutes fréquences confondues, et la santé des riverains.

Les niveaux d'exposition susceptibles d'engendrer des pertes auditives ne se rencontrent que très rarement dans le cadre d'expositions environnementales liées aux éoliennes. Cependant, les effets auditifs du bruit à proximité de ces installations demeurent non documentés par des études épidémiologiques.

Toutes les études épidémiologiques se sont intéressées à des effets sur la santé rapportés par les sujets eux-mêmes dans des auto-questionnaires : gêne, qualité de vie, qualité du sommeil, état de santé perçu, troubles anxio-dépressifs. Une seule a utilisé non seulement des mesures subjectives mais aussi des mesures objectives des états de santé : il s'agit de celle menée par Santé Canada.

#### 6.3.1.2.1 Description des études épidémiologiques portant sur des populations exposées aux bruits audibles des éoliennes

Une dizaine d'études épidémiologiques transversales réalisées en population se sont intéressées aux effets du bruit audible des éoliennes sur la santé. Nous ne mentionnerons ni l'étude de Krogh et al. (Krogh, Gillis et al. 2011) menée au Canada, ni l'étude de Morris conduite en Australie (EPA-SouthAustralia 2013). En effet, le recrutement dans l'étude de Krogh et al n'a pas été systématique, les personnes ayant des problèmes de santé ont été encouragées à participer, ce qui a de façon certaine fortement biaisé les résultats de l'étude. L'étude de Morris n'a mesuré aucun facteur de confusion potentiel. Toute association mise en évidence dans cette étude pourrait donc être expliquée par de tels facteurs.

Parmi les dix études analysées, cinq ont estimé les niveaux de bruit audible des éoliennes à partir de modélisation pour caractériser l'exposition des participants, une a réalisé des mesures de bruit à l'intérieur et à l'extérieur des habitations mais seulement sur une courte durée (10 minutes) et les quatre autres ont utilisé la distance entre leur domicile et les éoliennes comme variable d'approximation.

► Les études pour lesquelles le niveau sonore a été modélisé ou mesuré

La première étude a été menée en 2000 dans un cadre rural et sur un terrain plat dans le sud de la Suède (Pedersen 2011, Pedersen et Persson Waye 2004). 351 riverains dont le domicile était situé entre 150 et 1 200 mètres d'une éolienne ont été répartis dans six classes de niveaux de bruit audible dû aux éoliennes (<3 0, 30-32,5, 32,5-35,0, 35,0-37,5, 37,5-40,0 et > 40,0 dBA) en fonction du niveau de pression sonore (SPL) pondéré avec le filtre A calculé au niveau de la façade de leur domicile. Les informations ont été recueillies grâce à un questionnaire postal divisé
en quatre parties : la première concernait le logement, la satisfaction résidentielle, la sensibilité au bruit et la gêne en général ; la seconde partie portait spécifiquement sur les éoliennes, les aspects visuels et auditifs, la perception et la gêne ; la troisième partie s'intéressait aux aspects sanitaires (bien-être général, maladies chroniques et qualité du sommeil) ; et enfin, la dernière partie comprenait des questions sur l'activité professionnelle. Le taux de réponse a été de 68 %, variant de 60 % à 78 % selon la classe de bruit.

Une deuxième étude a été réalisée, toujours en Suède, en 2005, dans des zones avec des terrains variés et différents degrés d'urbanisation (Pedersen 2011, Pedersen et Persson Waye 2007). 754 participants pour lesquels la distance domicile-éolienne était comprise entre 600 et 1 000 mètres ont été répartis dans cinq classes de niveaux de bruit audible dû aux éoliennes (< 32,5, 32,5-35,0, 35,0-37,5, 37,5-40,0 et > 40,0 dBA), en fonction du niveau de pression sonore (SPL) pondéré avec le filtre A calculé au niveau de la façade de leur domicile. Les informations ont été recueillies avec le même questionnaire postal que celui utilisé dans l'étude précédente (Pedersen and Persson Waye 2004). Le taux de réponse de 58 % variait de 52 % à 67 % selon la classe de bruit.

Une troisième étude similaire a été conduite aux Pays-Bas en 2007 (Pedersen 2011, Pedersen et al. 2009). 725 riverains dont le domicile était situé à moins de 2 500 mètres d'une éolienne ont été répartis dans cinq classes de niveaux de bruit dû aux éoliennes (< 30, 30,0-35,0, 35,0-40,0, 40,0-45,0 et > 45,0 dBA) en fonction du niveau de pression sonore (SPL) pondéré avec le filtre A calculé au niveau de la façade de leur domicile. Là encore, les informations ont été recueillies avec le même questionnaire postal que celui utilisé dans l'étude menée par Pedersen et Persson Waye en 2000 (Pedersen and Persson Waye 2004). Le taux de réponse était de 37 %, variant de 32 % à 44 % selon la classe de bruit.

Une quatrième étude a été menée en 2011 auprès de 62 riverains d'un parc éolien à l'ouest de l'état de New-York aux États-Unis (Magari et al. 2014). Cette étude est la seule à avoir réalisé des mesures de bruit à l'intérieur et à l'extérieur des habitations, mais ces mesures ont été effectuées sur une courte durée (10 minutes). Le questionnaire utilisé dans cette étude pour recueillir les informations a été adapté de celui développé par Pedersen et Persson Waye en 2000 (Pedersen and Persson Waye 2004).

Une étude conduite en 2011 a concerné 156 personnes âgées de 15 à 82 ans vivant à proximité de trois parcs éoliens du centre et du nord-ouest de la Pologne (Pawlaczyk-Łuszczyńska et al. 2014). Elle a utilisé le même questionnaire que les études menées en Suède en 2000 et 2005 (Pedersen et Persson Waye 2007, Pedersen et Persson Waye 2004). La distance domicile-éolienne était comprise entre 235 et 2 470 mètres et le niveau de pression sonore (SPL) pondéré avec le filtre A calculé au niveau de la façade de leur domicile variait de 37 à 48 dB. Le taux de réponse était de 71 %.

L'étude la plus récente a été réalisée en 2013 par Santé Canada en collaboration avec Statistique Canada auprès de 1 238 participants âgés de 18 à 79 ans (Feder et al. 2015). Ces riverains dont la distance domicile-éolienne était comprise entre 250 mètres et 11,2 kilomètres ont été répartis dans six classes de niveaux de bruit audible dû aux éoliennes (< 25, 25-30, 30-35, 35-40, 37,5-40,0 et 40-46 dBA) en fonction du niveau de pression sonore (SPL) pondéré avec le filtre A calculé au niveau de la façade de leur domicile. Le taux de réponse a été de 79 %. Il s'agit donc de la seule étude à avoir associé des mesures subjectives (réalisées à l'aide de questionnaires validés) et des mesures objectives des états de santé. La qualité du sommeil auto-rapportée a été évaluée avec l'indice de qualité du sommeil de Pittsburgh. Des mesures objectives de différents paramètres du sommeil (latence d'endormissement, efficacité du sommeil, temps de sommeil total, nombre et durée des éveils) ont été réalisées grâce à des actimètres. Le stress auto-rapporté a été évalué à partir d'une échelle de stress perçu ou Perceived Stress Scale (PSS) (Cohen, Kamarck, et Mermelstein 1983), questionnaire fréquemment utilisé pour mesurer la perception individuelle du stress. Le niveau de stress a également été déterminé à partir de la concentration de cortisol dans les cheveux des participants. Enfin, la qualité de vie a été évaluée à partir de la version abrégée du questionnaire de qualité de vie de l'OMS (WHOQOL-BREF).
► **Les études qui ont utilisé la distance entre les éoliennes et le domicile comme approximation de l'exposition**

Une étude menée aux États-Unis en 2010 (Nissenbaum et al. 2012) a comparé un groupe de 23 riverains dont la distance domicile-éolienne était comprise entre 375 et 1 400 m et un groupe de 15 riverains pour lesquels cette distance était comprise entre 3,3 et 6,6 km. Des questionnaires validés ont été utilisés pour recueillir les informations sur la qualité du sommeil (indice de qualité du sommeil de Pittsburgh), la somnolence diurne (score de somnolence d'Epworth) et la santé générale (deuxième version du questionnaire SF-36).

Une deuxième étude a été conduite en Nouvelle-Zélande en 2010 (Shepherd, McBride, et al. 2011). Elle a comparé un groupe de 39 riverains dont la distance domicile-éolienne était inférieure à 2 km et un groupe de 158 riverains pour lesquels elle était supérieure à 8 km. Les auteurs ont utilisé la version abrégée du questionnaire de qualité de vie de l'OMS (WHOQOL-BREF) qui contient des items permettant d'évaluer l'état de santé général mais également quelques items permettant d'évaluer un score dans le domaine psychologique. Le taux de participation était de 34 % pour le premier groupe et de 32 % pour le second.

Une troisième étude a été menée en 2012 en Pologne auprès de 1 277 adultes (Mroczek, Kurpas, et Karakiewicz 2012) répartis dans quatre classes de distances aux éoliennes (moins de 700 m, 700 - 1 000 m, 1 000 - 1 500 m, plus de 1 500 m). Les auteurs ont utilisé la version norvégienne du SF-36 General Health Questionnaire pour évaluer l'impact de la proximité des éoliennes sur la qualité de vie des riverains.

Une quatrième étude a été réalisée en Ontario en 2013 (Paller 2014). Elle a concerné 396 riverains dont la distance domicile-éolienne était comprise entre 300 m et 23 km (distance moyenne de 4 523 m ± 4,420 m). Des questionnaires validés ont été utilisés pour recueillir les informations sur la qualité du sommeil (indice de qualité du sommeil de Pittsburgh) et la santé générale (SF-12, version abrégée du SF-36). Les autres questions ont été adaptées de différents questionnaires provenant de plusieurs études : une étude sur la qualité de vie et les énergies renouvelables (Christidis et al. 2014), le projet Windfarm (F. van den Berg et al. 2008), une étude sur le bruit des avions (Schreckenberg et al. 2010) et une étude de Statistics Canada (Béland 2002).

► **Une méta-analyse**

Enfin, en 2015, Onakpoya et al. (Onakpoya et al. 2015) ont réalisé une méta-analyse de huit études pour un total de 2 433 participants (Bakker et al. 2012, Krogh 2011, Magari et al. 2014, Nissenbaum et al. 2012, Pawlaczyk-Łuszczyńska et al. 2014, Pedersen et Persson Waye 2007, Pedersen et Persson Waye 2004, Shepherd, Welch, et al. 2011).

### 6.3.1.2.2 Résultats des études épidémiologiques

► **Effets sur la qualité du sommeil**

Sept des dix études décrites précédemment se sont intéressées aux perturbations du sommeil que pourraient engendrer le bruit audible des éoliennes.

