# Identifier les conditions augmentant le risque de collision d'oiseaux dans les parcs éoliens : synthèse des connaissances et recommandations méthodologiques

Charlène Gémard, Olivier Duriez, Olivier Chappe, Gwénaël Duclos, Aurélien Besnard

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## To cite this version:

Charlène Gémard, Olivier Duriez, Olivier Chappe, Gwénaël Duclos, Aurélien Besnard. Identifier les conditions augmentant le risque de collision d'oiseaux dans les parcs éoliens : synthèse des connaissances et recommandations méthodologiques. MSH SUD. 2024, pp.19. hal-04943612

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Submitted on 12 Feb 2025

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# Identifier les conditions augmentant le risque de collision d'oiseaux dans les parcs éoliens :

## Synthèse des connaissances et recommandations méthodologiques.

Charlène Gémard<fnref n="1" />,<fnref n="2" />, Olivier Duriez<fnref n="1" />, Olivier Chappe<fnref n="2" />, Gwénaël Duclos<fnref n="2" />, Aurélien Besnard<fnref n="1" />

<footnote n="1">¹ Centre d'Ecologie Fonctionnelle et Evolutive, Univ Montpellier, CNRS UMR5175, EPHE-PSL University, IRD, Univ Paul Valéry Montpellier 3, Montpellier, France — équipe de recherche du projet MAPE (Mortalité Aviaire dans les Parcs Éoliens terrestres en exploitations)</footnote>

<footnote n="2">² WIPSEA, 22770 Lancieux, France</footnote>
# 1. Contexte

Face aux changements globaux, l'Europe s'est lancé le défi de devenir le premier continent climatiquement neutre d'ici 2050, malgré une augmentation de 30% de la demande énergétique attendue d'ici 2040 (UNFCCC, 2015). Pour atteindre cet objectif, les alternatives aux énergies fossiles et nucléaires connaissent un essor exponentiel, particulièrement l'éolien grâce à son potentiel économique élevé (Teske 2019). En France, la production d'énergie devrait plus que doubler entre 2018 et 2028 grâce au développement du parc éolien, passant de 8 000 à 14 500 mâts (MTES 2020).

Malgré ses avantages écologiques, la transition énergétique vers l'éolien a des conséquences négatives sur la biodiversité, notamment l'avifaune (Katzner et al. 2014; Thaxter et al. 2017), que ce soit indirectement par fragmentation ou perte d'habitat (Perrow 2017), ou directement par collision (Loss et al. 2013; Perrow 2017). Par exemple, en France, on estime que chaque éolienne tue en moyenne sept oiseaux par an, soit près de 60 000 mortalités par an, dont 81% concernent des espèces protégées (Marx 2017). Au Canada et aux Etats-Unis, on dénombre en moyenne plus de 6 collisions par éolienne et par an, soit 300,000 oiseaux victimes de collision chaque année (Erickson et al. 2014). Ces moyennes basées sur le nombre d'oiseaux retrouvés au pied des éoliennes sont très probablement sous-estimées car elles dépendent fortement de l'effort de recherche (Chambert & Besnard 2021) et de la persistance des cadavres (Ravache et al. 2024). Les mortalités par collision peuvent avoir des répercussions dramatiques sur la dynamique des populations, surtout chez les espèces à durée de vie longue et cycle de reproduction lent et aux petites tailles de populations (Duriez et al. 2023).

En France, les éoliennes sont des Installations Classées pour la Protection de l'Environnement (ICPE, décret du 23/08/2011), soumises au principe d'Évitement, de Réduction et de Compensation (ERC) de leur impact sur l'environnement (L.110-1 et L. 122-3 CE). Pour réduire les collisions d'oiseaux (impact direct), les deux solutions les plus répandues sont : (i) le **bridage générique** lors de situations à haut risque de collision (e.g. travaux agricoles, période de migration, période de reproduction d'espèces d'intérêt) et (ii) l'installation de **Systèmes de Détection Automatisés** (SDA) pour déclencher ponctuellement des arrêts machines lorsqu'un oiseau est détecté à proximité des éoliennes. Les SDA détectent, identifient, et suivent les oiseaux grâce à diverses technologies (optiques, radar, combinaison des deux; Corbeau & Besnard 2021). En cas d'approche, ils émettent un ordre pour ralentir les éoliennes et/ou des stimuli d'effarouchement visuels et/ou sonores (McClure et al. 2021; Allison 2022; McClure et al. 2022).

Malgré l'installation de ces SDA, des mortalités sont encore observées dans les parcs éoliens et les arrêts machine, bien que ponctuels, entraînent une diminution de la production énergétique. En partant de ce constat, un des objectifs du projet MAPE (« Mortalité Aviaire dans les Parcs Éoliens terrestres en Exploitation » : https://mape.cnrs.fr/) est d'explorer les causes de collision, et ainsi d'**identifier des facteurs qui augmentent le risque de collision**. Mieux cibler les conditions dans lesquelles l'effort de mitigation doit être augmenté ou à l'inverse diminué permettra une meilleure conciliation de la protection de la biodiversité et de la productivité des parcs éoliens.
## 2. Définition du risque de collision

Le terme "risque de collision" est souvent employé pour désigner le nombre ou le taux de mortalités réelles observées (prospection de cadavre : Barrios & Rodríguez 2004 ; Aschwanden et al. 2018 ; Anderson et al. 2022) mais il inclut également la sensibilité, l'exposition ou la vulnérabilité des oiseaux aux collisions. Dans ce document, nous avons défini la **sensibilité comme l'incapacité des oiseaux à éviter, s'adapter, s'acclimater à la présence d'éoliennes**, à cause de facteurs intrinsèques tels que leur perception visuelle, leurs capacités cognitives, ou leur morphologie alaire (Dickinson et al. 2014). La sensibilité peut être mesurée grâce à des indicateurs comme la hauteur de vol (Morant et al. 2024), la distance parcourue à hauteur du rotor (Thaxter et al. 2019), ou la proportion du temps de vol passé à hauteur du rotor (Gauld et al. 2022 ; Schaub 2024). L'exposition, quant à elle, est définie comme l'intensité de la menace (Dickinson et al. 2014) et dépend de facteurs externes tels que la disposition des éoliennes, la densité d'éoliennes (Thaxter et al. 2019 ; Gauld et al. 2022), le nombre d'éoliennes dans le domaine vital d'un individu (Assandri et al. 2024), mais aussi la densité relative d'oiseaux (Pretorius et al. 2023) et la fréquence avec laquelle les oiseaux utilisent la zone sur laquelle les éoliennes sont implantées (Morant et al. 2024). La vulnérabilité d'un individu ou d'une espèce est la combinaison de la sensibilité et l'exposition des oiseaux à la présence d'éolienne (Cardona et al. 2012). Ainsi, les plus vulnérables sont ceux étant fortement sensibles et/ou très exposés. La sensibilité et l'exposition varient dans le temps et dans l'espace, simultanément (de Lucas et al. 2008 ; Aschwanden et al. 2018) ou indépendamment (Morant et al. 2024) en fonction de facteurs environnementaux. L'objectif de ce document est de faire une synthèse non exhaustive des facteurs environnementaux, techniques relatifs aux parcs éoliens, et intrinsèques aux oiseaux ayant une influence sur la sensibilité, l'exposition ou le taux de mortalité dans les parcs éoliens terrestres.

