Rôle des parcs éοliens sur la dispersiοn larvaire d'espèces benthiques en baie de Seine étendue

Role of wind farms on larval dispersal of benthic species in the extended bay of Seine

• Auteur / Autrice : Souha Sahnoun
• Direction : Anne-Claire Bennis, Jean-Claude Dauvin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique des fluides,énergetique, thermique, combustion, acoustique
• Date : Soutenance le 07/06/2024
• Etablissement(s) : Normandie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale physique, sciences de l’ingénieur, matériaux, énergie (Saint-Etienne du Rouvray, Seine Maritime)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Morphodynamique continentale et côtière (Caen ; 1996-....)
• Partenaire(s) de recherche : Établissement co-accrédité : Université de Caen Normandie (1971-....)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Alexei Sentchev, Franck Schoefs, Katell Guizien, Elena Alekseenko, Martial Boutet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Alexei Sentchev, Franck Schoefs
• DOI : 10.70675/e1f5fa07zcf82z4f75zbe96zec5c76e8ad77

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modélisation CFD

Mécanique des fluides

Énergie éolienne en mer

Océanographie

Connectivité (écologie)

Transport biologique

Mots clés libres

Mécanique des fluides environnementale

Énergie marine renouvelable

Océanographie côtière

Dispersion larvaire

Connectivité écologique

Modélisation numérique

Couplage eulérien-Lagrangien

Environmental fluid mechanics

Marine renewable energy

Coastal oceanography

Larval dispersal

Ecological connectivity

Numerical modeling

Eulerian- Lagrangian coupling

Résumé

Les études antérieurs ont montré l’impact notable des parcs éoliens en mer sur l’environnement local et potentiellement régional. En effet, les fondations des éoliennes fonctionnent comme des habitats artificiel pour une diversité d’espèces bentho-pélagiques, créant ainsi un écosystème récif. De plus, l’environnement hydro-sédimentaire à proximité des fondations se trouve modifié avec l’introduction d’effets d’abri, de sillage turbulent, d’affouillement et de rides par exemple. Cette étude se concentre sur l’investigation des effets hydrodynamiques des parcs sur la dispersion larvaire dans la baie de Seine étendue. Les impacts des parcs sur la dispersion des espèces naturelles (i.e. moule et crabe tourteau) et introduites (i.e. huître japonaise et crabe sanguin) sont étudiés par une approche couplée physique-biologie, basée sur la modélisation numérique. L’échelle locale autour d’une fondation ou d’un ensemble de fondations puis à l’échelle régionale de la baie de Seine étendue (de la frontière maritime franco-britannique aux Hauts-de-France) incluant les parcs éoliens de Courseulles-sur-Mer et de Fécamp ont été étudiés. À cette échelle, les effets hydrodynamiques des fondations varient en fonction de leur type et de leur disposition spatiale. Les simulations de dispersion mettent en évidence une sensibilité notable à la géométrie de la fondation et à l’angle du courant incident par rapport à celle-ci. À l’échelle régionale, les simulations ont mis en lumière le rôle potentiel en tant que points de relais pour les espèces. La dispersion des larves libérées depuis les parcs éoliens ont également montré une connectivité entre les parcs eux-mêmes et les côtes de la baie de Seine étendue. Pour améliorer la prise en compte de la réalité physique et biologique dans les simulations, une intégration de paramètres biologiques réalistes est bénéfique, ainsi qu’une considération des effets cumulés des multiples structures présentes dans les parcs éoliens en mer.

Previous studies have shown the notable impact of Offshore Wind Farms (OWFs) on the local and potentially regional environment. Indeed, the foundations of wind turbines serve as artificial habitats for a variety of benthopelagic species, thus creating a reef ecosystem. Additionally, the hydro-sedimentary environment near the foundations is altered with the introduction of sheltering effects, turbulent wake, scouring, and ridges, for example. This study focuses on investigating the hydrodynamic effects of the parks on larval dispersion in the extended Seine Bay. The impacts of the parks on the dispersion of both natural species (e.g., mussels and European green crabs) and introduced species (e.g., Japanese oysters and Asian shore crabs) are studied through a coupled physical-biological approach based on numerical modeling. The local scale around a single foundation or a cluster of foundations and then the regional scale of the extended Seine Bay (from the Franco-British maritime border to Hauts-de-France), including OWF of Courseulles-sur-Mer and Fécamp, have been examined. At this scale, the hydrodynamic effects of the foundations vary depending on their type and spatial arrangement. Dispersion simulations highlight a notable sensitivity to foundation geometry and the angle of incident current relative to it. At the regional scale, simulations have underscored their potential role as relay points for species. Larval dispersal from the wind farms has also shown connectivity between the parks themselves and the shores of the extended Seine Bay. To enhance the consideration of physical and biological realities in simulations, the integration of realistic biological parameters is beneficial, as well as considering the cumulative effects of multiple structures within offshore wind farms.