#### Études basées sur la perception de la qualité du sommeil

Dans l'étude menée en 2000 en Suède (Pedersen 2011, Pedersen et Persson Waye 2004), 23 % des répondants ont déclaré qu'ils étaient perturbés par le bruit pendant leur sommeil. En revanche, aucune corrélation statistique n'a pu être trouvée entre la qualité du sommeil et la gêne due au bruit à l'intérieur ou à l'extérieur du domicile, l'attitude face à l'impact visuel des éoliennes, l'attitude face à leur impact en général ou encore la sensibilité au bruit. La deuxième étude réalisée en Suède en 2005 (Pedersen 2011, Pedersen et Persson Waye 2007) ne montre pas d'association significative entre les niveaux de bruit des éoliennes et la qualité du sommeil rapportée.
Dans l'étude menée en 2007 aux Pays-Bas (Pedersen 2011, Pedersen et al. 2009), deux tiers des participants ne rapportent pas de perturbations du sommeil. Trente pour cent des répondants rapportent avoir des difficultés pour s'endormir au moins une fois par mois et 25 % disent être interrompus dans leur sommeil au moins une fois par mois. Paradoxalement, ce sont les riverains qui sont exposés aux niveaux sonores les plus bas qui déclarent le plus souvent avoir des difficultés pour s'endormir et ceux les plus exposés qui rapportent le moins de difficultés. Cependant, cette tendance disparaît après ajustement sur l'âge, le sexe et le bénéfice économique obtenu grâce aux éoliennes (G. P. Van den Berg et al. 2008). Quarante huit pourcent des répondants exposés à des niveaux sonores dus aux éoliennes supérieurs à 45 dBA disent être réveillés au moins une fois par mois (Pedersen 2011, Pedersen et al. 2009). Comparativement aux participants exposés à moins de 30 dBA, les riverains exposés à des niveaux supérieurs à 45 dBA déclarent trois fois plus souvent des perturbations du sommeil, après ajustement sur l'âge, le sexe et le bénéfice économique obtenu grâce aux éoliennes.

Dans l'étude menée en 2010 aux États-Unis, les participants habitant à moins de 1,4 km d'une éolienne déclarent avoir un sommeil de moins bonne qualité (temps d'endormissement plus long, temps total de sommeil raccourci) et une plus grande somnolence diurne par rapport à ceux habitant à plus de 1,4 km d'éoliennes (Nissenbaum et al. 2012).

Dans l'étude conduite en Nouvelle-Zélande en 2010, les individus résidant à moins de 2 km d'une éolienne déclarent une moindre qualité de sommeil par rapport à ceux habitant à plus de 8 km, celle-ci étant évaluée à partir d'une variable du questionnaire de qualité de vie de l'OMS, le WHOQOL-BREF (Shepherd et Billington 2011).

Dans l'étude réalisée en Ontario en 2013, une corrélation statistique significative a été montrée entre le logarithme de la distance et l'indice de Pittsburgh sur la qualité du sommeil, après prise en compte de l'âge, du sexe et du comté (Paller 2014) : la qualité du sommeil des participants s'améliore quand la distance augmente.

L'étude menée par Santé Canada (Michaud, Feder, Keith, Voicescu, Marro, Than, Guay, Denning, Murray, et al. 2016) ne montre pas d'association entre les perturbations du sommeil mesurées de façon objective et subjective et le niveau de bruit audible dû aux éoliennes.

La méta-analyse réalisée par Onakpoya en 2015 (Onakpoya et al. 2015) a mis en évidence une association entre l'exposition au bruit audible des éoliennes et les perturbations du sommeil avec un odds-ratio de 2,94 (IC à 95% = 1,98-4,37).

## Part des perturbations du sommeil attribuées aux éoliennes selon les participants

Dans l'étude menée en 2000 en Suède (Pedersen 2011, Pedersen et Persson Waye 2004), les participants ont cité plusieurs sources comme étant à l'origine des bruits perturbant leur sommeil (trafic routier et ferroviaire, voisinage et éoliennes). Dans les catégories de niveaux sonores des éoliennes les plus bas (< 35 dBA), la source éolienne n'était pas citée. Par contre, 16 % des 128 personnes interrogées dont le domicile était exposé à des niveaux sonores dépassant 35 dBA ont associé leur perturbation du sommeil aux éoliennes (parmi eux, tous sauf deux ont déclaré dormir fenêtre ouverte l'été).

Dans l'étude menée en 2007 aux Pays-Bas (Pedersen 2011, Pedersen et al. 2009), 15 % des personnes interrogées associent la perturbation du sommeil au bruit routier ou à d'autres bruits mécaniques, 13 % au bruit de voisinage et 5 % au bruit des éoliennes (6 % dans les zones calmes et 4 % dans les zones bruyantes).

## Conclusion

Toutes les études épidémiologiques transversales qui ont recherché une association entre l'exposition au bruit des éoliennes et la qualité du sommeil (sauf une) ont montré une relation significative.
Cependant, le faible nombre d'études réalisées sur le sujet et des lacunes dans leur méthodologie (avec notamment la non prise en compte de facteurs de confusion majeurs, l'utilisation de questionnaires ni spécifiques ni validés et la non réalisation de mesures objectives) sont autant d'éléments incitant à considérer qu'il n'est actuellement pas possible de conclure quant à l'impact du bruit audible des éoliennes sur le sommeil.

## Effets sur le stress, l'état de santé physique et la santé mentale

Les deux études menées en Suède et l'étude réalisée aux Pays-Bas s'appuient sur des questionnaires similaires qui incluent des questions portant sur la présence de symptômes liés au stress : maux de tête, fatigue excessive, sentiment d'être tendu ou stressé et irritabilité. Mais aucune de ces trois études n'a mis en évidence de lien entre ces symptômes liés au stress et l'exposition au bruit audible des éoliennes (Pedersen 2011).

L'étude conduite aux Pays-Bas a utilisé la version en 12 items du *General Health Questionnaire* pour évaluer des troubles psychiatriques éventuels. Mais elle n'a pas montré d'association entre la détresse psychologique ou le score de stress et l'exposition au bruit audible des éoliennes quand d'autres facteurs tels que le bénéfice économique obtenu grâce aux éoliennes, l'âge et le sexe sont pris en compte (G. P. Van den Berg et al. 2008).

Nissenbaum et al. se sont servis de la deuxième version du questionnaire SF-36 qui inclut une composante physique et une composante mentale (Nissenbaum et al. 2012). Ils n'ont pas mis en évidence d'association entre l'état de santé physique rapporté et la distance domicile-éolienne. Pour le reste, ils ont montré que le score de santé mentale des riverains vivant à proximité des éoliennes, comme celui des riverains dont le domicile est plus éloigné, peut être considéré comme normal, même si celui des riverains vivant plus près des éoliennes est plus mauvais. Par ailleurs, ils ont observé que les participants vivant à moins de 1,4 km d'une éolienne rapportent plus souvent un nouveau diagnostic de dépression ou d'anxiété après le démarrage des éoliennes (et de nouvelles prises de médicaments psychotropes, même si l'association est non significative pour cette variable) que ceux vivant à plus de 3 km d'une éolienne.

Shepherd et al. n'ont pas mis en évidence de différence significative entre les deux groupes comparés en termes de distance domicile-éolienne, ni pour l'état de santé général ni pour le score psychologique mesurés à l'aide du questionnaire de qualité de vie de l'OMS (Shepherd, McBride, et al. 2011).

L'étude menée par Santé Canada ne montre pas d'association entre le niveau de bruit audible dû aux éoliennes et l'état de stress rapporté par les répondants (Michaud, Feder, Keith, Voicescu, Marro, Than, Guay, Denning, Bower, Villeneuve, et al. 2016) et mesuré par la détermination de la concentration de cortisol dans les cheveux. Il existe une bonne cohérence entre les déclarations des participants concernant leur état de stress d'une part et le niveau de cortisol mesuré d'autre part. Il n'existe pas d'association entre les niveaux de cortisol et le niveau de bruit audible dû aux éoliennes.

## Effets sur la qualité de vie

Shepherd et al. ont évalué la qualité de vie à partir de la version abrégée du questionnaire de qualité de vie de l'OMS (WHOQOL-BREF) (Shepherd, McBride, et al. 2011). Ils ont montré que, comparativement aux riverains dont la distance domicile-éolienne est supérieure à 8 km, ceux pour lesquels elle est inférieure à 2 km ont des scores significativement moins élevés dans les domaines physiques, environnementaux et la qualité de vie générale auto-rapportée. Ces scores n'ont cependant pas été ajustés sur le sexe et l'âge. Les auteurs ont également ajouté une question concernant l'aménité<fnref n="76" /> dans le questionnaire : celle-ci s'avère significativement moins

<footnote n="76">⁷⁶ Une aménité environnementale est tout aspect de l'environnement appréciable et agréable pour l'homme, dans un lieu ou site particulier.</footnote>
bonne pour les participants résidant plus près des éoliennes. Nissenbaum et al. ont demandé aux participants s'ils souhaitaient déménager et 74 % des riverains habitant à moins de 1,4 km d'une éolienne ont répondu par l'affirmative, alors qu'aucun participant résidant à plus de 3 km n'a répondu qu'il souhaitait déménager (Nissenbaum et al. 2012).

Mroczek et al. ont utilisé le SF-36 General Health Questionnaire pour évaluer l'impact de la proximité des éoliennes sur la qualité de vie de 1 277 adultes (Mroczek, Kurpas, et Karakiewicz 2012). La proximité des éoliennes ne dégrade pas la qualité de vie perçue par les riverains. Au contraire, les résultats semblent indiquer que les riverains situés dans la zone la plus proche des éoliennes (moins de 700 m) ont une meilleure satisfaction de leur qualité de vie que ceux situés à plus de 1 500 m.

Feder et al. ont également évalué la qualité de vie à partir de la version abrégée du questionnaire de qualité de vie de l'OMS (WHOQOL-BREF) (Feder et al. 2015). Mais contrairement à Shepherd et al. (Shepherd, McBride, et al. 2011), ils n'ont pas mis en évidence d'association entre les niveaux de bruit audible des éoliennes et les scores des domaines physique, psychologique, social et environnemental ou encore la qualité de vie générale auto-rapportée, ajustés sur l'âge et le sexe.