## 3. Synthèse bibliographique

### 3.1. Facteurs environnementaux

#### 3.1.1. Conditions météorologiques

Les facteurs météorologiques ont un effet sur le comportement de vol des oiseaux, notamment leur hauteur de vol, et peuvent donc augmenter ou diminuer la vulnérabilité aux collisions. Par exemple, la vitesse du vent et la température génèrent deux types d'ascendances aériennes utilisées par les oiseaux pour voler : les ascendances orographiques (ou dynamiques) et les ascendances thermiques (Pennyquick et al. 1998 ; Bohrer et al. 2011 ; Duriez et al. 2014). Les ascendances orographiques sont générées par le vent qui est dévié vers le haut lorsqu'il rencontre un relief. Plus le vent est fort et le relief marqué, plus l'ascendance orographique générée sera importante. De nombreuses études se sont intéressées à l'effet de la vitesse du vent sur la hauteur de vol des oiseaux, obtenant parfois des résultats contradictoires. Linder et al. (2022) ont par exemple montré que les oiseaux volent plutôt à hauteur du rotor et sont donc sensibles au risque de collision lorsque la vitesse du vent est moyenne (5-10 m/s), alors qu'ils volent plutôt en dessous du rotor en cas de vents forts (>10 m/s). A l'inverse, d'autres auteurs ont mis en
évidence un risque de collision plus élevé en cas de vents forts (Lanzone et al. 2012) ou faibles (de Lucas et al. 2008 ; Drewitt & Langston 2008). Les ascendances thermiques sont des colonnes ou bulles d'air chaud qui s'élèvent suite à un réchauffement de la couche d'air près du sol. En hiver, les faibles températures et l'ensoleillement ne permettent pas la création d'ascendances thermiques aussi fortes qu'en été, ce qui augmenterait la sensibilité aux collisions car les oiseaux ne peuvent bénéficier de ces ascendances et volent alors plus bas (de Lucas et al. 2008 ; Péron et al. 2017).

D'autres facteurs météorologiques comme l'humidité et la direction du vent ont un effet sur la hauteur de vol et peuvent donc faire varier l'exposition (Drewitt & Langston 2008). Chez les fous de Bassan *Morus bassanus*, macreuses noires *Melanitta nigra* et milan royaux *Milvus milvus*, la hauteur de vol augmente par vent arrière ou latéral alors qu'elle est plus faible par vent de face. Elle augmente également avec la vitesse du vent et la pression atmosphérique alors qu'elle diminue avec l'humidité (Skov & Heinänen 2015). Chez certaines espèces comme la buse à queue rousse *Buteo jamaicensis*, la vitesse et la direction du vent ont un effet sur l'exposition car elles ont un effet sur le temps passé en vol et le comportement de vol. Par exemple, les buses à queue rousse sont plus susceptibles de rester perchées ou de planer en cercle lors de vents faibles, alors qu'elles utilisent des vols planés ascendants par vents forts (Hoover & Morrison 2005). Chez le milan royal, l'activité de vol, et donc l'exposition au risque de collision, est plus faible par temps pluvieux que par temps chaud et sec (Aschwanden et al. 2024).

Les conditions météorologiques peuvent également augmenter la vulnérabilité au risque de collision lorsqu'elles ne permettent pas une bonne détection visuelle des éoliennes (Drewitt & Langston 2008 ; Skov & Heinänen 2015). Par exemple, Aschwanden et al. (2018) ont remarqué que deux tiers des collisions reportées dans un parc du Jura ont eu lieu pendant des épisodes de brume, brouillard, pluie battante ou forte nébulosité. De plus, la hauteur de vol diminue lorsque la visibilité diminue (Aschwanden et al. 2024). A l'inverse, d'autres études n'ont pas remarqué d'effet significatif de la visibilité sur la vulnérabilité (Barrios & Rodríguez 2004).

### 3.1.2. Contexte paysager des parcs éoliens

Le risque de collision est fortement variable d'un parc à l'autre, notamment à cause de la localisation et des caractéristiques paysagères du site. Les parcs situés dans des zones très fréquentées, telles que des couloirs de migration ou des Zones de Protection Spéciale (ZPS), présentent un fort risque de collision car l'exposition y est plus importante que dans des zones peu fréquentées ou à enjeux avifaunistiques moindres (Drewitt & Langston 2008 ; Marques et al. 2014 ; Marx 2017).

Les caractéristiques paysagères, notamment le relief, l'habitat, et la disponibilité en ressources, peuvent affecter la sensibilité ou l'exposition des oiseaux au risque de collision. Le relief générant des ascendances orographiques est étroitement lié aux comportements et aux hauteurs de vol (Barrios et al. 2004 ; Katzner et al. 2012 ; Péron et al. 2017 ; Morant et al. 2024). L'exposition est élevée dans les zones très hétérogènes telles que les crêtes, falaises, pentes abruptes, très fréquentées par les oiseaux planeurs (de Lucas et al. 2008 ; Marques et al. 2014). A l'inverse, l'exposition et la sensibilité seraient faibles dans
des zones de pente douce, où les ascendances orographiques générées sont moindres (de Lucas et al. 2008; Katzner et al. 2012; mais voir : Morant al. 2024). Les parcs situés en altitude présentent un risque de collision plus élevé que les parcs situés à basse altitude car de plus fortes ascendances thermiques ou orographiques sont nécessaires pour les éviter (de Lucas et al. 2008).

