Les parcs éoliens posés peuvent-ils engendrer une modification de l’état de mer provoquant des vagues scélérates ?

La modification de l’état de mer au sein d’un parc éolien posé pourrait provenir du phénomène de diffraction et par l’instabilité modulationelle causée par le réseau d’éoliennes.


Une vague scélérate est une onde courte associant hauteur et cambrure importantes. Les vagues scélérates sont exceptionnellement grandes par rapport à leurs voisines. Les vagues sont générées par le vent, parmi celles-ci une vague scélérate peut être le résultat de : l’effet d’un courant fort contre de la houle, de la rencontre de deux systèmes de vagues, ou bien de la concentration de l’énergie des vagues à un endroit et un moment donné. Une vague scélérate peut apparaître dans un état de mer donné que l’on a sous-estimé : tous les phénomènes qui l’induisent n’auront pas été pris en compte dans les modèles de prédiction à court ou long termes.


Plus le diamètre des fondations est grand, plus les vagues sont diffractées. Ainsi, pour des fondations jackets (treillis métallique en acier), les vagues ne subissent pas de modification car la dimension de l’obstacle est très inférieure à leur longueur d’onde. Pour les fondations monopieux et gravitaires, les vagues pouvant être diffractées sont de faibles amplitudes et de courte période. Ces vagues vont se propager radialement. A 500 m de l’éolienne, il ne reste que 5% de la hauteur de la vague induite. Pour le pire des cas, à savoir des fondations gravitaires d’un diamètre d’environ 30 m, à 2 km du parc, l’état de mer s’est reconstitué, identique à ce qu’il serait sans la présence de la ferme. Il n’y a donc pas d’augmentation du risque de génération de vagues scélérates dangereuses causées par la diffraction inhérente à la géométrie du parc éolien.


Le mécanisme d’instabilité modulationelle peut également être à l’origine de la formation de vagues scélérates. Ce mécanisme correspond à une résonance non linéaire des différentes vagues présentes dans un train de houle. S’il y a une faible perturbation, l’équilibre qui existe entre une vague et ses voisines pourra être rompu. L’une des vagues du groupe captera alors, par résonance, l’énergie de ses voisines, devenant beaucoup plus grosse. Cette croissance pourra amener la vague à tripler sa hauteur initiale. Cependant, cette très grande vague aura une durée de vie limitée, puisqu’à terme, elle rendra son énergie à ses voisines. En pratique, ce mécanisme s’applique à des houles de très faible étalement spectral, évoluant en grande profondeur par rapport à leur longueur d’onde.


Les experts se sont interrogés sur les perturbations qui pouvaient être induites par l’espacement entre les éoliennes. Peuvent-elles déclencher ce mécanisme d’instabilité ? La climatologie des états de mers dans les parcs éoliens présents sur les côtes françaises permet d’affirmer que de telles conditions ne peuvent y être rencontrées, compte tenu des dimensions caractéristiques respectives des parcs et des états de mer.

En bref, le phénomène de diffraction au sein d’un parc éolien posé n’engendre pas de vague dangereuse pour l’Homme. De même, la climatologie des états de mers dans les parcs éoliens français permet d’affirmer qu’il ne peut pas y avoir de vague dangereuse créés par le mécanisme d’instabilité modulationelle.

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