► La gêne et ses déterminants

Les deux études menées en Suède et l'étude réalisée aux Pays-Bas se sont intéressées à la gêne ressentie à l'intérieur et à l'extérieur des habitations. Dans ces trois études, la gêne est considérée comme une variable binaire « Pas gêné » versus « Gêné » où « Pas gêné » regroupe les modalités « Ne remarque pas », « Remarque mais n'est pas gêné » et « Légèrement gêné » alors que « Gêné » regroupe « Plutôt gêné » et « Très gêné ». Les trois études montrent que lorsque l'exposition au bruit audible des éoliennes est plus élevée, les riverains sont plus enclins à se déclarer gênés par le bruit des éoliennes. Concernant la gêne ressentie à l'extérieur, l'odds-ratio pour une augmentation de 1 dBA est de 1,24 (IC à 95 % = 1,13-1,36) dans l'étude suédoise de 2000, de 1,14 (IC à 95 % = 1,03-1,27) dans l'étude suédoise de 2005 et de 1,18 (IC à 95 % = 1,12-1,24) dans l'étude menée aux Pays-Bas en 2007 (Pedersen 2011). L'odds-ratio correspondant à la gêne à l'intérieur du domicile est de 1,38 (IC à 95 % = 1,20-1,57) dans l'étude suédoise de 2000, de 1,42 (IC à 95 % = 1,17-1,71) dans l'étude suédoise de 2005 et de 1,20 (IC à 95 % = 1,13-1,27) dans l'étude menée aux Pays-Bas en 2007 (Pedersen 2011). En plus de l'âge et du sexe, l'odds-ratio de l'étude aux Pays-Bas est également ajusté sur le bénéfice économique obtenu grâce aux éoliennes. Les riverains qui reçoivent ce bénéfice ont un risque moins élevé de se déclarer gênés malgré des niveaux de bruit dû aux éoliennes similaires (Pedersen et al. 2009).

Dans l'étude suédoise de 2000, Pedersen et al. ont montré que l'impact visuel des éoliennes sur les riverains était un très bon prédicteur de la gêne (l'introduction de l'impact visuel dans le modèle en plus de l'exposition au bruit audible des éoliennes augmente la part de la variance de la gêne prédite par le modèle de 13 à 46 % (Pedersen et Persson Waye 2004)). Par contre, ils n'ont pas trouvé d'effet de l'attitude envers les éoliennes ni de la sensibilité des participants au bruit.

L'étude suédoise de 2005 a observé des résultats similaires en ce qui concerne l'impact visuel des éoliennes : lorsque celui-ci est négatif, le risque d'être gêné est multiplié par 14 (Pedersen et Waye 2007). Mais contrairement à l'étude menée en 2000, ils montrent un effet significatif de l'attitude envers les éoliennes et de la sensibilité des participants au bruit.

L'étude suédoise de 2005 (Pedersen et Waye 2007) a également mis en évidence le fait que la gêne augmente avec l'exposition au bruit audible des éoliennes. Cette association est accrue - lorsque les participants habitent dans une zone rurale comparativement à ceux qui résident dans un milieu plus urbanisé, - lorsqu'ils déclarent que le niveau de bruit de fond est plutôt faible ou lorsqu'ils voient les éoliennes depuis leur domicile. Pour ceux qui résident en zone rurale, un terrain « complexe » (vallonné ou rocheux) augmente le risque par rapport à un terrain plat. L'étude conduite aux Pays-Bas en 2007 (Pedersen et al. 2009) a trouvé une légère association
entre la gêne et le niveau de bruit dû aux éoliennes lorsque le type de zone, la vue des éoliennes et le bénéfice économique obtenu grâce aux éoliennes sont pris en compte.

Le fait de voir ou non les éoliennes augmente le risque de gêne dans l'étude suédoise de 2005 (Pedersen et Waye 2007) comme dans celle conduite aux Pays-Bas en 2007 (Pedersen et al. 2009).

La gêne à l'extérieur du domicile et la gêne à l'intérieur sont associées aux perturbations du sommeil dans les deux études suédoises et l'étude néerlandaise (Pedersen 2011). La gêne à l'extérieur est associée aux maux de tête et à l'irritabilité dans deux des trois études et au diabète et au fait d'être irrité ou tendu dans l'une des trois études. La gêne à l'intérieur est associée au diabète, aux maux de tête, à la fatigue excessive, à l'irritabilité et au fait d'être irrité ou tendu dans l'une des trois études. Mais le design transversal de ces études ne permet pas de dire si ce sont les effets sur la santé (par exemple les perturbations du sommeil) qui ont précédé la gêne ou l'inverse.

En 2011, Janssen et al. ont réalisé une méta-analyse des trois études précédentes afin de déterminer une relation dose-réponse pour la gêne à l'intérieur et celle à l'extérieur du logement (Janssen et al. 2011). En comparaison aux autres sources de bruit environnemental (industriel et transports), les auteurs ont trouvé une gêne ressentie par rapport aux éoliennes pour des niveaux de bruit plus faibles. En outre, pour un même niveau de bruit, le pourcentage de personnes gênées est plus élevé et cette proportion augmente plus rapidement quand le niveau de bruit augmente. Par ailleurs, les auteurs ont aussi montré que la gêne est moins élevée chez les résidents qui reçoivent un bénéfice économique et plus élevée chez ceux qui voient les éoliennes depuis chez eux.

L'étude menée auprès des 62 riverains d'un parc éolien à l'Ouest de l'état de New-York aux États-Unis (Magari et al. 2014) n'a pas mis en évidence de relation dose-réponse entre le niveau de gêne individuelle et les mesures de bruit réalisées sur une courte durée.

L'étude conduite en Pologne avec 156 personnes âgées de 15 à 82 ans (Pawlaczyk-Łuszczyńska et al. 2014) a trouvé une relation dose-effet entre la gêne à l'extérieur et l'exposition au bruit audible des éoliennes avec un odds-ratio de 2,1 (IC à 95 % = 1,22-3,62). Ils ont également observé que l'attitude des sujets vis-à-vis des éoliennes en général ainsi que la sensibilité concernant la détérioration du paysage ont un impact sur la gêne ressentie.

La méta-analyse réalisée par Onakpoya et al. en 2015 (Onakpoya et al. 2015) a mis en évidence une association entre l'exposition au bruit audible des éoliennes et la gêne ressentie avec un odds-ratio de 4,08 (IC à 95 % = 2,37-7,04). Ils ont également trouvé que la visibilité des éoliennes depuis le logement des participants a un impact sur la gêne ressentie.

L'étude de Santé Canada (Michaud, Feder, Keith, Voicescu, Marro, Than, Guay, Denning, Bower, Lavigne, et al. 2016) montre une association entre le niveau de bruit audible des éoliennes et la gêne due à certaines caractéristiques des éoliennes (effet stroboscopique, lumières clignotantes, vibrations, effet visuel). Les variables associées avec la gêne due au bruit audible des éoliennes incluent notamment la gêne due à d'autres composantes des éoliennes, la perception d'un bénéfice économique personnel, la sensibilité au bruit, le sentiment d'insécurité, le statut de propriétaire et la province de résidence (Michaud, Keith, et al. 2016). La gêne est faiblement associée à d'autres effets sur la santé rapportés (vertiges, acouphènes, migraines et maux de tête) et au bien-être, indépendemment des niveaux de bruit audible.

En conclusion, les études ont montré que la gêne due au bruit des éoliennes est plus élevée quand les niveaux de bruit dû aux éoliennes sont importants. L'intensité de cette association diminue mais sa signification persiste après prise en compte de facteurs de confusion potentiels comme l'âge, le sexe, le bénéfice économique obtenu grâce aux éoliennes, la visibilité de celles-ci depuis le domicile et le type de la zone d'habitation. L'impact visuel des éoliennes est un meilleur prédicteur de la gêne que le niveau de bruit des éoliennes.
## Autres effets

Les deux études menées en Suède et l'étude réalisée aux Pays-Bas s'appuient sur des questionnaires similaires qui incluent des questions portant sur la présence de maladies chroniques, de diabète, d'une pression artérielle élevée, de maladies cardiovasculaires, d'acouphènes et d'une altération de l'audition. Seules deux associations significatives ont été mises en évidence (Pedersen 2011) : il s'agit de celle entre l'exposition au bruit audible des éoliennes et la présence d'acouphènes observée par l'étude menée en 2000 en Suède (OR = 1,25, IC à 95 % = 1,03-1,50) et de celle entre l'exposition au bruit audible des éoliennes et la présence de diabète montrée par l'étude conduite en 2005 en Suède (OR = 1,13, IC à 95 % = 1,00-1,27).

Dans l'étude menée en 2013 en Ontario (Paller 2014), parmi les huit composantes du syndrome éolien (WTS) étudiées (maux de tête, irritabilité, problèmes de concentration, nausées, vertiges, fatigue, acouphènes et perturbations du sommeil), seule la relation entre le logarithme de la distance et les vertiges est significative, après prise en compte de l'âge, du sexe et du comté de résidence. La relation avec les acouphènes est à la limite de la significativité (p = 0,08).

L'étude réalisée par Santé Canada (Michaud, Feder, Keith, Voicescu, Marro, Than, Guay, Denning, Bower, Villeneuve, et al. 2016) ne montre pas d'association entre le niveau de bruit audible dû aux éoliennes et les états de santé auto-déclarés par les répondants (vertiges, acouphènes, migraines et maux de tête fréquents, maladies chroniques comme les cardiopathies, l'hypertension et le diabète). Les mesures objectives de la pression artérielle et de la fréquence cardiaque au repos sont cohérentes avec les déclarations des participants et elles ne sont pas plus associées avec le niveau de bruit audible dû aux éoliennes.

### 6.3.1.2.3 Lacunes méthodologiques des études épidémiologiques

La plupart des études épidémiologiques présentées ci-dessus présentent des lacunes méthodologiques qui rendent leurs résultats discutables.

Dans les études menées en Suède en 2000 (Pedersen 2011, Pedersen et Persson Waye 2004) et en 2005 (Pedersen 2011, Pedersen et Persson Waye 2007), des facteurs de confusion majeurs comme la profession, le niveau d'éducation, le statut d'emploi, la présence ou non de maladies chroniques et leurs facteurs de risque, le degré d'urbanisation, le niveau de bruit ambiant et le type de terrain (plat, vallonné, etc.) n'ont pas été pris en compte dans les analyses.

Dans l'étude similaire conduite aux Pays-Bas en 2007 (Pedersen 2011, Pedersen et al. 2009), des facteurs de confusion majeurs comme la profession, la présence ou non de maladies chroniques et leurs facteurs de risque n'ont là encore pas été pris en compte. Par ailleurs, le taux de réponse à cette étude est faible, laissant craindre un biais de sélection des participants.

L'étude conduite en Pologne en 2011 n'a pas mesuré des facteurs de confusion socio-économiques majeurs. Il en est de même pour l'étude réalisée en 2012 en Pologne (Mroczek, Kurpas, et Karakiewicz 2012).

Les quatre autres études ont utilisé la distance entre leur domicile et une éolienne comme approximation de l'exposition, ce qui peut paraître discutable. Par ailleurs, dans l'étude menée aux États-Unis en 2010 (Nissenbaum et al. 2012), seuls l'âge, le sexe et le regroupement des ménages (« household clustering ») ont été pris en compte comme facteurs de confusion. D'autres facteurs de confusion essentiels comme la profession, le niveau d'éducation, le statut d'emploi, la présence ou non de maladies chroniques, le degré d'urbanisation, le niveau de bruit ambiant, le type de terrain et la visibilité des éoliennes n'ont pas été mesurés. Enfin, un biais de sélection est à redouter dans cette étude qui ne masquait pas son l'objectif aux participants, à savoir rechercher les effets potentiels sur la santé du bruit audible des éoliennes, ce qui a pu conduire les personnes pensant que de tels effets étaient avérés à davantage participer.
Dans l'étude conduite en Nouvelle-Zélande en 2010 (Shepherd, McBride, et al. 2011), des facteurs de confusion majeurs comme l'âge, la profession, le niveau d'éducation, le statut d'emploi, la présence ou non de maladies chroniques et leurs facteurs de risque, le niveau de bruit ambiant et la visibilité des éoliennes n'ont pas été pris en considération. Par ailleurs, le faible taux de participation laisse craindre là encore un biais de sélection des participants.