L'habitat a aussi un effet sur la sensibilité et/ou l'exposition. Par exemple, les milieux ouverts ont une réflectance élevée et génèrent des ascendances thermiques permettant aux oiseaux de voler au-dessus des éoliennes, ce qui diminue leur sensibilité au risque de collisions (Scacco et al. 2023). Cependant, chez les vautours fauves *Gyps fulvus*, ces zones sont très fréquentées pour la recherche alimentaire, l'exposition y est donc plus élevée que dans des milieux fermés (Morant et al. 2024). Les sites avec une grande disponibilité de ressources, comme des ressources alimentaires et des zones de nidification (Morant et al. 2024) sont également très fréquentés. Par exemple, les vautours fauves fréquentent plus souvent les zones proches de leur nid, avec des congénères et des ressources alimentaires disponibles (e.g. dépôt de carcasses). Ils ont aussi tendance à voler plus bas, à hauteur du rotor, dans ces zones (Morant et al. 2024). L'exposition et la sensibilité sur ces sites sont donc plus importantes que sur les sites présentant une faible disponibilité en ressources.

## 3.2. Facteurs techniques des parcs éoliens

### 3.2.1. Caractéristiques des éoliennes

La tendance actuelle consiste à installer des éoliennes de plus en plus hautes pour mieux utiliser les vents d'altitude, plus forts et plus constants, et de plus en plus large pour améliorer la productivité électrique (McKenna et al. 2016). Or, le risque de collision est positivement corrélaté aux dimensions des éoliennes, notamment la hauteur du mât et le diamètre de l'éolienne (Loss et al. 2013; Marques et al. 2014; Huso et al. 2021; Anderson et al. 2022). Un rotor plus grand crée une plus grande zone à risque et augmente le temps/la proportion de vol à l'intérieur de cette zone à risque. Des éoliennes plus hautes pourraient aussi être plus difficiles à survoler et impacteraient plus d'oiseaux volant à des hauteurs moyennes et élevées (Loss et al. 2013). Cependant, d'autres études n'ont pas trouvé d'effet significatif des dimensions de l'éolienne sur les taux de mortalité (Barrios & Rodríguez 2004; Huso et al. 2021). D'autres ont trouvé une corrélation négative entre le taux de mortalité et la taille de l'éolienne chez certaines espèces (Aschwanden et al. 2024; Schaub 2024). Une autre tendance actuelle consiste à diminuer la garde au sol pour augmenter le diamètre du rotor sans augmenter la hauteur totale des éoliennes, ce qui peut être néfaste pour des espèces qui se reproduisent et s'alimentent localement ou qui volent à faibles altitudes comme les busards *Circus sp* (Aschwanden et al. 2024; Schaub 2024). Outre l'effet espèce, les résultats obtenus peuvent aussi sembler contradictoires car ils utilisent des variables différentes pour qualifier les éoliennes, comme la quantité d'énergie produite (en MW) ou les dimensions de l'éolienne (en m). Huso et al. (2021) recommandent d'utiliser la quantité d'énergie produite par éolienne (en MW), qui tient compte à la fois des dimensions de l'éolienne et de sa durée d'activité.
La production de lumière artificielle la nuit peut attirer et/ou désorienter les oiseaux, tout particulièrement les espèces migratrices nocturnes, augmentant ainsi la vulnérabilité des oiseaux (Drewitt & Langston 2008 ; Marques et al. 2014). L'effet varie selon les espèces, mais aussi selon la longueur d'onde (les lumières rouges et blanches étant les plus attractives), la fréquence (fixe/clignotante) et l'intensité de l'éclairage (Drewitt & Langston 2008 ; Marques et al. 2014 ; Gaultier et al. 2019). L'attractivité de l'éclairage, et donc la vulnérabilité au risque de collision, est maximale en absence d'autres repères visuels, comme en mer ou dans des conditions de faible visibilité (Marques et al. 2014).

La vulnérabilité au risque de collision pourrait enfin être étroitement liée à la perception visuelle des éoliennes par les oiseaux. Les éoliennes sont des structures monochromatiques conçues pour se fondre dans leur environnement et être le moins visibles possibles par l'homme. Or, la perception des contrastes par les oiseaux est largement inférieure à celle de l'homme (7 à 30 fois inférieure : Blary et al. 2024). Pour augmenter la visibilité des éoliennes, May et al. (2020) ont proposé de peindre une pâle en noir sur trois, obtenant des résultats encourageants qui restent à confirmer à plus grande échelle. De nouveaux motifs à fort contraste sur l'entièreté de l'éolienne, comme un damier ou de larges rayures blanches et noires, sont actuellement testés (Blary et al. données non publiées). En plus du contraste entre l'éolienne et son environnement, la vitesse de rotation des pâles peut rendre le rotor plus ou moins détectable par les oiseaux. A très faible vitesse (2-3 rotations par minutes (rpm)), certaines espèces perçoivent les éoliennes comme stationnaires et sont donc plus susceptibles de s'approcher, voire même de traverser le rotor (Blary et al. 2023).

### 3.2.2. Configuration du parc

Plusieurs études ont montré que plus le parc comporte d'éoliennes, plus le nombre de collisions recensées est élevé (Morant et al. 2024). De plus, plus le parc est dense et les éoliennes proches les unes des autres, plus la sensibilité est élevée (Dahl et al. 2015). Enfin, l'agencement a également un effet sur la vulnérabilité. Les recommandations seraient de concevoir des parcs éoliens avec peu de turbines, idéalement agencées de manière linéaire ou en petit groupe (Larsen & Masden 2000 ; Schuster et al. 2015). Cependant, certaines études n'ont pas trouvé de relation significative entre l'agencement des éoliennes et le nombre de collisions (de Lucas et al. 2008 ; Huso et al. 2021). Ce serait plutôt la localisation du parc qui aurait un effet sur la vulnérabilité : les parcs avec les éoliennes disposées en ligne se situent plutôt à proximité d'obstacles comme des routes, alors que les grands parcs (avec plusieurs lignes d'éoliennes) se situent plutôt dans des milieux ouverts très fréquentés par les oiseaux ou en mer où l'exposition est plus élevée (Huso et al. 2021).

