Navires plus silencieux : modernisation et construction

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Dans l’obscurité du monde sous-marin, le son est essentiel. Pour la vie marine, les sons jouent souvent un rôle crucial dans la communication, la recherche de nourriture, la reproduction et la navigation. Cependant, l’augmentation de l’activité humaine dans les océans s’accompagne d’une augmentation du bruit sous-marin. Diverses industries contribuent au bruit dans les océans : la production énergétique extracôtière, les travaux de construction, les opérations militaires et, bien sûr, le trafic maritime. Le bruit généré par les navires est appelé bruit rayonné sous-marin. L’activité croissante du transport maritime commercial, des projets d’exploitation extracôtiers, de la pêche et des bateaux de plaisance contribue à une augmentation du bruit rayonné sous-marin.

Cette augmentation a de graves conséquences pour la vie marine, en particulier pour les espèces dont la survie dépend des sons, comme les mammifères marins. Le bruit rayonné sous-marin peut masquer les sons naturels, ce qui peut entraver la communication entre les individus, la recherche d’un partenaire ou d’une proie, ou même l’évitement des prédateurs. Certains peuvent modifier leur comportement – par exemple, en communiquant moins ou en évitant ou en abandonnant des habitats importants. Le bruit rayonné sous-marin peut également augmenter le stress et causer d’autres problèmes de santé.

La question du bruit rayonné sous-marin suscite de plus en plus d’intérêt. À l’échelon international, l’Organisation maritime internationale a mis à jour ses lignes directrices non obligatoires sur la réduction du bruit rayonné sous-marin (en anglais) en 2023. Au Canada, le gouvernement fédéral élabore une stratégie sur le bruit sous-marin afin d’améliorer la science, la collecte de connaissances, l’innovation et l’évaluation, et d’éclairer la gestion du bruit rayonné sous-marin, tout en sensibilisant la population à ce problème.

En réponse à ces préoccupations, l’Initiative pour des navires silencieux (INS) de Transports Canada s’emploie à réduire le bruit sous-marin à la source. L’INS fournit un financement fédéral pour des projets de recherche et de développement visant à mettre au point et à tester des technologies prometteuses, des conceptions de navires, des modernisations et des pratiques opérationnelles afin de rendre les navires plus silencieux et plus efficaces, contribuant ainsi à la protection et au rétablissement de l’environnement marin et des mammifères marins menacés d’extinction. Cette série d’articles explore les résultats et fait part des défis soulevés par certains des projets financés par l’INS.

Comment les navires créent-ils du bruit sous-marins?

Tous les navires, des petites embarcations de plaisance aux grands navires de charge, génèrent des bruits qui ont une incidence sur la vie marine. Ce bruit provient de diverses sources à bord. L’hélice est la principale source de bruit, en particulier en cas de cavitation – lorsque l’eau passe rapidement (et bruyamment) de l’état liquide à l’état de vapeur en raison d’un changement de pression dû au mouvement de l’hélice. Les moteurs et autres machines liées à la propulsion sont la deuxième source de bruit, suivie par les autres machines à bord. Même la conception de la coque et la façon dont le navire se déplace sur l’eau influencent la quantité de bruit généré.

Les conceptions et technologies innovantes et plus silencieuses qui peuvent être intégrées dans les nouveaux navires ou ajoutées à des navires existants peuvent jouer un rôle important dans la réduction du bruit généré par les navires. Plusieurs des projets liés à l’INS se sont concentrés sur la conception d’hélices, de machines et de systèmes de propulsion plus silencieux.

En apprendre plus sur le bruit rayonné sous-marins.

Comment décider s’il faut construire à neuf ou moderniser?

Jusqu’à présent, la réduction du bruit n’était pas une priorité absolue pour les navires commerciaux, depuis la conception initiale jusqu’à la construction finale. Historiquement, l’optimisation de l’efficacité et de la capacité de transport de marchandises a été plus importante que la réduction du bruit. Avec la prise de conscience croissante de l’incidence du bruit sous-marin provenant des navires sur la vie marine et les nouvelles réglementations qui se profilent à l’horizon, les navires de demain pourraient être conçus et construits pour être beaucoup plus silencieux.

La conception d’un navire à partir de zéro permet aux architectes navals et aux ingénieurs maritimes – les personnes qui conçoivent les navires – d’intégrer des technologies plus silencieuses et des dispositifs de réduction du bruit dès le départ. Tout, de la forme de la coque au type de système de propulsion, peut être optimisé pour être plus silencieux. Cependant, les navires peuvent être exploités pendant 25 à 50 ans, voire plus. Attendre que les vieux navires plus bruyants soient remplacés par de nouveaux navires plus silencieux prendrait des décennies, et l’environnement marin continuerait de devenir plus bruyant à mesure que l’activité humaine sur les océans augmenterait. La modernisation des navires existants, c’est-à-dire le remplacement des anciens composants ou systèmes par des plus récents, peut constituer un moyen plus rapide de réduire le bruit sous-marin généré par les navires.

La modernisation des navires grâce à de nouveaux composants plus silencieux a ses limites et la décision de moderniser ou de remplacer un navire dépend de nombreux facteurs. Tout d’abord, la conception physique des navires plus anciens peut ne pas être compatible avec les technologies plus récentes. De même, la modernisation peut ne pas donner les mêmes résultats en ce qui touche la réduction du bruit que la construction d’un navire plus silencieux à partir de zéro, car les navires plus anciens n’ont pas été conçus dans l’optique de la réduction du bruit et chaque navire fonctionne comme un système unique avec des parties interdépendantes. La forme de la coque influence le type d’hélice, et ces deux éléments influencent la vitesse et l’efficacité du navire. Le rapport coût-efficacité doit également être pris en compte. La modernisation peut entraîner des temps d’arrêt importants pour le navire.

Pour les navires commerciaux, en particulier, ce temps d’arrêt se traduit par une perte de revenus, en plus du coût d’investissement des nouveaux équipements ou composants destinés à remplacer les anciens, plus bruyants. En outre, le retour sur investissement des modernisations doit être considéré par rapport à la durée de vie restante du navire. La modernisation d’un navire vieillissant peut ne pas être rentable si le navire arrive au terme de sa vie opérationnelle.

Cet article fait partie d’une série de cinq articles sur la technologie de détection et d’analyse du bruit sous-marin des navires.

Pour en savoir plus sur les nouvelles découvertes et les défis à relever pour rendre les navires plus silencieux, consultez les autres sujets de cette série ici.

L’Initiative pour des navires silencieux est financée par le gouvernement fédéral par l’intermédiaire de Transports Canada. Les partenaires industriels et les chercheurs intéressés par d’éventuelles collaborations en matière de recherche et de développement afin de faire progresser les solutions novatrices dans le domaine de la technologie marine sont invités à contacter l’équipe de l’Initiative pour des navires silencieux à l’adresse suivante : Marine-RDD-maritime@tc.gc.ca.