Dans l'étude réalisée en Ontario en 2013 (Paller 2014), des facteurs de confusion socioéconomiques n'ont pas été pris en compte et, surtout, le faible taux de participation laisse craindre un biais de sélection des participants.

### 6.3.1.3 Conclusion

Jusqu'à présent, peu d'études épidémiologiques se sont intéressées aux effets du bruit audible des éoliennes. Ce sont toutes des études transversales qui ne permettent pas d'affirmer que la cause, c'est-à-dire l'exposition au bruit des éoliennes, a bien précédé l'effet. Certaines de ces études ont estimé, à partir de modélisations, les niveaux de bruit audible des éoliennes pour caractériser l'exposition des participants. D'autres ont utilisé la distance entre le domicile des riverains et les éoliennes comme variable d'approximation de l'exposition au bruit. Et enfin, une seule a réalisé des mesures de bruit à l'intérieur et à l'extérieur des habitations, mais seulement sur une durée de 10 minutes. Si toutes ces études se sont intéressées à des effets sur la santé rapportés par les sujets eux-mêmes dans des auto-questionnaires (gêne, qualité de vie, qualité du sommeil, état de santé perçu, troubles anxio-dépressifs), aucune n'a réalisé de mesures objectives de ces effets. Seule l'étude menée par Santé Canada a réalisé à la fois des mesures objectives et subjectives de la qualité du sommeil et du stress.

Le faible nombre d'études réalisées sur cette question et les nombreuses lacunes dans la méthodologie de la plupart d'entre elles sont autant d'éléments incitant à considérer qu'il n'est actuellement pas possible de conclure quant à l'impact du bruit audible des éoliennes sur la santé. Par ailleurs, comme il n'existe aucune étude épidémiologique qui s'est intéressée aux effets sur la santé des infrasons ou des sons basse fréquence émis dans l'environnement et plus particulièrement produits par les éoliennes, cette question n'a pu être abordée ici.

## 6.3.2 Système cochléo-vestibulaire et infrasons ou sons basse fréquence

L'oreille interne est contenue dans un système complexe de tubes osseux creusés dans l'os temporal, ou rocher, qui forment le labyrinthe osseux, lui-même compartimenté par des membranes qui forment le labyrinthe membraneux. L'oreille interne comprend deux parties distinctes : postérieurement, le vestibule en charge de l'équilibre, et antérieurement, la cochlée en charge de l'audition. Bien que contribuant à deux sens distincts, la cochlée et le vestibule communiquent : notamment, les compartiments périlymphatique cochléaire et vestibulaire sont reliés par un canal perméable, les compartiments endolymphatique cochléaire et vestibulaire également (périlymphe et endolymphpe étant les deux liquides de composition chimique différente remplissant les espaces membraneux de l'oreille interne). Les cellules sensorielles vestibulaires et cochléaires ont aussi de nombreux points de similitude, étant les unes comme les autres surmontées de microvillosités, les stéréocils. Ce sont les déflexions des stéréocils, sous l'effet soit des changements d'orientation ou de vitesse de la tête, soit du son, qui entrainent le passage de courants électriques à travers les cellules sensorielles. Ces courants déclenchent l'activation des neurones connectés à la base des cellules sensorielles, qui codent pour les sensations liées à l'équilibre ou à l'audition. Il s'ensuit qu'un certain nombre de pathologies et de troubles fonctionnels affectent à la fois le vestibule et la cochlée, et se traduisent à la fois par des troubles auditifs et de l'équilibre. Ce sont l'anatomie et les propriétés mécaniques des membranes et canaux constituant les différentes parties de l'oreille interne, la cochlée (cf. Figure 76) et le vestibule, qui déterminent leurs réponses aux stimuli.

Même en fonctionnement normal, des sons peuvent activer les cellules de l'équilibre et provoquer des réactions musculaires visant à modifier l'équilibre du corps, voire des sensations de vertige.
De même des accélérations de la tête peuvent perturber l'audition. Cependant ces réactions croisées (son/équilibre, ou accélération/audition), nécessitent des stimulations très intenses à moins qu'il n'existe des malformations du labyrinthe aboutissant à des communications de dimensions excessives entre ses compartiments.

La Figure 76 montre la complexité anatomique de la cochlée, et l'objet de ce chapitre n'est pas de la détailler mais d'en décrire les éléments pertinents pour comprendre si des stimuli peu audibles ou inaudibles, comme le sont les infrasons, peuvent avoir une influence sur les mécanismes cochléaires. Les éléments essentiels de cette figure, qui représente un schéma de la cochlée en coupe transversale, sont les deux compartiments liquidiens sus-mentionnés, remplis respectivement de périlymphe et d'endolymphe, appelés *rampes vestibulaire* et *tympanique* pour la périlymphe, *canal cochléaire* pour l'endolymphe, et leur séparation par la *membrane basilaire*. C'est la largeur de la membrane basilaire et son épaisseur qui déterminent sa fréquence de résonance, et c'est celle-ci, variable d'un endroit à l'autre, qui détermine l'amplitude de réponse de l'endroit considéré à un stimulus sonore de fréquence donnée : elle est d'autant plus ample que la fréquence de résonance et la fréquence du stimulus sont proches. Les cellules sensorielles (*ciliées externes* et *internes*) reposent sur des cellules de soutien elles-mêmes portées par la membrane basilaire. Les stéréocils des cellules sensorielles se trouvent pris en cisaillement entre la *lame réticulaire*, dont les mouvements suivent ceux de la membrane basilaire, et la *membrane tectoriale* qui sert de lest.

<figure><img src="image_84.png" /><figcaption>Figure 76 : structures sensorielles de la cochlée</figcaption></figure>
Les cellules sensorielles de la cochlée humaine engendrent une sensation auditive en réponse aux sons dans la bande de fréquences 20 - 20 000 Hz. En dessous de 20 Hz, les courbes de Fletcher et Munson (Fletcher et Munson 1933) montrent que l'information sonore n'est pas audible si ce n'est à des intensités élevées. Les cellules sensorielles du vestibule détectent les modifications d'orientation de la gravité et les accélérations de la tête dans une bande de fréquences variant entre quelques fractions et quelques dizaines de hertz. Cependant, certains sons intenses de la gamme audible peuvent les faire répondre. Dans le continuum formé par les infrasons et sons de très basses fréquences qui sont à la frontière entre les domaines de sensibilité de ces deux organes (dont les espaces liquidiens communiquent), il n'est pas exclu que des ondes sonores donnent lieu à des sensations codées à la fois par la cochlée et par le vestibule.

La possibilité d'effets cochléo-vestibulaires de sons très basses fréquences non audibles est au centre de la partie qui suit. Historiquement, l'analyse des effets sur la santé possiblement liés aux infrasons des parcs éoliens a d'abord reposé sur le dogme qu'un infrason inaudible ne peut pas avoir d'effet. Devant les contradictions entre les rapports qui relèvent des niveaux d'infrasons inaudibles en bordure de parcs éoliens, et les plaintes des riverains, la question a alors été soulevée de savoir si un effet physiologique indésirable des infrasons pourrait être, soit médié par l'oreille sans pour autant impliquer le sens de l'audition, soit médié par une détection par d'autres parties du corps. Dans ces deux hypothèses, l'audibilité ou non des sons émis par les éoliennes ne serait plus un facteur pertinent. Du point de vue des effets possibles non corrélés à l'audibilité mais médiés par le système cochléo-vestibulaire, la littérature scientifique n'établit pas de distinction claire entre infrasons (inaudibles) et sons basses fréquences (audibles), donc nous n'établirons pas non plus de distinction dans ce qui suit, désignant l'ensemble des sons concernés par l'acronyme sons IBF (infrasons et basses fréquences).

### 6.3.2.1 La perception des sons très basses fréquences : auditive ou extra-auditive?

La plus grande sensibilité du système cochléo-vestibulaire aux sons très basses fréquences par rapport aux autres parties du corps est suggérée par une série d'expériences qui ont exposé des sujets normo-entendants et des sujets sourds à des infrasons et basses fréquences. Aucune perception n'a été ressentie dans les deux groupes à des niveaux inférieurs au seuil d'audibilité des sons très basse fréquence pour le groupe dont l'audition était normale (Yamada et al. 1983). Ce résultat indique que la détection auditive normale de ces sons très basse fréquence est plus sensible que la détection vibro-tactile par d'autres organes. Le seuil de détection auditive est estimé comme étant de 17 à 34 dB inférieur au seuil de détection par d'autres parties du corps. Un autre rapport (Nakamura et Inukai 1998) analyse quatre facteurs subjectifs : la sensation de pression sur le tympan, la vibration à travers le thorax, la perception auditive et une sensation générale de vibration. Il confirme la sensibilité privilégiée de la perception auditive. L'acoustique physique donne une base théorique à cette sensibilité privilégiée en indiquant que les sons transmis par voie aérienne sont en partie réfléchis par les tissus denses du corps, de sorte que leur pénétration s'accompagne d'une perte de 30 dB. Pour l'oreille, la membrane tympanique et les osselets de l'oreille moyenne, par un phénomène d'amplification du signal, compensent presque totalement cette perte, conférant ainsi à l'oreille un meilleur « coefficient de transmission ». Pour les autres organes, cette adaptation n'existe pas.

Dans ce qui suit, sans entrer dans les détails de la physiologie cochléo-vestibulaire (qui sont présentés en annexe), nous examinerons les questions suivantes :

A. Une fréquence sonore très basse fréquence assez intense est-elle audible chez l'homme ?

B. Une pression acoustique non audible car à très basses fréquences et de niveau infraliminaire, c'est-à-dire inférieur au seuil d'audibilité de chaque individu, peut-elle faire vibrer les membranes de la cochlée et stimuler les cellules sensorielles ?

C. Une pression acoustique non audible peut-elle avoir des effets physiologiques, notamment aux très basses fréquences, car ces sons pourraient faire vibrer toute la cochlée ?

D. Si un son IBF peut faire vibrer les membranes de la cochlée, mais pas suffisamment pour inciter les cellules sensorielles à donner une sensation auditive, peut-il cependant modifier les réponses de ces cellules sensorielles à d'autres sons audibles ?
E. Si les cellules sensorielles peuvent répondre à des IBF non audibles, la sensation produite est donc non auditive, quelle est alors sa nature ? Y a-t-il des neurones capables de véhiculer l'information correspondante et, le cas échéant, à quel endroit cette information est-elle décodée et interprétée ?