## 3.3. Facteurs intrinsèques aux oiseaux

### 3.3.1. Statut migratoire

Certaines espèces sont plus fréquemment victimes de collision que d'autres, bien qu'elles soient moins abondantes. Les espèces résidentes, telles que les faucons crécerelles *Falco tinnunculus* et les vautours fauves, auraient une sensibilité plus élevée que les espèces migratrices (Barrios & Rodríguez 2004). A
l'inverse, les migrateurs, bien qu'ils soient plus nombreux que les résidents occupant la zone du parc, ont une utilisation moins intensive d'un parc éolien donné (i.e. sensibilité plus faible) (Marques et al. 2014). Les migrateurs sont en revanche exposés à tous les parcs éoliens qu'ils traversent lors de leur migration, bien qu'ils passent peu de temps dans ou au-dessus de chaque parc individuellement. Ils sont donc moins sensibles mais plus exposés. D'autres études font le constat inverse et reportent un risque de collision plus faible chez les résidents qui sont familiers avec les obstacles (ici, éoliennes) et sont donc plus susceptibles de développer des stratégies d'évitement (Drewitt & Langston 2008).

A l'échelle intraspécifique aussi les résidents sont plus à risque que les individus migrateurs (Katzner et al. 2012; Fielding et al. 2023). Cependant, on observe dans certains cas un effet habituation et/ou évitement du site par les résidents (par exemple à la production de lumière artificielle qui est moins utilisée comme repère visuel et/ou perturbe moins les résidents que les migrateurs, Marques et al. 2014).

### 3.3.2. Capacités cognitives et visuelles

La sensibilité aux contrastes achromatiques, la perception visuelle du mouvement rotatoire et la forme du champ visuel sont des paramètres espèces-dépendants pouvant influencer la sensibilité aux collisions. Par exemple, la tourterelle rieuse Streptopelia roseogrisea n'est pas capable de discriminer le mouvement rotatoire des éoliennes ni à faible vitesse (3 rpm), ni à vitesse élevée (8 rpm) même si le contraste entre les pâles et l'environnement est fort (Blary et al. 2023). Certaines espèces de rapaces diurnes ont un champ binoculaire avec un angle mort au-dessus de la tête (Potier et al. 2018). Ils ont donc tendance à se concentrer sur le sol lorsqu'ils volent pour chasser leur proie plutôt que devant ou au-dessus d'eux, ce qui les rend moins susceptibles de détecter une éolienne en face d'eux et donc plus sensibles au risque de collisions.

### 3.3.3. Comportement de vol et morphologie alaire

Les caractéristiques du vol sont un des facteurs principaux influençant le risque de collision (Drewitt & Langston 2008; Smallwood et al. 2009). Par exemple, les vols sinueux sont généralement assez longs et la vigilance faible, ce qui en fait le type de vol avec la sensibilité la plus élevée (Barrios & Rodríguez 2004; Katzner et al. 2012; Linder et al. 2022). Chez les espèces grégaires, les individus qui volent en nuées sont plus vulnérables aux collisions, peut-être car l'attention est portée sur le leader du groupe et non sur l'environnement (augmente la sensibilité) ou parce que la concentration d'individus (i.e. exposition) est élevée (Drewitt & Langston 2008).

Les oiseaux de grande envergure seraient aussi plus sensibles au risque de collision car ils dépendent des ascendances orographiques et/ou thermiques pour prendre de l'altitude (Balmori-de la Puente & Balmori 2023). De plus, leurs très grandes ailes leur confèrent une faible manœuvrabilité en vol (Martin et al. 2012; Sassi et al. 2024) et donc une capacité d'évitement de dernière minute moindre. A l'inverse, les petites et moyennes espèces ayant un faible rapport d'aspect des ailes (i.e. des ailes courtes mais relativement larges) ont une meilleure manœuvrabilité en vol et utilisent principalement le vol battu. Ces
espèces sont donc moins affectées par les conditions météorologiques (Shamoun-Baranes et al. 2006) et présentent un risque de collision plus faible que les planeurs (Balmori-de la Puente & Balmori 2023).

En plus du type de vol et de la morphologie alaire, la distribution des hauteurs de vol est variable d'une espèce à une autre et est un facteur essentiel dans l'évaluation de la sensibilité (Rolek et al. 2022; Schaub 2024). Si l'on prend l'exemple des rapaces, certaines espèces ont tendance à voler à faible altitude, sous le rotor ou à la même hauteur (e.g., busards *Circus sp*, buse variable *Buteo buteo*, milan royal : Schaub 2024). D'autres espèces ont tendance à voler à des altitudes plus élevées, au-dessus le rotor (e.g., circaète Jean-le-Blanc *Circaetus gallicus*, aigle royal *Aquila chrysaetos*). L'altitude de vol peut augmenter ou diminuer avec certains facteurs météorologiques comme la vitesse du vent et la température, modifiant ainsi la sensibilité (Lanzone et al. 2012; Schaub 2024). Toutefois, Rolek et al. (2022) ont observé que les aigles (Accipitridés), volant typiquement au-dessus des éoliennes, effectuent rarement des vols descendants, au niveau de la zone à risque.

### 3.3.4. Age

Au sein d'une même espèce, il existe des différences d'exposition et de sensibilité entre individus, notamment entre les classes d'âge. Chez les vautours fauves notamment, les juvéniles sont plus sensibles et exposés que les adultes dans des zones avec beaucoup d'éoliennes (Morant et al. 2024). Des résultats contraires ont été observés chez d'autres espèces. Chez les pygargues à queue blanche *Haliaeetus albicilla*, les adultes représentent la majorité des collisions recensées, cependant ils représentent aussi la majorité des mortalités quelle que soit la cause (Heuck et al. 2020). Chez les milans noirs *Milvus migrans*, l'utilisation du parc éolien, et donc l'exposition, ne semble pas varier avec l'âge (Santos et al. 2021).

### 3.3.5 Sexe

Chez certaines espèces, un des deux sexes présenterait un risque de collision plus élevé. Chez l'alouette des champs *Alauda arvensis*, les mâles ont des comportements de vol de parade particuliers (chantant en vol jusqu'à une centaine de mètres de hauteur) qui les rendent plus sensibles aux collisions (Morinha et al. 2014). Toutefois, cette variabilité intersexe peut être la conséquence d'une différence d'abondance ou d'activité, notamment chez les espèces dont les soins parentaux sont principalement assurés par l'un des deux sexes. Chez les sternes pierregarin *Sterna hirundo* et les pygargues à queue blanche par exemple, les mâles sont plus exposés que les femelles car ils assurent la recherche alimentaire pendant la ponte et l'incubation (Stienen et al. 2008; Heuck et al. 2020). D'autres chercheurs ont fait le constat d'une sensibilité et d'une exposition similaires entre mâles et femelles (Santos et al. 2021).

