Sous la surface de la mer, un immense monde invisible est à l'œuvre.
Des milliards d'organismes microscopiques se déplacent avec l'eau, transforment la lumière du soleil en matière organique, libèrent de l'oxygène et deviennent la nourriture des maillons suivants de la vie océanique. Ils n'ont pas d'oreilles, mais cela ne signifie pas que les sons environnants les laissent indifférents.
Même le plancton existe au sein d'un espace physique commun — parmi les courants, la pression, la lumière, les signaux chimiques et les vibrations de l'eau.
Une nouvelle étude a montré que le bourdonnement à basse fréquence des parcs éoliens offshore en activité est capable de modifier les processus au sein d'une communauté planctonique naturelle. En seulement 22 heures d'exposition, le phytoplancton a commencé à croître plus rapidement et le bilan en oxygène de l'eau a changé.
L'océan a réagi au son humain là où les scientifiques ne s'attendaient presque pas à entendre une réponse.
Une expérience dans les eaux norvégiennes
L'étude a été menée par une équipe internationale sous la direction de Justine Courboules et de la bioacousticienne marine Ana Širović de l'Université norvégienne de sciences et de technologie — NTNU. Des spécialistes de l'Université de Montpellier, du CNRS, de l'Ifremer, de l'Institut royal des Sciences naturelles de Belgique et de l'Université de Hambourg ont également participé aux travaux.
Le projet a été financé par le Conseil norvégien de la recherche dans le cadre du programme PURE WIND, consacré à l'impact du son de l'énergie éolienne marine sur les écosystèmes.
Comment reproduire le bourdonnement d'une centrale électrique en mer
Les chercheurs ont voulu rapprocher l'expérience de l'environnement océanique réel. C'est pourquoi ils n'ont pas cultivé une seule espèce en laboratoire dans des conditions stériles, mais ont utilisé une communauté naturelle d'une lagune côtière, comprenant du phytoplancton et le zooplancton qui s'en nourrit.
Les échantillons ont été placés dans des récipients expérimentaux — des microcosmes situés directement dans le milieu marin. Ensuite, des enregistrements réels d'un parc éolien offshore en activité ont été diffusés sous l'eau.
L'expérience comprenait trois régimes sonores :
- un groupe témoin, n'entendant que le fond naturel de la lagune — environ 80 dB par rapport à 1 µPa;
- un niveau de bruit moyen — environ 94 dB;
- niveau élevé — environ 106 dB.
L'exposition couvrait des fréquences allant de 50 à 2400 hertz et durait 22 heures.
Les décibels sous-marins ne peuvent pas être comparés directement aux valeurs habituelles du bruit dans l'air : dans l'eau, on utilise une autre grandeur de référence, et le son lui-même se propage différemment. C'est pourquoi les chiffres cités caractérisent les différences entre les conditions de l'expérience, mais ne signifient pas que le plancton se trouvait près d'une source comparable, par son volume sonore, à un appareil ménager ou à un concert.
Les scientifiques ont mesuré la vitesse de croissance du phytoplancton, l'intensité de sa consommation par le zooplancton et la variation de la concentration d'oxygène.
Ce qui a changé en 22 heures
Dans les groupes exposés à la diffusion du bruit d'un parc éolien, le phytoplancton a crû de manière statistiquement significative plus rapidement que dans les conditions témoins.
Parallèlement, un bilan d'oxygène plus positif a été observé dans l'eau. Les auteurs estiment que cela pourrait indiquer une intensification de la production primaire — le processus par lequel les micro-algues et les cyanobactéries utilisent la lumière pour créer de la matière organique et libèrent de l'oxygène.
En revanche, la vitesse à laquelle le zooplancton consommait le phytoplancton ne différait pas significativement entre les trois groupes.
Il en résulte un tableau inhabituel : la production de biomasse végétale a changé, tandis que sa consommation, dans le cadre d'une expérience de courte durée, est restée à peu près la même.
Mais on ne peut pas y voir un bienfait démontré du bruit.
La croissance accélérée d'un maillon peut perturber le rapport antérieur entre les processus. Si la production et la consommation de matière organique commencent à diverger, cela peut, avec le temps, influer sur le régime d'oxygène, le cycle des éléments nutritifs, la transparence de l'eau et la répartition de l'énergie dans le réseau trophique.
Pour l'instant, ce ne sont que des conséquences possibles. Le travail a montré une réaction de courte durée, mais n'a pas suivi ce à quoi elle mènerait au bout de semaines, de mois ou d'années.
Comment le plancton peut réagir au son
Le mot « entendu » est ici une image.