F. Si une pression acoustique non audible car de très basses fréquences parvient à faire vibrer les liquides de la base de la cochlée, la vibration peut-elle stimuler les récepteurs vestibulaires contigus ? Si oui, quel est le type de réponse ?

G. Peut-on identifier chez certains sujets des prédispositions à une sensibilité exagérée à des IBF normalement anodins ?

### 6.3.2.2 Système cochléaire

#### 6.3.2.2.1 Les cellules sensorielles et leur stimulation

Il existe en fait deux catégories bien distinctes de cellules sensorielles dans la cochlée. Les unes, dites cellules ciliées externes (CCE), ont un rôle principalement mécanique qui est d'amplifier les vibrations sonores, grâce à une résonance interne. Les autres, dites cellules ciliées internes (CCI), ont un rôle principalement transducteur qui est de se dépolariser lors d'une stimulation sonore et de déclencher les réponses des neurones cochléaires. 95% des neurones cochléaires sont en effet connectés aux CCI et envoient aux centres cérébraux vers lesquels ils se dirigent des informations de nature auditive. Les 5% de neurones cochléaires restants sont connectés aux CCE et leur fonction est mal connue, mais on sait qu'elle n'est pas auditive (Robertson 1984).

La position de repos des stéréocils des CCE est importante car elle conditionne la résonance des CCE, qui elle-même détermine la sensibilité de la cochlée et les réponses des CCI. À l'état normal, cette position de repos est fixée de manière à assurer un maximum de sensibilité. Un déplacement permanent de la position de repos est cependant possible si les membranes cochléaires sont déformées parce que le volume et la pression des liquides cochléo-vestibulaires sont mal régulés : on parle alors d'hydrops endocochléaire qui se traduit par les symptômes rencontrés dans la maladie de Menière, une maladie qui est définie par la survenue en crises de la combinaison de trois symtomes : pertes fluctuantes de sensibilité auditive avec sensation d'oreille bouchée ou « pleine », vertiges et acouphènes. Un déplacement temporaire de la position de repos peut être provoqué par des IBF (voir par exemple (Salt 2004)).

Deux facteurs déterminent la manière dont les sons sont codés dans la cochlée : outre la vibration de la membrane basilaire sur laquelle reposent les cellules sensorielles, abordée précédemment, la réponse de ces cellules sensorielles intervient aussi. Cette réponse est déterminée par la déflexion des stéréocils, microvillosités qui surmontent chaque cellule et qui sont mis en vibration lorsque la membrane basilaire vibre. La vibration des stéréocils entraîne en alternance l'ouverture et la fermeture de canaux ioniques à la cadence du son, et le passage d'un courant électrique qui déclenchera les réponses des neurones auditifs connectés aux cellules sensorielles. Ce courant est rendu possible par la composition chimique des liquides environnant les cellules sensorielles, périlymphe et endolymphe, qui produit une sorte de pile.

La vibration de la membrane basilaire (cf. Figure 77) est déclenchée par la mise en vibration de l'étrier, un des osselets de l'oreille moyenne par laquelle le son est transmis à la cochlée. Cette vibration répond au principe de tonotopie : un son se propage le long de la membrane basilaire et donne une amplitude de vibration maximum dans une région étroite de la membrane. La position du maximum de cette vibration est une fonction monotone de la fréquence, telle que sa distance à l'étrier augmente lorsque la fréquence diminue (cf. Figure 76). À cet endroit, l'amplitude de vibration est encore augmentée par la réponse des CCE. Si le son n'est pas transmis par voie aérienne, via l'oreille moyenne, mais par d'autres tissus, la stimulation se fait quand même le long de la membrane basilaire, mais avec une efficacité moindre (pénalisée de quelques dizaines de dB) car l'oreille moyenne joue le rôle d'un adaptateur qui compense la transmission défavorable entre l'air extérieur et l'intérieur du corps. Toutefois, certains sujets porteurs d'anomalies anatomiques de la boite crânienne facilitant la transmission des vibrations entre liquide cérébrospinal et labyrinthiques (déhiscence -c'est-à-dire, abrasion de la paroi osseuse- d'un canal
semicirculaire, dilatation de l'aqueduc vestibulaire par exemple) peuvent avoir une transmission anormalement efficace de vibrations transmises par voie tissulaire. Cet élément est pertinent pour répondre à la **question G** ci-dessus : certains sujets ont donc une réponse anormalement sensible à certains sons.

<figure><img src="image_85.png" /><figcaption>**Figure 77 :** onde propagée le long de la membrane basilaire cochléaire</figcaption></figure>

Une stimulation à très basses fréquences donne un maximum de vibration dans la zone la plus apicale de la cochlée (Figure 77, diagrammes de droite), à proximité d'une structure anatomique appelée hélicotréma une ouverture qui met en communication la rampe vestibulaire et la rampe tympanique. Théoriquement, cette ouverture, si elle est d'assez grande taille, égalise les pressions dans les deux rampes et fait perdre à la stimulation sonore son efficacité stimulante. De fait, l'absence d'égalisation de pression lorsque l'hélicotréma est obturé artificiellement renforce l'effet stimulant des infrasons et basses fréquences (Salt et Hullar 2010). L'hypothèse a été émise que l'hélicotréma pouvait être obstrué naturellement chez certains sujets (Moller et Pedersen 2004) ce qui pourrait les rendre hypersensibles aux infrasons et basses fréquences, une réponse possible aux **questions A et G**. Au passage, elle met en mouvement, en phase, la quasi-totalité de la partition cochléaire.

La vision classique est que l'oreille moyenne ne laisserait pas passer les IBF, limitant ainsi leur audibilité aux fréquences supérieures à 20 Hz, et du reste, évitant au vestibule de répondre aux IBF. En fait, il a été proposé récemment (Ruggero et Temchin 2002) que la bande passante de l'oreille moyenne humaine excèderait celle dans laquelle la cochlée répond, comme elle le fait chez d'autres vertébrés où des mesures directes de cette bande passante ont pu être effectuées. Si tel est le cas, les IBF inaudibles, incapables de stimuler les neurones auditifs, pourraient néanmoins atteindre non seulement la cochlée, mais aussi le vestibule qui communique avec la base de la cochlée. Ceci répondrait alors positivement à la **question B**.

Le fait que le vestibule peut répondre à des vibrations sonores transmises à la base de la cochlée est validé depuis longtemps. Il sert en effet de base à un test de la fonction vestibulaire dit PEO ou potentiel évoqué otolithique déclenché par un son impulsionnel de l'ordre de 90 à 100 dB SPL. Bien que ce son ait un spectre en fréquences centré sur 2 à 4 kHz, il possède assez d'énergie en très basses fréquences pour exciter certaines cellules sensorielles du vestibule (voir plus haut). Une stimulation du vestibule par un son et non par une accélération de la tête peut entraîner un conflit sensoriel. Ce conflit survient de la manière suivante : les informations liées à une authentique accélération de la tête font l'objet d'un traitement non seulement par le vestibule, mais aussi par les systèmes visuel et proprioceptif, de manière concomitante. Une information originaire
du vestibule (mais en fait, de nature sonore) faisant penser à l'existence d'une accélération de la tête mais démentie par la vision et la proprioception, est incohérente. Empiriquement, elle entraine une symptomatologie du type « mal des transports » avec instabilité et nausées, sueurs froides, mouvements oculaires anormaux, fatigue, céphalées, etc. Ceci apporte un élément de réflexion à la question F, c'est-à-dire que le vestibule peut répondre à des sons et non à des accélérations de la tête. En l'absence d'une telle accélération, et donc de toute réponse visuelle ou proprioceptive, la réponse du vestibule est incohérente et déclenche un conflit qui, s'il se prolonge, peut aboutir à une symptomatologie de type « mal des transports ».

## Codage particulier des sons de très basse fréquence (IBF) ?

Puisqu'il semble qu'un son IBF puisse faire entrer en vibration la cochlée apicale extrême, même lorsque ce son a une fréquence trop basse pour être audible, quelle serait alors la nature des réponses de la cochlée ? (cf. question E)

La structure apicale de la cochlée et l'organisation de ses cellules sensorielles, y compris leurs connexions avec le système nerveux auditif sont particulières, en ce que les CCE apicales possèdent un équipement synaptique qui ressemble à celui des CCI, avec une capacité au moins théorique à envoyer des informations riches vers les neurones cochléaires. Cette capacité soulignée par les neuroanatomistes et par les spécialistes de la microanatomie de la cochlée n'a pas été pour le moment testée sur le plan fonctionnel. Cependant, elle fait penser que les cellules sensorielles les plus apicales jouent d'autres rôles que ceux dévolus aux cellules sensorielles dans la région qui code entre 20 et 20 000 Hz. La question reste donc posée de savoir si les CCE apicales ne peuvent pas être réellement sensorielles comme des CCI, peut-être pour renforcer la perception des très basses fréquences (Dallos 1986)<fnref n="77" />.

Pour tenter de répondre à la question E, on peut aussi s'interroger sur le rôle des 5 % de neurones cochléaires issus des CCE et non des CCI, cités plus haut. Il a été montré récemment que s'ils ne répondent pas aux sons ordinaires et ne contribuent donc pas à l'audition, ils sont activés par des stimuli susceptibles de léser les CCE ou de perturber leur homéostasie (Liu, Glowatzki, et Fuchs 2015). Il a été proposé que cette voie « non canonique » serve un but non pas auditif, mais de signalisation « douloureuse ». Le chemin suivi par l'information véhiculée par ces neurones et l'endroit dans le cerveau où l'information est interprétée ne sont pas encore bien connus. On pourrait imaginer qu'une stimulation anormale de nombreuses CCE, sans être audible, puisse activer cette voie non canonique et induire des sensations non auditives mais perceptibles et en tout cas, alarmantes. Mais aucune confirmation expérimentale de cette conjecture n'existe à la date de publication ce rapport.

### 6.3.2.2.2 Le codage des sons de fréquences moyennes et aiguës est modulable par un son très basses fréquences superposée.

Même si la cochlée la plus apicale se révèle incapable de donner des réponses neurales aux basses fréquences et infrasons, la question D soulève une piste alternative qui rendrait la présence de sons basses fréquences et infrasons détectable indirectement, de par la perturbation qu'ils induiraient sur la réponse à un son audible présenté simultanément.

Un son à très basses fréquences, qui fait vibrer toute la cochlée, peut perturber la perception des sons de fréquence moyenne ou haute en modulant lentement la position de repos des stéréocils des CCE. Cette modulation est appelée biais dans les articles qui l'étudient (Bian 2008, Bian et Watts 2008, Salt 2004). Nous avons vu plus haut que cette position de repos détermine la résonance des CCE, donc leur sensibilité aux sons audibles qu'elles codent. Puisque cette résonance est modulée à la cadence de biais des stéréocils, la sensation associée à un son audible présenté simultanément au son basses fréquences et infrason est modulée aussi. L'IBF peut ainsi devenir détectable, révélée par la présence des sons audibles concomitants.