### 3.3.6 Phénologie de l'activité

L'activité des oiseaux et donc la sensibilité et/ou l'exposition varie au cours de la journée, avec une activité plus intense le matin (Aschwanden et al. 2024). Chez certaines espèces, on observe un pic de mortalité annuel qui coïncide avec des périodes de fortes abondances (i.e. exposition élevée). Par exemple, Barrios & Rodríguez (2004) ont observé un pic de mortalité de faucons crécerelles dans l'été, lorsque l'abondance
est la plus forte. Plus généralement, les périodes de forte activité comme les pics de migration pré- et post-nuptiaux (Newton 2008) coïncident avec des pics d'abondance et de mortalité (Schuster et al. 2015 ; Balmori-de la Puente & Balmori 2023). A l'inverse, d'autres études n'ont pas trouvé de relation significative entre l'abondance des espèces (exposition) et la mortalité observée (de Lucas et al. 2008 ; Aschwanden et al. 2018), notamment chez les vautours fauves (Barrios & Rodríguez 2004 ; de Lucas et al. 2008).

## 4. Limites méthodologiques

Les études précédentes qui ont permis d'identifier divers facteurs de risque s'appuient majoritairement sur des observations directes par des ornithologues présents sur site (env. 73% des études : Marques et al. 2021). L'utilisation de balises GPS embarquées sur les oiseaux permettant d'avoir une localisation très précise de l'oiseau, et donc de visualiser les comportements de vol à fine échelle, est également une méthode répandue depuis les années 2010 (Katzner & Arlettaz 2020). Pour ces deux méthodes, l'effort est alors généralement concentré sur quelques espèces cibles (le plus souvent les grands rapaces diurnes : busard cendré Circus pygargus : Schaub et al. 2020 ; vautour chassefiente Gyps coprotheres : Cervantes et al. 2022 ; vautour fauve : Morant et al. 2024 ; milan royal : Aschwanden et al. 2024 ; mais, voir aussi Gauld et al. 2021 et Schaub 2024), et/ou des périodes biologiques d'intérêt comme la migration automnale, et/ou quelques parcs éoliens seulement (mais voir Fielding et al. 2023 pour un contre-exemple). On peut alors se demander si ces résultats peuvent raisonnablement être généralisables à d'autres espèces d'oiseaux, notamment les passereaux et les espèces nocturnes. De plus, plusieurs études ont été menées au Altamont Pass Wind Resource Area (APWRA, Smallwood et al. 2008, 2009), un parc éolien de près de 5,000 éoliennes sur 165 km² de prairie en Californie, alors que le plus grand parc en France comporte 70 éoliennes. Le parc éolien français « type » est composé de 7 éoliennes de 2 MW implantées dans des plaines agricoles. On peut alors s'interroger sur la transposition des résultats obtenus dans des contextes paysagers et des parcs si différents. Enfin, les études ponctuelles à faible réplication temporelle ne permettent pas d'explorer la variabilité interannuelle et donc de mettre en évidence des motifs saisonniers de variation de la sensibilité ou de l'exposition.

Les facteurs de risque ont principalement été étudiés indépendamment les uns des autres avant les années 2010 malgré leurs fortes interdépendances (Figure 1 ; Marques et al. 2014 ; Linder et al. 2022). Pour Barrios & Rodríguez (2004), la vulnérabilité est le reflet d'une combinaison de facteurs spatiaux (interactions vent-relief), espèce-spécifiques et saisonniers. Pour aller plus loin dans notre compréhension du risque de collision aviaire dans les parcs éoliens et appréhender les causes des collisions de manière la plus exhaustive possible, nous avons besoin d'une étude menée à large échelle spatiale et temporelle qui intégrerait plusieurs espèces et explorerait l'effet de plusieurs facteurs environnementaux dans une même analyse globale. Une telle analyse requiert une grande puissance statistique et donc un grand nombre de données dans des contextes variés et des situations contrastées. Malheureusement, les méthodes les plus utilisées à ce jour, comme la pose de balises GPS sur les oiseaux ou l'observation directe sur site, demandent beaucoup de ressources humaines et logistiques et ne permettent pas toujours de rassembler un tel jeu de données (Tableau 1).
Schéma n°1 : Relations entre les différents facteurs liés aux oiseaux (rond/gris clair), au site sur lequel est implanté le parc éolien (elliptique/blanc) et aux caractéristiques techniques des éoliennes ou du parc (rectangle/gris foncé) pouvant avoir un effet sur le risque de collision entre oiseaux et éoliennes (modifié depuis Marques et al. 2014).

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## 5. Perspectives

Les systèmes de détection-réaction (SDA) sont des systèmes de caméras installés sur ou à proximité des éoliennes dont l'objectif principal est de détecter, identifier et suivre les oiseaux volant à proximité des éoliennes et, si nécessaire, d'envoyer un ordre d'arrêt à l'éolienne et/ou d'émettre un signal d'effarouchement (Gradolewski et al. 2021; McClure et al. 2021). Jusqu'à présent, les données issues des SDA ont été analysées principalement dans le but d'évaluer les performances et l'efficacité de ces systèmes (McClure et al. 2018, 2021, 2022; Allison et al. 2022; Huso & Dalthorp 2022; Duerr et al. 2023; Ballester et al. 2024) mais rarement pour analyser le comportement de vol des oiseaux (Linder et al. 2022). Leur large utilisation mondiale, leur fonctionnement en continu, et l'énorme quantité d'informations collectées en font pourtant une précieuse source de données sur les espèces d'oiseaux fréquentant les parcs éoliens. Les SDA pourraient donc être une alternative non-invasive prometteuse à l'observation directe et l'utilisation de balises GPS embarquées. Malgré ces avantages certains, la qualité, la quantité et l'accessibilité des données des SDA sont hétérogènes, de par les décisions managériales et techniques, les contraintes technologiques, et les contraintes légales quant à l'utilisation de ces données. Les points forts et faibles de chaque méthode ont été résumés dans le Tableau 1. Quatre points nous paraissent essentiels quant à l'utilisation des SDA pour l'étude des impacts directs (collisions) et indirects (évitement) des éoliennes sur l'avifaune :

1. L'amélioration des estimations de distance et de hauteur de vol de l'oiseau : ces deux paramètres sont des indicateurs de sensibilité très utilisés dans les modèles de risque de collision (Thaxter et al. 2019; Gauld et al. 2022; Morant et al. 2024; Schaub 2024). Cependant, les réglages et/ou les spécificités
techniques de certains SDA, notamment ceux fonctionnant en 2D, ne permettent pas un calcul précis de ces paramètres pour l'instant. L'utilisation de multiples caméras pour avoir une vision stéréoscopique et/ou une meilleure identification à l'espèce des oiseaux détectés pour connaître la taille moyenne de l'objet détecté permettraient d'avoir une meilleure estimation de la distance et de la hauteur de vol de l'oiseau. Cela permettrait par la suite d'élaborer des modèles de probabilité d'intrusion dans la zone à risque de collision plus précis (Rolek et al. 2022).

