Contexte
Le projet EchoSonde, lauréat de l’appel à projet Recherche WEAMEC 2016 et sa suite le projet EchoSondeBis, lauréat de l’appel à projet Recherche WEAMEC 2020, ciblent l’étude des impacts des EMR.
Les Pays de la Loire vont accueillir deux parcs industriels d’éoliennes posées en mer. Les impacts des EMR sur les organismes vivant dans la colonne d’eau sont à peu près inconnu aujourd’hui. Ces organismes jouent cependant un grand rôle en produisant par photosynthèse et en transférant l’essentiel de l’énergie alimentant les autres compartiments des écosystèmes marins.
Le projet EchoSonde a permis de progresser sur le verrou instrumental, lié à la détection et à l’identification des organismes présents dans la colonne d’eau, en milieu côtier eutrophe turbide, et sur le verrou lié à l’analyse de données permettant d’identifier par des moyens statistiques les espèces présentes et de décrire leurs dynamiques spatio-temporelles. Mais des contraintes logistiques trop fortes n’ont pas permis de déployer durablement une EchoSonde reliée à la terre en temps réel dans le cadre de la première phase. Le projet EchoSondeBis cible donc l’immersion d’un observatoire acoustique intégré simplifié et déployé de façon autonome, afin d’alléger les contraintes technologiques.
Ruptures scientifiques et innovation
Observatoire Echosonde sur l’évaluation des impacts EMR:
- Développement de l’EchoSonde: observatoire acoustique intégré de la colonne d’eau comprenant un sondeur large bande innovant permettant d’améliorer l’identification des cibles acoustiques par rapport aux sondeurs à bande étroite classiques.
- Acquisition en continu de données sur l’écosystème pélagique avec contrôle temps réel de l’échantillonnage
- Développement de méthodes de traitement temps réel de gros flux de données issues de l’EchoSonde
Impact technique et économique attendu
- Méthodes de surveillance acoustique intégrée des impacts des énergies marines renouvelables (EMR) sur l’écosystème pélagique
- Données uniques sur l’écosystème pélagique côtier avant la construction du parc éolien en mer de Saint-Nazaire.
Dates clés du projet
- Avril 2017 - Lancement du projet
- Juin 2017 - Test de l’échosondeur large bande, première campagne en mer autour du site SEM-REV : collecte de données hydrobiologiques et acoustique large bande.
- Octobre 2017 - Deuxième campagne en mer autour du site SEM-REV : collecte de données hydrobiologiques et acoustique.
- Juin 2018 - Campagne en mer intégrée autour du site SEM-REV : collecte de données hydrobiologiques et acoustique large bande.
- Octobre 2018 - Quatrième campagne en mer autour du site SEM-REV : collecte de données hydrobiologiques et acoustique large bande. Construction de l’observatoire.
- Mars-avril 2019 - Premier déploiement d’Ec(h)oSonde ; cinquième campagne en mer autour du site SEM-REV : collecte de données hydrobiologiques et acoustique large bande.
- Octobre 2019 - Sixième campagne en mer autour du site SEM-REV : collecte de données hydrobiologiques et acoustique large bande.
- Avril 2020 - Point d’étape sur l’analyse de données
- Février 2022 - Séminaire de restitution des résultats
Démonstrateur
Les projets EchoSonde & EchoSondeBis visent à développer un prototype d’observatoire acoustique intégré de la colonne d’eau permettant d’évaluer l‘impact des EMR sur l’écosystème pélagique côtier. Le démonstrateur a été déployé dans le site d’essais en mer SEM-REV de Centrale Nantes.
Résultats
L’échosondeur du projet Ec(h)oSonde permet de résoudre et de caractériser par acoustique large bande des organismes millimétriques du mésozooplancton jusqu’à 30 m de l’observatoire.
Des couches diffusantes (SSLs) denses composées de zooplancton, petits poissons et méduses ont été observées au printemps. Les SSLs étaient beaucoup moins denses en automne.
Les méduses d’une taille millimétrique à centimétrique étaient les organismes dominants autour du site SEM-REV au printemps.
Des couches très étendues d’organismes planctoniques morts ont été observes au printemps 2018, après une très forte production de micro-algues.
Les crustacés millimétriques dominaient la communité pélagique zooplanctonique en automne.
L’échosondeur autonome large bande EchoSondeBis a acquis des données toutes les heures dans le site SEM-REV de juin à novembre 2021. Ces données acoustiques nouvelles ont permis d’observer finement pour la première fois en France des processus écologiques à des échelles temporelles fines non résolues par les campagnes à la mer : migration des poissons vers la surface la nuit et effets des courants marée et des ondes internes sur les organismes pélagiques. Des variations mensuelles importantes de l’abondance et de la densité des bancs de petits poissons pélagiques et d’organismes du micronecton (larves de poissons, méduses…) ont également été observés pour la première fois grâce aux données de l’ EchoSondeBis.
Une méthode originale d’analyse des données acoustiques large bande a été développée dans le cadre du projet. Elle a été présentée à la réunion annuelle du Working Group on Fisheries Acoustics, Science and Technology du CIEM le 20/04/2021.
Publications et communications produites
Communications orales
- ALICIA MAURICE , LAURENT BERGER , MATHIEU DORAY, First approach to unsupervised classification of broadband fisheries acoustic data for ecosystem monitoring, Working Group on Fisheries Acoustics, Science and Technology | Conférence Avril 2021
- Une vidéo diffusée sur Youtube a été tournée par Ifremer pendant la campagne PHOENIX2018 visant à caractériser l’environnement pélagique autour de l’éolienne Floatgen, dans le cadre du projet EchoSonde.
Perspectives
Capitaliser sur l’expérience acquise pendant le projet pour développer une EchoSonde 2.0 plus générique, complète et robuste, qui pourrait être déployée dans tous les sites de production d’énergie renouvelable marine pour évaluer leur impact sur les écosystèmes pélagiques.