<footnote n="77">⁷⁷ Voir également http://www.cochlea.org/</footnote>
Cette propriété est utilisée désormais assez classiquement en expérimentation animale pour déterminer, *in vivo* et de manière non invasive, le comportement des stéréocils des CCE, par des biais appliqués au moyen de stimuli sonores de fréquences voisines de la centaine de hertz et de niveaux 100 dB SPL environ. Ce qui précède montre que le point soulevé par la **question D** est légitime mais il n'a pas été vérifié expérimentalement dans les conditions de fréquence et de niveau correspondant aux éoliennes. Il pourrait cependant l'être assez aisément en s'inspirant des expériences suivantes. Elles portent sur des sujets humains normaux et mesurent un signal sonore émis par la plupart des cochlées saines, les otoémissions dites spontanées (OES), qui témoignent du fonctionnement des CCE : on pense que par leur résonance, ces cellules peuvent donner lieu à des oscillations spontanées locales, dont la présence et les fréquences sont extrêmement stables dans une oreille donnée. Leurs fréquences s'échelonnent entre quelques centaines et quelques milliers de Hz. Une exposition à un son entre 25 et 100 Hz, à des niveaux variables mais de l'ordre de 106 dB SPL (ajustés empiriquement pour obtenir une modification détectable des OES) entraine des modifications de niveau et de fréquence des OES pendant l'exposition à la basse fréquence (Bian 2008, Bian et Watts 2008). D'autres auteurs (Kugler *et al.* 2014) ont exposé brièvement leurs sujets volontaires à un son très basse fréquence (30 Hz, 80 dBA c'est-à-dire 120 dB SPL, et ce pendant 90 s). Ce son était audible mais jugé non gênant. Les OES ont cependant été perturbées en fréquence et en amplitude (avec parfois l'apparition de nouvelles OES) par cette exposition, et ce qui est nouveau par rapport aux données précédentes, pendant une durée de l'ordre de 4 minutes supérieure à la durée d'exposition. La conclusion des auteurs est qu'un son très basse fréquence de niveau de sensation très modéré perturbe durablement des mécanismes qui influencent la fonction des CCE réparties tout au long de la cochlée.

Il ne serait pas difficile d'effectuer des mesures d'OES chez des riverains de parcs d'éoliennes et d'utiliser comme stimulus perturbateur le son des éoliennes elles-mêmes, mais cette expérience n'a pas été réalisée à la date de ce rapport.

Les perturbations induites par des sons basses fréquences et infrasons sur les CCE peuvent être la conséquence directe du biais exercé par ce son sur leurs stéréocils, mais pas seulement, car ces perturbations se prolongent plusieurs minutes au-delà de l'exposition. On doit donc émettre l'hypothèse que l'homéostasie cochléaire puisse avoir été perturbée de manière plus durable. Patuzzi et Salt (Patuzzi 2011, Salt 2004) ont suggéré que l'exposition aux IBF pourrait perturber durablement les équilibres ioniques des liquides cochléaires, notamment en ce qui concerne l'ion Ca²⁺. La question de l'homéostasie cochléaire est développée dans la partie suivante.

### 6.3.2.2.3 Les effets perturbants des basses fréquences et infrasons sur l'homéostasie cochléaire

Un autre effet indirect de l'exposition à des basses fréquences et infrasons, peu dépendant de leur audibilité, est suggéré par la démonstration que cette exposition provoque un hydrops réversible. L'hydrops est défini par une augmentation de volume d'un compartiment cochléo-vestibulaire. On aborde ainsi la problématique de la **question C**, en examinant si une pression acoustique à très basse fréquence, en faisant osciller les stéréocils des CCE de toute la cochlée de part et d'autre de leur position normale d'équilibre, peut modifier la composition voire le volume des liquides cochléaires, modification pouvant perdurer un certain temps au-delà de l'exposition. Si le volume des liquides cochléaires est modifié, un hydrops est créé avec modification durable, cette fois statique, de la position d'équilibre des stéréocils des CCE (voir plus haut). Il a été montré chez l'animal de laboratoire qu'un hydrops transitoire peut être engendré par une exposition à un son basses fréquences ou infrason (Salt 2004). Les sons en question étaient de 200 Hz, présentés à 115 dB SPL pendant 3 minutes. L'augmentation de volume atteignait 33 %, et perdurait pendant quelques minutes. Le rôle des mouvements des ions et de l'eau dans l'apparition et la résorption de cet hydrops reste peu clair. Il est donc difficile d'extrapoler les données de Salt à des cas plus réalistes de personnes exposées à des sons de quelques hertz, plus longtemps (pendant plusieurs heures) mais à des niveaux plus faibles, cependant, le concept d'hydrops induit par un son basses fréquences ou infrason est à garder à l'esprit.
Or, il est actuellement admis qu'un hydrops cochléo-vestibulaire peut provoquer des symptômes, puisque la maladie de Menière est attribuée à l'existence d'un hydrops unilatéral. Cette maladie dont l'origine est inconnue et ne fait l'objet que de conjectures est définie par la survenue de crises symptomatiques durant lesquelles le patient éprouve une surdité neurosensorielle fluctuante, un vertige rotatoire et des bourdonnements, accompagnés de sensation de plénitude de l'oreille et de signes végétatifs associés au vertige (nausées, vomissements, sensation de fatigue, etc). La surdité est explicable par le déplacement de la position d'équilibre des stéréocils des CCE indiquée plus haut, les bourdonnements également, même si ces symptômes ne sont pas spécifiques de la maladie de Menière et existent dans d'autres contextes. Les vertiges sont expliqués par une stimulation indue des cellules du vestibule (organe de l'équilibre) également déplacées de leur état d'équilibre par l'hydrops.

De manière intéressante, certains symptômes de la maladie de Menière et du syndrome éolien (WTS) se ressemblent. Il existe des tests objectifs très simples de l'audition qui révèlent la présence d'un hydrops et servent au diagnostic de la maladie de Menière. Ils pourraient être appliqués aux plaignants du WTS pour tenter de déterminer si eux aussi ont un hydrops, mais à notre connaissance, à la date de rédaction de ce rapport, de tels tests n'ont pas été pratiqués. Il semble cependant que maladie de Menière et WTS diffèrent : les malades de Menière porteurs d'hydrops ont souvent des réactions d'intolérance, parfois suivies d'évitement, vis-à-vis de stimulations sonores extérieures (pas seulement à basse fréquence) mais aussi sismiques comme leurs propres changements de posture. Il ne semble pas que les personnes présentant un syndrome éolien (WTS) se plaignent nettement de difficultés à supporter les changements de posture.

Parmi les pistes susceptibles d'expliquer la survenue d'un hydrops endolymphatique accompagné de symptômes Menièriformes chez certains sujets et pas chez d'autres (ou chez certains sujets, seulement d'un côté), l'existence de facteurs de prédisposition a été étudiée, et certains de ces facteurs sont anatomiques (aisément vérifiables). Par exemple, Sando et Ikeda (Sando et Ikeda 1984) ont montré que les patients Menière tendent à avoir un aqueduc vestibulaire (un canal osseux qui relie le compartiment endolymphatique à la fosse crâniale postérieure) de dimensions plus petites que la normale, ce qui a été confirmé par Masutani et al. (Masutani et al. 1991). Yazawa et Kitahara ont montré que ces patients ont un os temporal d'anatomie anormale (Yazawa et Kitahara 1994). Les artères cervicales ont également des sténoses plus fréquentes chez les patients porteurs de troubles cochléo-vestibulaires de type Menièriforme (Gutmann et al. 1993). Ces pistes pourraient sans doute être explorées chez les plaignants du WTS en les comparant à des non-plaignants exposés identiquement (par exemple partageant le même domicile), ce qui permettrait peut-être de répondre à la **question G**.

### 6.3.2.3 Le système vestibulaire et les sons très basse fréquence

La contiguïté entre la base de la cochlée et le vestibule soulève la **question F**. Puisqu'une stimulation intense haute fréquence est capable de déclencher, via le système vestibulaire, une réponse réflexe des muscles du cou ou oculomoteurs comme si le système vestibulaire avait détecté un changement de la direction de la pesanteur, qu'en est-il des IBF ? Plus la fréquence est basse, en dessous d'une limite de l'ordre de 20 Hz, plus sensible est le système vestibulaire si la vibration lui parvient. Quelles réponses vestibulaires pourrait-il déclencher ? À partir de quelles intensités ? Existe-t-il un seuil et ce seuil est-il le même chez tous les sujets ? Qu'en est-il des stimulations endogènes (respiration, pouls, mouvements, marche, etc) dont on sait qu'elles sont riches en composantes très basse fréquence, assez intenses ? Nous allons tenter de répondre à ces questions dans les paragraphes qui suivent.

### 6.3.2.4 Le vestibule, bref rappel anatomophysiologique

Le vestibule, organe de l'équilibre, partage avec la cochlée les deux compartiments liquidiens, dits péri- et endolymphatique. L'épithélium neurosensoriel vestibulaire est réparti au niveau de plusieurs zones aux rôles fonctionnels distincts : le saccule et l'utricule d'une part qui détectent la
verticale et les changements de position de la tête par rapport à celle-ci, et les trois canaux semi-circulaires d'autre part qui détectent les accélérations angulaires lors de rotations de la tête (Figure 78). Plus de détails sont donnés en annexe.

<figure><img src="image_86.png" /></figure>

Légende : vestibule (4 : saccule ; 14 : utricule ; 1, 7, 8 : canaux semi-circulaires ; 2, 3, 9 : ampoules) et cochlée (10 : fenêtre ovale ; 11 fenêtre ronde ; 12 : rampe vestibulaire ; 13 : rampe tympanique ; 5 : scala media ; 6 : hélicotréma). Vestibule et cochlée comprennent deux compartiments liquidiens communicants qui renferment la périlymphe (espace clair) et l'endolymphe (espace bleuté).

Source : http://www.neuroreille.com/, site consulté en juillet 2016.

<caption>**Figure 78 : anatomie de la cochlée et du vestibule**</caption>

#### 6.3.2.4.1 Sensibilité du vestibule aux fréquences acoustiques

Todd et al., en 2008 (Todd, Rosengren, et Colebatch 2008), ont examiné la question de la sensibilité des cellules du vestibule humain à une stimulation vibratoire basse fréquence (quelques dizaines ou centaines de hertz), partant de la constatation que des organes vestibulaires plus primitifs répondent non seulement aux accélérations et aux changements de direction de la gravité, mais aussi aux vibrations. Chez des volontaires humains, les auteurs ont appliqué une stimulation vibratoire au moyen d'un vibrateur au contact de la boite crânienne, de niveau et de fréquence variables dans une large gamme. Les réponses vestibulaires étaient détectées de manière objective au moyen d'une méthode électrophysiologique de routine en clinique appelée VEMP oculaire. Les auteurs ont montré que le vestibule répond préférentiellement à des vibrations autour de 100 Hz, avec une bande passante entre 25 et 200 Hz. La plus basse intensité donnant lieu à des réponses objectives, dont la présence démontre que les cellules vestibulaires ont détecté le stimulus, est de 15 dB inférieure à celle qui donne chez ces sujets une sensation auditive. Un stimulus de basse fréquence inaudible peut donc entraîner une réponse objective du vestibule.