II. L'amélioration de l'identification et de la classification des oiseaux détectés. Certains SDA peuvent identifier correctement certaines espèces d'intérêt (principalement des rapaces tels que les milans, les aigles et les buses) en utilisant l'intelligence artificielle (Duerr et al. 2023 ; McClure et al. 2018). Plusieurs approches permettraient d'améliorer la classification actuelle, par exemple en augmentant la qualité visuelle des images prises par les SDA, en augmentant artificiellement le nombre d'images utilisées pour entraîner les algorithmes de reconnaissance (Niemi & Tanttu 2020), ou en combinant différentes technologies pour avoir plusieurs moyens d'identification, telles que le radar, l'infrarouge et l'acoustique (e.g. Mirzaei 2015). Le risque de collision étant variable selon les espèces (Marques et al. 2024), une meilleure identification de l'espèce détectée permettrait une meilleure appréhension/compréhension du risque de collision potentiel.

III. La détection et l'identification des petites espèces et des espèces nocturnes : bien que les petites espèces, comme les passereaux, comptent parmi les espèces les plus fréquemment victimes de collision (Aschwanden et al. 2018 ; Nilsson et al. 2023), les capacités et/ou spécificités techniques de la plupart des SDA actuels ne permettent pas la détection des oiseaux de moins d'une certaine envergure (généralement 50 cm). De plus, certains SDA sont configurés pour se concentrer sur la détection de certaines espèces à fort intérêt de conservation seulement, généralement des grands rapaces ou des grands oiseaux planeurs emblématiques (Gradolewski et al. 2021). Les espèces nocturnes peuvent être détectées par thermographie et par des SDA radars. Bien que ces derniers aient une meilleure détection et une plus grande portée que les SDA optiques, leurs détections peuvent être affectées par les conditions météorologiques (e.g. précipitations), les caractéristiques du paysage (e.g. arbres, le relief) et les structures anthropiques (e.g. turbines elles-mêmes) (Gerringer et al. 2016 ; Nilsson et al. 2018). L'amélioration des algorithmes de détection et de classification (et de leurs bases de données) et la combinaison de différentes technologies (e.g. SDA radars pour la détection et SDA optiques pour l'identification des espèces) permettrait d'intégrer davantage d'espèces dans les analyses du risque de collision afin de suggérer des mesures de mitigation efficaces applicables à une large gamme d'espèces.

IV. Un accès facilité aux données des SDA : les contraintes légales de partage, d'accessibilité et d'usage de ces données rendent difficile leur utilisation dans les projets de recherche. Une mutualisation des données, par exemple via une base de données nationale ou internationale réglementée et librement accessible, serait un moyen de contribuer efficacement à de futures recherches sur les enjeux liés au développement éolien et à la protection de l'avifaune.
<table><caption>Tableau 1. Bilan des avantages et inconvénients des SDA et des deux méthodes les plus fréquemment utilisées dans l'étude des causes de collisions aviaires dans les parcs éoliens</caption><thead><tr><td>Caractéristiques</td><td>Observations directes</td><td>GPS embarqués</td><td>SDA</td></tr></thead><tbody><tr><td>Biais observateur</td><td>Effet observateur</td><td>Pas d'effet observateur</td><td>Pas d'effet observateur</td></tr><tr><td>Taille d'échantillon</td><td>Petite taille d'échantillon</td><td>Petite taille d'échantillon</td><td>Large taille d'échantillon</td></tr><tr><td>Contraintes logistiques</td><td>Forts besoins humain et logistique sur un temps long</td><td>Forts besoins humain et logistique de manière ponctuelle</td><td>Besoins humain et logistique faible</td></tr><tr><td>Méthode invasive</td><td>Non-invasive</td><td>Invasive</td><td>Non-invasive</td></tr><tr><td>Disponibilité des données</td><td>Facile</td><td>Facile</td><td>Données soumises à signature d'accord de confidentialité</td></tr><tr><td>Précision des données</td><td>Localisation de l'oiseau imprécise</td><td>Localisation de l'oiseau précise en 2D mais un peu moins précise en 3D selon la programmation des GPS en termes de fréquence</td><td>Précision de la localisation variable selon les systèmes</td></tr><tr><td>Identification à l'espèce</td><td>Possible</td><td>Possible</td><td>Possible pour certaines espèces mais précision hétérogène selon les SDA</td></tr></tbody></table>

En vert : avantages. En rouge : limites et inconvénients majeurs. En jaune orangé : inconvénients mineurs ou à relativiser

## 6. Références

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United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) (2015), Adoption of the Paris Agreement, FCCC/CP/2015/L.9/Rev.1, Dec 12.
# 7. Annexe