Le phytoplancton ne perçoit pas le son comme un humain, une baleine ou un poisson. Mais le son est un mouvement physique : des ondes de pression et des oscillations des particules d'eau. Elles peuvent agir sur les organismes microscopiques directement ou modifier les conditions qui les entourent.
Les mécanismes possibles sont plusieurs. Les oscillations peuvent influer sur le mélange de l'eau, le contact des cellules avec les nutriments, leur position par rapport à la lumière, leur état physiologique et les interactions entre les membres de la communauté.
Cependant, la nouvelle étude n'établit pas quel mécanisme précis a provoqué l'accélération de la croissance. Elle constate le fait même d'une réaction d'une communauté naturelle à un régime sonore bref et déterminé.
Pour comprendre la chaîne causale, il faudra des expériences supplémentaires : avec des espèces isolées et des communautés mixtes, avec différentes durées d'exposition, fréquences, niveaux de signal et conditions du milieu.
Le fondement de la vie océanique
Le phytoplancton est facile à ne pas remarquer. Une cellule isolée peut être invisible à l'œil nu, mais ensemble, ces organismes accomplissent un travail à l'échelle planétaire.
Ils constituent la base de nombreux réseaux trophiques marins. Le zooplancton s'en nourrit, et celui-ci devient à son tour la nourriture des poissons, des oiseaux et des mammifères marins. Le phytoplancton participe à la production d'une part considérable de l'oxygène de la biosphère et fixe le carbone, dont une partie est transférée avec le temps vers les couches profondes de l'océan.
C'est pourquoi la modification de sa croissance n'est pas un petit événement limité à un récipient expérimental. C'est le signal d'un possible impact sur le début d'une chaîne dont dépendent des formes de vie bien plus grandes.
Auparavant, les recherches sur le bruit sous-marin étaient principalement centrées sur les baleines, les dauphins, les poissons et d'autres animaux qui utilisent le son pour communiquer, s'orienter et chercher leur nourriture. Le nouveau travail élargit la question : que se passe-t-il si la sonorité industrielle atteint des organismes qui ne possèdent pas de système auditif habituel, mais qui existent au sein du même environnement physique ?
L'énergie verte a elle aussi un son
L'éolien en mer est nécessaire pour réduire la dépendance aux combustibles fossiles. Cependant, une source d'énergie plus propre sur le plan écologique ne devient pas pour autant totalement invisible pour la nature.
Les travaux de construction peuvent être particulièrement bruyants — par exemple le battage des pieux lors de l'installation des fondations des turbines. Mais les installations déjà en fonctionnement créent elles aussi des oscillations permanentes à basse fréquence : la rotation des pales, le mouvement des mécanismes et les vibrations de la structure se transmettent par les fondations à l'eau et au fond marin.
L'étude ne prouve pas que les centrales marines détruisent les communautés planctoniques. Elle n'évalue pas non plus dans son ensemble une centrale éolienne précise en activité. Les scientifiques ont reproduit ses enregistrements dans une expérience contrôlée en microcosme.
Mais le travail montre que, lors de la conception de l'énergie marine, il ne suffit pas de prendre en compte uniquement les animaux visibles. Le son sous-marin peut se propager à travers différents niveaux de l'écosystème, y compris son fondement microscopique.
Il faudra peut-être à l'avenir évaluer les turbines non seulement d'après la quantité d'énergie produite, mais aussi d'après l'empreinte acoustique qu'elles laissent dans la mer.
De quoi l'océan nous a-t-il rappelé aujourd'hui ?
Qu'il n'existe pas, dans un système vivant, de participants vraiment petits ni d'impacts isolés.
L'homme installe une turbine pour convertir le mouvement de l'air en électricité. Le mécanisme crée des oscillations. Les oscillations entrent dans l'eau. L'eau les transmet à des cellules microscopiques — et, au sein de la communauté invisible, le cours de la vie se modifie.
Même le plus discret bourdonnement technologique devient une partie de l'espace océanique. Il entre dans la partition commune avec les courants, le mouvement des animaux, le murmure des sédiments et les oscillations naturelles de l'eau elle-même.
L'océan nous a rappelé : chaque technologie créée par l'homme entre en relation avec une vie déjà existante. C'est pourquoi la véritable écologie ne commence pas seulement par une source d'énergie propre, mais aussi par la capacité d'entendre la réponse de tout le système — jusqu'à ses plus petits habitants.
Le plancton n'a pas d'oreilles. Mais l'océan lui a transmis notre son — et la vie a répondu en modifiant son rythme.