#### 6.3.2.4.2 Bénéfices des réponses vestibulaires aux fréquences acoustiques ?

La conservation au cours de l'évolution d'une sensibilité du vestibule aux sons, malgré sa spécialisation progressive pour la détection des accélérations, a quelques conséquences indirectes inattendues. Notamment, de nombreux amateurs de musique, au grand inconfort parfois de leur entourage, ressentent une addiction à la musique amplifiée riche en sons très basses fréquences (Todd 2001), qui les pousse à rechercher systématiquement une suramplification à la limite de la distorsion. Todd et al. soulignent que la capacité du vestibule à affecter la qualité des sons audibles pourrait aller de pair avec l'activation de circuits multisensoriels entretenant cette addiction (Todd, Rosengren, et Colebatch 2008). La voix pourrait aussi déclencher une auto-activation du système vestibulaire (Tait 1932). La transposition de ces considérations au cas des effets de la transmission de sons très basse fréquence d'origine éolienne pose plusieurs
questions : quelle est l'efficacité de la transmission vers le vestibule par voie aérienne, quelle est la bande passante (apparemment, le maximum d'efficacité est autour de 100 Hz, avec des réponses encore nettes entre 25 et 200 Hz), et pourquoi l'addiction ressentie pour la musique amplifiée à très basses fréquences se transposerait en une aversion dans le cas d'éoliennes ?

Un élément de réponse en matière d'aversion est un possible conflit d'informations, dans le sens où une oreille ou les deux détecteraient des stimulations vestibulaires interprétées comme des mouvements, mais les yeux ne détectent pas de mouvement. Ce conflit (incriminé dans le mal des transports) entraine des phénomènes végétatifs et des nausées. Le deuxième élément de réponse pourrait être l'hydrops, déjà évoqué pour la cochlée (Salt et Hullar 2010), entraînant par sa simple présence une stimulation anormale des cellules vestibulaires avec des conséquences analogues à celles rencontrées dans la maladie de Menière (vertiges, instabilités, nausées, fatigue, céphalées).

### 6.3.2.5 Conclusions

En résumé, le système cochléo-vestibulaire constitue un détecteur privilégié des sons basse fréquence et infrasons car ce système présente une grande sensibilité<sup>78</sup> à ces sons, ce qui le rend plus enclin que d'autres parties du corps humain à répondre à des niveaux d'exposition réalistes dans l'environnement.

D'autre part, les connaissances actuelles sur la physiologie du système cochléo-vestibulaire suggèrent plusieurs concepts conciliant l'existence d'effets physiologiques des sons avec le fait qu'ils soient de fréquences trop basses ou de trop faibles niveaux pour être clairement audibles, effets médiés par les récepteurs cochléo-vestibulaires (mais pas forcément par le cortex auditif). Parmi les mécanismes possibles :

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

* une stimulation « non canonique » 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 très basse fréquence ;

* 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.

Ces phénomènes ne sont pas hypothétiques : ils ont été observés en laboratoire et sur des modèles animaux, ils peuvent être mis en évidence grâce à l'utilisation de sons très basse fréquence assez intenses. Ce qui est hypothétique est leur place éventuelle dans le *Wind Turbine Syndrome*, pour lequel les sons sont probablement d'intensité moindre qu'en laboratoire, mais de durée bien plus prolongée. Il pourrait être suggéré de rechercher spécifiquement les traductions audiologiques de ces phénomènes, assez faciles à mesurer par des appareils de tests cliniques, chez les personnes se plaignant du WTS (et pouvant même être leurs propres contrôles quand ils ne souffrent plus de WTS).

<footnote n="78"><sup>78</sup> La sensibilité du système dans sa gamme de fonctionnement est proche de la limite inférieure des meilleurs détecteurs physiques qu'il est possible de construire, puisque la plus petite pression acoustique détectable est proche du bruit thermique dû à l'agitation moléculaire.</footnote>
### 6.3.2.6 Perspectives expérimentales chez les sujets exposés

Si les mécanismes cochléo-vestibulaires détectés chez l'animal de laboratoire lors d'expositions contrôlées à des IBF le sont également chez les riverains de parcs éoliens, pour pouvoir les incriminer dans le WTS, on doit notamment pouvoir détecter leur existence, évaluer leur intensité et notamment rechercher s'ils sont plus intenses chez les plaignants que les non plaignants de WTS.

Pour ce faire, il faudra extrapoler à l'Homme les techniques exploratoires audiologiques de laboratoire qui ont permis d'apporter la preuve du concept d'effets physiologiques pour des sons basses fréquences et infrasons peu ou pas audibles. Cette extrapolation est a priori aisée, car les explorations utiles sont non invasives et peuvent être effectuées en quelques dizaines de minutes. Parmi les tests à réaliser, ceux déjà validés pour la détection d'une homéostasie anormale des cellules sensorielles cochléaires dans le cas de malades de Menière semblent adéquats :

* otoémissions provoquées. Ces sons recueillis en quelques secondes au moyen d'un écouteur placé dans le conduit auditif externe traduisent le fonctionnement de la catégorie de cellules sensorielles auditives potentiellement sensibles à la présence d'excès de liquide labyrinthique (Salt-Hullar). Des tests ont été développés pour détecter de manière spécifique et sensible des instabilités des otoémissions en relation avec l'hydrops endolymphatique de la maladie de Menière (Avan et al. 2011, Gerenton et al. 2015) ;

* otoémissions spontanées. Ces otoémissions existent dans environ 30 % des oreilles d'adultes normoentendants. Elles y sont en général très stables en amplitude et en fréquence, constituant ainsi une sorte de signature biométrique. Il a été démontré récemment qu'une exposition de quelques minutes à des infrasons ou des sons très basse fréquence faisait brièvement dériver leur fréquence. Cette modification est une sorte de révélateur de l'influence des infrasons sur l'oreille interne du sujet testé ;

* électrocochléographie. Un signal est recueilli à partir d'électrodes collées sur le front et la mastoïde du sujet testé, en réponse à des sons brefs répétés de type clic (90-95 dB SPL). Il est constitué notamment de deux signaux, l'un appelé SP, qui mesure la dépolarisation des cellules sensorielles auditives, normalement très faible mais exagérée en cas d'hydrops, l'autre appelé AP, qui constitue une référence pour l'amplitude de SP en quantifiant la réponse du nerf auditif au son test. L'indicateur d'un hydrops cochléaire ou d'un défaut d'homéostasie des cellules sensorielles cochléaires est le rapport des amplitudes SP/AP, normalement inférieur à 0,40 ;

* vidéonystagmoscopie, qui permet la détection de mouvements oculaires anormaux en l'absence de stimulation réelle posturale, qui traduiraient une excitation indue du vestibule.

Ces tests peuvent tous être pratiqués sur le terrain et répétés sans inconfort. On pourrait donc concevoir de les réaliser chez des sujets, plaignants ou non, exposés ou non à des IBF en provenance du champ d'éoliennes auprès duquel ils résident. On pourrait ainsi déterminer si les effets des sons produits par les éoliennes sur le système cochléo-vestibulaire peuvent être incriminés dans la genèse de symptômes de WTS. Dans le cas contraire, les symptômes seraient à rechercher plutôt dans des effets extra-auditifs.

### 6.3.3 État des connaissances des effets sanitaires liés aux infrasons et basses fréquences sonores de fortes intensités

Contrairement à ce que l'on pourrait attendre compte tenu de l'importance des expositions à des infrasons et basses fréquences sonores intenses dans l'industrie moderne, peu de données générales sur les effets physiologiques des infrasons sont à ce jour disponibles. Bien que classiquement qualifiés d'inaudibles, les infrasons sont reconnus comme perceptibles à fort niveau et pouvant donner lieu à des effets nuisibles ou désagréables. La notion que perceptibilité ne signifie pas nécessairement audibilité, si la détection a lieu par l'intermédiaire de structures non auditives, est également bien admise. On constate cependant qu'il n'existe pas de réglementation sur l'exposition professionnelle à ces bruits et vibrations, mais seulement des recommandations.
L'exposition naturelle aux infrasons et basses fréquences sonores peut atteindre 135 dB SPL pour des phénomènes comme les tempêtes. L'exposition artificielle inclut celle due aux moyens de transport (120 dB SPL entre 1 et 20 Hz pour les passagers des trains, 115 à 150 dB SPL dans le même intervalle de fréquences pour les passagers d'hélicoptères), aux machines tournantes lourdes, aux armes à feu (bruits impulsionnels, mais aux spectres riches en IBF) et aux aérogénérateurs, objets de ce rapport mais qui évoluent dans une gamme de niveaux à peine différente de celle des sources naturelles (Chatillon 2006).

Les effets physiologiques décrits à faible niveau, autour du seuil audible, sont de type fatigue, stress, asthénie, céphalées, troubles de la vigilance ou de l'équilibre (Landstrom, Haggqvist, et Lofstedt 1988, Leventhall, Pelmear, et Benton 2003) et parfois attribués, sans preuve réelle, à la mise en vibration de certains organes. La difficulté à obtenir des preuves tangibles de ces phénomènes a été attribuée notamment au fait que la sensibilité semble très variable d'un sujet à un autre et, pour un sujet donné, d'un environnement acoustique à un autre, les bruits audibles semblant pouvoir atténuer les effets des infrasons et basses fréquences sonores.

Malgré ces difficultés, des recommandations ont été établies en ce qui concerne les expositions aux IBF par divers organismes nationaux : l'ACGIH aux États-Unis, la NZOSHS en Nouvelle-Zélande, le DEPA au Danemark, l'EKAS en Suisse, la norme ISO 7196:1995 (définissant la pondération G pour le mesurage des IBF), l'INRS en France et le CIOP en Pologne. Ces recommandations sont très difficiles à comparer ou exploiter, utilisant des pondérations différentes pour quantifier les niveaux acoustiques (SPL, A, G voire non indiquées) et oubliant parfois de préciser la durée d'exposition. Or une règle de l'acoustique physiologique est que le pouvoir lésionnel d'une exposition est la résultante d'un niveau d'exposition pendant un temps donné, selon la règle isoénergie qui considère que la toxicité d'une exposition acoustique dépend principalement de l'énergie reçue, le produit du niveau par le temps d'exposition. En termes d'évaluation de la gêne également, qui s'attache plus à quantifier l'émergence d'un son gênant qu'à son niveau d'énergie, la notion temporelle est essentielle (durée ou nombre d'occurrences). Donner l'un des paramètres sans l'autre n'a donc aucune valeur.