<table><caption>## Annexe 2. Synthèse des principaux facteurs ayant un effet sur la sensibilité et/ou l'exposition des oiseaux aux éoliennes</caption><thead><tr><th>Facteurs</th><th>Hypothèse</th><th>Références</th><th>Site</th><th>Espèce</th></tr></thead><tbody><tr><td colspan="5">Conditions météorologiques</td></tr><tr><td rowspan="4">Vitesse du vent</td><td rowspan="3">La sensibilité augmente lors de vents faibles car les courants ascendants sont plus faibles</td><td>de Lucas et al. 2008</td><td>EEE et PESUR (Espagne)</td><td>9 espèces de rapaces diurnes, cigogne blanche</td></tr><tr><td>Dahl et al. 2015</td><td>Smøla (Norvège)</td><td>Pygargues à queue blanche</td></tr><tr><td>MAIS: Lanzone et al. 2012</td><td>Appalaches (USA)</td><td>Aigle royal</td></tr><tr><td>Certaines espèces sont plus actives par vents forts, donc l'exposition est plus élevée que par vents faibles</td><td>Linder et al. 2022</td><td>Gotland (Suède)</td><td>Aigle royal, pygargue à queue blanche, milan royal</td></tr><tr><td>Direction du vent</td><td>La direction du vent a un effet sur la hauteur de vol et la sensibilité augmente par vent arrière ou latéral</td><td>Hoover & Morrison 2005</td><td>APWRA (USA)</td><td>Buse à queue rousse</td></tr><tr><td>Pression atmosphérique</td><td>La pression a un effet sur la hauteur de vol et la sensibilité augmente lorsqu'elle est élevée</td><td>Skov & Heinänen 2015</td><td>Danemark</td><td>Fou de Bassan, macreuse noire, milan royal</td></tr><tr><td>Nébulosité</td><td>Une forte nébulosité a un effet négatif sur la perception visuelle des éoliennes par les oiseaux, ce qui augmente la sensibilité</td><td>Skov & Heinänen 2015</td><td>Danemark</td><td>Fou de Bassan, macreuse noire, milan royal</td></tr><tr><td rowspan="2">Température</td><td rowspan="2">La sensibilité augmente en hiver car les faibles températures génèrent des ascendances thermiques plus faibles</td><td>de Lucas et al. 2008</td><td>EEE et PESUR (Espagne)</td><td>9 espèces de rapaces diurnes, cigogne blanche</td></tr><tr><td>Péron et al. 2017</td><td>France et Argentine</td><td>Condor des Andes, vautour fauve, aigles royal</td></tr><tr><td>Humidité</td><td>L'humidité a un effet sur la hauteur de vol et la sensibilité augmente lorsqu'elle est faible</td><td>Skov & Heinänen 2015</td><td>Danemark</td><td>Fou de Bassan, macreuse noire, milan royal</td></tr><tr><td rowspan="3">Visibilité</td><td rowspan="3">Une faible visibilité a un effet négatif sur la perception visuelle des éoliennes par les oiseaux, ce qui augmente la sensibilité</td><td>Aschwanden et al. 2018</td><td>France</td><td>Avifaune</td></tr><tr><td>Drewitt & Langston 2008</td><td>review</td><td>Avifaune</td></tr><tr><td>MAIS: Barrios & Rodríguez 2004</td><td>Gibraltar</td><td>Avifaune</td></tr><tr><td colspan="5">Caractéristiques du site</td></tr><tr><td rowspan="2">Localisation</td><td>L'exposition est élevée dans les parcs situés à proximité de Zones de Protection Spéciale</td><td>Marx 2017</td><td>France</td><td>Avifaune</td></tr><tr><td>L'exposition est élevée dans les parcs situés dans des couloirs migratoires</td><td>Drewitt & Langston 2008</td><td>review</td><td></td></tr><tr><td>Relief</td><td></td><td>Barrios & Rodríguez 2004</td><td>Gibraltar</td><td>Avifaune</td></tr></tbody></table>
<table><tr><td></td><td>Les zones à fort relief sont plus fréquentées par les planeurs donc l'exposition y est plus élevée</td><td>de Lucas et al. 2008</td><td>EEE et PESUR (Espagne)</td><td>9 espèces de rapaces diurnes, cigogne blanche</td></tr><tr><td rowspan="3">Pente</td><td rowspan="3">La sensibilité est plus faible lorsque la pente est douce car les oiseaux y volent principalement au-dessus des éoliennes</td><td>de Lucas et al. 2008</td><td>EEE et PESUR (Espagne)</td><td>9 espèces de rapaces diurnes, cigogne blanche</td></tr><tr><td>Katzner et al. 2012</td><td>USA et Canada</td><td>Aigle royal</td></tr><tr><td>MAIS: Morant et al. 2024</td><td>Espagne</td><td>Vautour fauve</td></tr><tr><td>Altitude</td><td>La sensibilité est plus élevée dans les parcs à forte altitude qu'à faible altitude</td><td>de Lucas et al. 2008</td><td>EEE et PESUR (Espagne)</td><td>9 espèces de rapaces diurnes, cigogne blanche</td></tr><tr><td rowspan="2">Ressources</td><td rowspan="2">L'exposition est plus élevée dans les zones présentant des ressources : ressources alimentaires, congénères, zones de nidification, point d'eau</td><td>Morant et al. 2024</td><td>Espagne</td><td>Vautour fauve</td></tr><tr><td>Dahl et al. 2015</td><td>Smøla (Norvège)</td><td>Pygargue à queue blanche</td></tr><tr><td>Occupation du sol</td><td>L'exposition est plus élevée dans des zones très ouvertes car fréquentées pour la recherche alimentaire</td><td>Morant et al. 2024</td><td>Espagne</td><td>Vautour fauve</td></tr><tr><td colspan="5">Caractéristiques techniques du parc éolien</td></tr><tr><td>Vitesse du rotor</td><td>La sensibilité augmente lorsque la vitesse du rotor est minimale (2-3 rpm) car il est perçu comme stationnaire</td><td>Blary et al. 2023</td><td>Captivité</td><td>Tourterelle rieuse, buse de Harris</td></tr><tr><td>Production de lumière</td><td>La sensibilité et l'exposition augmentent lorsqu'il y a production de lumière car elle attire et/ou désoriente les oiseaux</td><td>Drewitt & Langston 2008</td><td>review</td><td></td></tr><tr><td rowspan="3">Diamètre du rotor</td><td rowspan="3">La sensibilité augmente avec le diamètre du rotor car plus il est grand, plus le temps de vol à hauteur du rotor est long et/ou plus il est difficile à éviter</td><td>Loss et al. 2013</td><td>USA et Canada</td><td>Avifaune</td></tr><tr><td>MAIS: Barrios & Rodríguez 2004</td><td>APWRA (USA)</td><td>Avifaune</td></tr><tr><td>Huso et al. 2021</td><td>SGPWRA (USA)</td><td>Avifaune</td></tr><tr><td rowspan="4">Hauteur du mât</td><td rowspan="4">La sensibilité augmente avec la taille de l'éolienne car plus l'éolienne est haute, plus elle est difficile à contourner par le haut</td><td>de Lucas et al. 2008</td><td>EEE et PESUR (Espagne)</td><td>9 espèces de rapaces diurnes, cigogne blanche</td></tr><tr><td>Loss et al. 2013</td><td>USA et Canada</td><td>Avifaune</td></tr><tr><td>Anderson et al. 2022</td><td>Canada</td><td>4 espèces d'hirondelles</td></tr><tr><td>MAIS: Barrios & Rodríguez 2004</td><td>APWRA (USA)</td><td>Avifaune</td></tr><tr><td>Garde au sol</td><td>La sensibilité diminue lorsque la garde au sol des éoliennes est haute car les oiseaux volent principalement sous le rotor</td><td>Schaub 2024</td><td>Europe</td><td>6 espèces de rapaces diurnes</td></tr><tr><td rowspan="2">Agencement des éoliennes</td><td rowspan="2">Les parcs avec de nombreuses éoliennes groupées ont une exposition élevée car ils sont généralement situés dans des milieux ouverts très fréquentés</td><td>Larsen & Masden 2000</td><td>Danemark</td><td>Oie à bec court</td></tr><tr><td>MAIS: Huso et al. 2021</td><td>SGPWRA (USA)</td><td>Avifaune</td></tr><tr><td>Distance entre éoliennes</td><td>Plus la distance inter-éoliennes est faible, plus la sensibilité est élevée car les éoliennes sont plus difficiles à éviter</td><td>Dahl et al. 2015</td><td>Smøla (Norvège)</td><td>Pygargues à queue blanche</td></tr></table>
Facteurs intrinsèques aux oiseaux