La comparaison, lorsqu'elle est possible, de différentes justifications sur lesquelles se basent les recommandations nationales fait ressortir quelques points de convergence. Par exemple que des expositions de plusieurs heures à des IBF de niveaux inférieurs à 120 dB SPL ne conduisent qu'à des troubles passagers. Entre 120 et 140 dB SPL (de très fortes intensités par rapport à celles mises en jeu par les aérogénérateurs), ces troubles sont appréciables mais jugés passagers et supportables par des personnes en bonne santé même si l'exposition se prolonge plusieurs heures. Le seuil de perception est estimé à 102 dBG entre 1 et 20 Hz, ce qui coïncide avec la limite recommandée par certains organismes, mais ne se justifie que par l'acceptation du « dogme » selon lequel un son non audible ne saurait avoir d'effet (voir § 6.3.2).

Ces recommandations portent sur la santé et le bien-être de personnes au travail.

### 6.3.4 Effets des infrasons - synthèse des données expérimentales et cliniques

Les études portant sur les effets des infrasons émis par les éoliennes sont difficiles à mettre en œuvre. Il est en effet impossible dans un champ d'éoliennes de les isoler du reste du spectre émis par les éoliennes pour en étudier spécifiquement les répercussions sur la santé des personnes exposées.

Il est par contre possible, à partir d'enregistrements de bruits d'éoliennes, d'examiner plus spécifiquement la partie correspondant aux infrasons et basses fréquences du spectre sonore. Ce type d'étude a été mené par exemple par Ambrose (Ambrose, Rand, et Krogh 2012) dans le but d'analyser les intensités et le pourcentage des IBF à l'intérieur des maisons par rapport à l'extérieur, dans différentes conditions d'expositions telles que la distance à l'éolienne ou la vitesse du vent. Si ces études peuvent éventuellement conduire à des corrélations avec le niveau de gêne (Møller et Pedersen 2011), elles ne démontrent en rien une relation causale entre les IBF, perçus en même temps que le reste du spectre émis, et les effets déclarés par les personnes exposées.
À partir des spectres enregistrés et de leurs caractéristiques, des investigations sur les niveaux d'intensités des IBF émis (Berger et al. 2015) ont été réalisées afin de comparer les niveaux de pression émis, non seulement avec le seuil d'audibilité de l'Homme, mais aussi les seuils de stimulations théoriques des cellules ciliées internes (CCI) et externes (CCE). Cette comparaison s'appuie sur les travaux de Salt. Ces études de comparaison révèlent dans certains cas, rares, des valeurs de fréquences (22,9 Hz, Ambrose 2012) pour lesquelles l'intensité sonore est supérieure au seuil d'excitation des OHC. Même dans ces cas, la transduction du potentiel d'excitation des OHC en perception auditive reste encore totalement à démontrer.

Ces modèles théoriques sont intéressants à explorer, mais ne permettent de conclure ni à la perception par le système auditif humain des infrasons émis par les éoliennes, ni à leurs effets sur la santé.

### 6.3.4.1 Éoliennes et infrasons

La première étude analysée ne concerne pas spécifiquement les effets des infrasons et basses fréquences sonores, mais ceux de l'exposition au bruit émis par des éoliennes, toutes fréquences confondues, sur le taux de cortisol (biomarqueur du stress) de deux groupes de 20 oies, le premier gardé à moins de 50 m des éoliennes (Gr. 1) et le second évoluant à 500 mètres de celles-ci (Gr. 2) (Mikolajczak et al. 2013).

Dès la 5ème semaine d'exposition, le taux de cortisol est significativement plus élevé dans le Gr. 1 (11,9 ng/mL) que dans le Gr. 2 (6,4 ng/mL). Dans ces deux groupes, les taux continuent à augmenter parallèlement à la durée d'exposition, pour atteindre 34,2 dans le Gr. 1 et 12,6 dans le Gr. 2 après 17 semaines. Les animaux nourris selon le même schéma dans les deux groupes sont pesés régulièrement. La perte de poids, liée à une moindre consommation de nourriture du Gr. 1, ne devient significativement différente (10 %) entre les deux groupes qu'en fin d'expérimentation. Les auteurs attribuent les différences entre ces groupes à la diminution des IBF émis par les éoliennes lorsque l'éloignement augmente.

En l'absence de mesure physique de l'exposition comme de son contenu spectral, cette conclusion ne peut pas être validée. De plus, une distance de 50 mètres à l'éolienne n'est pas extrapolable aux conditions d'exposition des riverains des parcs éoliens.

Ces travaux sont à mettre en lien avec l'étude épidémiologique de Santé Canada (Michaud, Feder, Keith, Voicescu, Marro, Than, Guay, Denning, Bower, Villeneuve, et al. 2016) qui indique une concordance entre les concentrations de cortisol dans les cheveux et le niveau de stress rapporté par les participants (cf. § 6.3.1.2). Cependant, cette étude n'a pas mis en évidence d'association entre l'exposition au bruit des éoliennes et ces mesures objectives et subjectives du stress.

La deuxième étude analysée porte sur deux cas : deux personnes d'une même équipe, chargées d'effectuer des mesures de bruit pendant 3 jours et 3 nuits consécutives, à l'intérieur et à l'extérieur d'une maison rapportent qu'ils ont ressenti des symptômes dès les premières minutes de présence sur le site (Ambrose, Rand, et Krogh 2012, Rand, Ambrose, et Krogh 2011). Ces symptômes sont ceux décrits par Pierpont dans le *Wind Turbine Syndrome* (nausée, irritabilité, diminution des capacités cognitives, anxiété, etc.). Constatant la simultanéité de ces effets et des rafales de vent, ils attribuent leurs symptômes aux infrasons générés par les éoliennes dans un environnement naturellement calme.

Les auteurs ont mesuré l'exposition en dBG. Les appareils utilisés et les conditions météorologiques sont bien décrits. À l'intérieur des maisons, ils enregistrent une atténuation de 10 à 20 dB pour les fréquences supérieures à 40 Hz et une amplification de 3 à 8 dB pour celles comprises entre 4 et 2 Hz. Ils notent aussi une modulation d'amplitude importante à une fréquence de 22,9 Hz. Ils comparent alors leurs mesures d'intensité avec les seuils de stimulation théorique, établis par Salt (cf. § 6.3.2), pour les cellules ciliées externes (CCE) et internes (CCI) de la cochlée ainsi qu'avec le seuil d'audibilité. Ils observent une stimulation possible des CCE, tout en restant sous le seuil d'audibilité. Ils en déduisent alors une corrélation entre les effets qu'ils ont observés sur eux-mêmes (similaires au WTS) et la sensibilité aux infrasons et basses fréquences sonores.
Ces articles, comme ceux de Salt, sont souvent cités comme preuve de l'existence d'effets liés aux infrasons générés par des éoliennes. Cependant, cette étude n'apporte aucun niveau de preuve de cette existence. En l'état actuel des connaissances, rien ne permet d'affirmer qu'une stimulation des CCE à ce niveau d'intensité puisse être corrélée à une stimulation auditive et une perception sensorielle nerveuse responsable d'une gêne quelconque.

Dans ces deux premiers articles, les auteurs ont cherché une corrélation entre l'émission des infrasons et des variations de marqueurs physiologiques (taux de cortisol, potentiel d'excitation des CCE). Si ces deux concepts sont intéressants, la méthodologie utilisée ne permet pas de conclure.

La troisième série d'études de Yokoyoma et al. (Sakamoto et al. 2014, Yokoyama, Sakamoto, et Tachibana 2013) consiste en des expériences de psychoacoustique pour lesquelles la recherche de seuils de perception de volume sonore ou de perception de modulation d'amplitude est réalisée par ajustement d'un paramètre physique aux sons tests. Ce mode expérimental évite le biaisage lié à des réponses de type binaire oui/non, augmentant l'une ou l'autre réponse en cas de doute. La fréquence de modulation comme la profondeur d'une modulation modifie la perception sonore, on parle de rugosité du son perçu. Plus la fluctuation est forte, plus le son est perçu comme désagréable.

Pour résumer, les auteurs ont enregistré, en extérieur et en intérieur, les bruits d'éoliennes situées à des distances comprises entre 48 et 908 m, avec des intensités de 37 à 56 dBA. Ils ont alors superposé à ces spectres des sons dans différentes conditions expérimentales. Ils ont étudié leur influence sur la perception sonore : le rôle de l'enrichissement en IBF en utilisant des filtres de fréquence de coupure haute fréquence variable ; la détermination du seuil d'audibilité en utilisant des filtres passe-bas et en réalisant des mesures par paliers ; l'effet de la modulation d'amplitude, d'une part entre 1 et 5 dB pour différentes fréquences du spectre émis par les éoliennes, d'autre part en surajoutant à ce spectre un son de fréquence variable, d'intensité constante de 27 dB mais avec une variation d'amplitude de 2,1 dB. Ils ont enfin refait ces tests, cette fois à partir d'un bruit d'éolienne synthétisé, avec une pente de 4 dB/octave comme celle trouvée dans les spectres d'éoliennes.

En 2015, les mêmes auteurs ont introduit des sons environnementaux (bruits routiers) ou industriels (ventilateurs) et effectué les mêmes tests pour des fréquences à partir de 4 Hz. Les spectres d'émission pour les 38 sources testées sont présentés. Enfin ils ont comparé les résultats d'égalisation de perception obtenus pour les différents filtres psychoacoustiques exprimant les intensités en dB A, C, Z et G. Les conditions d'enregistrements et d'expérimentations ne comportent pas de biais et sont correctement décrites. Les études ont été conduites sur 10 ou 25 sujets jeunes, ne présentant pas d'anomalies à l'audiogramme. Bien que le nombre de sujets testés soit faible, plusieurs des résultats obtenus par les auteurs sont intéressants.

Seuils d'audibilité : pour un $L_{Aeq}$ entre 35 et 46 dBA, tous les sons de fréquence supérieure à 80 Hz sont classés audibles et tous ceux de fréquence inférieure à 20 Hz sont inaudibles. La détermination des seuils par paliers diminue le seuil d'audibilité à une valeur de fréquence de 60 Hz. Pour les spectres enregistrés en intérieur, le bruit d'enregistrement est inaudible pour des fréquences inférieures à 40 Hz.

Les résultats de l'égalisation sur toute la gamme des fréquences avec le son de comparaison donnent des droites de corrélation excellentes entre les décibels pondérés en filtre A et C. L'utilisation d'une pondération A permet de tester la sensation de modulation d'amplitude ou de volume même pour des sons dont les composantes en IBF sont enrichies.

L'effet d'un enrichissement en basses fréquences sonores par ajustement de la sensation avec un son stimulus montre que les sons de fréquence inférieure à 63 Hz contribuent pour beaucoup à la sensation de volume alors que ceux de fréquence inférieure à 16 Hz ne semblent pas intervenir. Dans leurs conditions expérimentales, la fluctuation d'amplitude est toujours ressentie pour des fréquences supérieures à 500 Hz et toujours inaudible pour des fréquences inférieures à 50 Hz.