<table><tr><td rowspan="3">Statut migratoire</td><td rowspan="3">Les espèces résidentes ont une sensibilité plus élevée que les espèces migratrices</td><td>Barrios & Rodríguez 2004</td><td>APWRA (USA)</td><td>Faucons crécerelles</td></tr><tr><td>Katzner et al. 2012</td><td>USA et Canada</td><td>Aigle royal</td></tr><tr><td><strong>MAIS</strong>: Fielding et al. 2023</td><td>Ecosse</td><td>Aigle royal</td></tr><tr><td rowspan="3">Comportement de vol</td><td rowspan="2">Les vols sinueux sont ceux associés à la sensibilité la plus élevée car ils sont longs et la vigilance faibles</td><td>Katzner et al. 2012</td><td>USA et Canada</td><td>Aigle royal</td></tr><tr><td>Linder et al. 2022</td><td>Gotland (Suède)</td><td>Aigle royal, pygargue à queue blanche, milan royal</td></tr><tr><td>Voler en groupe (nuée) augmente la vulnérabilité</td><td>Drewitt & Langston 2008</td><td>review</td><td></td></tr><tr><td>Hauteur de vol</td><td>Certaines espèces volent principalement à une hauteur correspondant à la hauteur des rotors et ont donc une sensibilité élevée</td><td>Schaub 2024</td><td>Europe</td><td>6 espèces de rapaces diurnes</td></tr><tr><td rowspan="2">Morphologie alaire</td><td rowspan="2">Les espèces ayant des ailes longues et fines (i.e. Fort rapport d'aspect) ont une manœuvrabilité faible et dépendent du relief et du climat pour prendre de la hauteur, ce qui les rend plus sensibles</td><td>Balmori-de la Puente & Balmori 2023</td><td>Espagne</td><td>Avifaune</td></tr><tr><td>Morant et al. 2024</td><td>Espagne</td><td>Vautour fauve</td></tr><tr><td rowspan="4">Âge</td><td rowspan="4">Les juvéniles sont plus sensibles car moins expérimentés que les adultes</td><td><strong>MAIS</strong>: Heuck et al. 2020</td><td>Allemagne</td><td>Pygargue à queue blanche</td></tr><tr><td>Santos et al. 2021</td><td>Gibraltar</td><td>Milan noir</td></tr><tr><td>Felding et al. 2023</td><td>Ecosse</td><td>Aigle royal</td></tr><tr><td>Morinha et al. 2014</td><td>Portugal</td><td>Alouette des champs</td></tr><tr><td rowspan="3">Sexe</td><td rowspan="3">La sensibilité et l'exposition sont plus élevée chez les mâles, car ils ont des comportements de vol particuliers en période de reproduction</td><td>Stienen et al. 2008</td><td>Belgique</td><td>Sterne pierregarin</td></tr><tr><td>Heuck et al. 2020</td><td>Allemagne</td><td>Pygargue à queue blanche</td></tr><tr><td><strong>MAIS</strong>: Santos et al. 2021</td><td>Gibraltar</td><td>Milan noir</td></tr><tr><td rowspan="2">Phénologie</td><td rowspan="2">Heure du jour</td><td>L'exposition et la sensibilité varie tout au long de la journée avec l'activité de vol des oiseaux</td><td>Dahl et al. 2015</td><td>Smøla (Norvège)</td><td>Pygargue à queue blanche</td></tr><tr><td>L'exposition augmente pendant les périodes de forte activité (e.g. reproduction)</td><td>Aschwanden et al. 2024</td><td>Allemagne</td><td>Milan royal</td></tr><tr><td rowspan="5">Période annuelle</td><td rowspan="3">L'exposition augmente pendant les périodes de forte activité (e.g. migration)</td><td>Dahl et al. 2015</td><td>Smøla (Norvège)</td><td>Pygargue à queue blanche</td></tr><tr><td>Thaxter et al. 2019</td><td>Royaume-Uni</td><td>Goéland brun</td></tr><tr><td>Barrios & Rodríguez 2004</td><td>APWRA (USA)</td><td>Faucons crécerelles</td></tr><tr><td rowspan="2">La sensibilité augmente en hiver car les ascendances thermiques sont plus faibles qu'en été</td><td>Balmori-de la Puente & Balmori 2023</td><td>Espagne</td><td>Avifaune</td></tr><tr><td><strong>MAIS</strong>: de Lucas et al. 2008</td><td>EEE et PESUR (Espagne)</td><td>9 espèces de rapaces diurnes, cigogne blanche</td></tr><tr><td></td><td>de Lucas et al. 2008</td><td>EEE et PESUR (Espagne)</td><td>9 espèces de rapaces diurnes, cigogne blanche</td></tr><tr><td></td><td></td><td>Péron et al. 2017</td><td>France et Argentine</td><td>Condor des Andes, vautour fauve, aigles royal</td></tr></table>