Si le design compte, réduire le bruit passe avant tout par des changements opérationnels.
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Dans les profondeurs marines, le son est essentiel. Pour la vie marine, le son joue 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 en mer, 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 en mer, 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 entrave 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.
En réponse à ces préoccupations, l’Initiative pour des navires silencieux de Transports Canada redouble d’efforts pour soutenir la recherche visant à réduire le bruit sous-marin produit par les navires. L’Initiative fournit un financement fédéral pour des projets de recherche et de développement visant à faire progresser et à tester des technologies, des conceptions de navires, des modernisations et des pratiques opérationnelles prometteuses 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’Initiative pour des navires silencieux.
Comment les navires peuvent-ils être plus silencieux dans l’eau ?
La conception de navires plus silencieux, avec des coques, des hélices et des moteurs optimisés pour réduire le bruit, est une étape essentielle vers la réduction du bruit sous-marin. Cependant, les décisions opérationnelles jouent un rôle crucial – et plus immédiat – dans la réduction des niveaux de bruit. Comme nous l’avons vu précédemment, la cavitation des hélices est le principal facteur de bruit sous-marin produit par les navires : l’eau passe rapidement de l’état liquide à l’état de vapeur en raison d’un changement de pression dû à la rotation de l’hélice. Ce changement d’état crée des bulles ou des cavités dans l’eau, d’où le terme « cavitation ». L’effondrement ou l’implosion de ces cavités provoque des bruits à haute fréquence. Si les navires peuvent ralentir jusqu’à une vitesse inférieure à la vitesse de début de la cavitation (la vitesse à laquelle la cavitation des hélices commence), la quantité de bruit peut être réduite de manière significative.
Dans le cadre du Programme ECHO (Enhancing Cetacean Habitat and Observation), par exemple, l’Administration portuaire Vancouver-Fraser demande aux exploitants de navires de participer à un ralentissement saisonnier annuel volontaire afin de réduire le bruit sous-marin quand les épaulards résidents du Sud sont le plus susceptibles de se trouver dans la mer des Salish. Ce programme a un taux de participation élevé et a permis de réduire l’intensité du bruit sous-marin de 34 % ou de 1,8 décibel en 2024 dans la zone d’habitat critique du passage Boundary, mesurée par la station d’écoute sous-marine du passage Boundary. Pour mieux protéger les baleines, les exploitants de navires peuvent s’abonner au système d’alerte Whale Report d’Ocean Wise qui envoie des alertes aux navigateurs sur les observations de baleines en temps réel (par des caméras, des hydrophones et des personnes) dans les eaux canadiennes.
En savoir plus sur la station d’écoute sous-marine du passage Boundary
Les épaulards – une espèce menacée par le bruit sous-marin produit par les navires
Les épaulards sont l’un des mammifères marins les plus emblématiques et culturellement sacrés de la Colombie-Britannique. Trois populations différentes d’épaulards vivent dans les eaux côtières de la province : les épaulards résidents du Sud et les épaulards résidents du Nord, des populations distinctes qui se nourrissent de poissons, notamment du saumon quinnat; les épaulards migrateurs ou épaulards de Bigg qui se nourrissent de mammifères marins comme les phoques; ainsi que les épaulards du large qui se nourrissent de requins et de poissons. En vertu de la Loi sur les espèces en péril, les épaulards résidents du Sud sont considérés comme étant en voie de disparition; les épaulards résidents du Nord et les épaulards de Bigg, quant à eux, sont considérés comme menacés, alors que la population du large est considérée comme une espèce préoccupante.
Une grande partie de l’habitat critique des résidents du Sud dans la mer des Salish chevauche des voies de navigation très fréquentées (et les autres populations d’épaulards sont souvent observées dans cette zone également). En décembre 2023, la population d’épaulards résidents du Sud ne comptait plus que 74 baleines,1 après un pic de 98 au milieu des années 1990, depuis le début du suivi en 1976.2 Leur déclin peut être attribué à trois facteurs : la baisse du saumon quinnat (leur principale proie), l’augmentation des contaminants dans l’océan et des eaux de plus en plus bruyantes. Les perturbations acoustiques et physiques sont considérées comme l’une des menaces les plus pressantes pour la survie et le rétablissement des épaulards résidents du sud.3 Des stratégies de rétablissement spécifiques sont en place depuis 2019,4 et même dans le scénario le plus optimiste, où les activités humaines n’augmentent pas la mortalité et ne réduisent pas la reproduction, le rétablissement des épaulards résidents du sud devrait prendre plus d’une génération (environ 25 ans).
Bien qu’elle soit inscrite sur la liste des espèces en péril du Canada et que des stratégies de rétablissement aient été mises en place, la population d’épaulards résidents du Sud ne semble pas encore en voie de se rétablir.
En savoir plus sur les épaulards résidents du Sud et sur ce qu’on peut faire pour les préserver.
Les navires de petite et de grande taille peuvent réduire leur empreinte sonore en modifiant leurs opérations. Toutefois, les options disponibles peuvent varier considérablement d’un type de navire à l’autre. Plusieurs projets de l’Initiative pour des navires silencieux ont exploré les changements opérationnels que les exploitants pourraient mettre en œuvre pour réduire le bruit sous-marin produit par leurs navires.
Grands et petits navires
Ce qui distingue un grand navire d’un petit varie considérablement d’un pays à l’autre, voire d’un type de navire à l’autre. La taille d’un navire peut être définie par le tonnage brut, qui est une mesure du volume interne ou de la capacité de transport de marchandises, ou par la longueur. Par exemple, les petits bateaux de pêche sont définis comme étant inférieurs à 150 tonnes brutes. Parfois, d’autres facteurs sont pris en compte pour classer les navires comme grands ou petits, tels que le nombre de personnes qu’un navire commercial de passagers peut transporter ou l’usage auquel le navire est destiné.
La catégorie des grands navires comprend les porte-conteneurs, les navires de charge, les transbordeurs de passagers, les navires de croisière et même les grands navires de pêche qui voyagent souvent loin des côtes et sur de grandes distances. Les grands navires peuvent affecter de vastes zones de l’océan par le bruit continu à basse fréquence de leurs moteurs et autres machines, et par le bruit à haute fréquence des hélices en cavitation. Comme décrit précédemment dans cette série, le son, en particulier le son à basse fréquence, peut voyager plus loin sous l’eau que dans l’air. Les grands navires ont tendance à être dispersés en haute mer et sont plus concentrés dans les couloirs de navigation proches du rivage et dans les zones de mouillage à l’extérieur des ports.
Les petits navires comprennent les remorqueurs, les bateaux de pêche, les bateaux de plaisance, les bateaux d’excursion, les bateaux de plongée et d’autres navires de tourisme autres que les bateaux de croisière. Les petits navires peuvent être plus silencieux que les grands, mais il n’y a pas de relation linéaire entre la taille du navire et les émissions sonores. En outre, les petits bateaux peuvent se rassembler en grand nombre dans une zone donnée, ce qui entraîne une incidence sonore cumulative importante. De plus, les petits navires tendent à rester plus près du rivage et dans les eaux de moins de 200 mètres de profondeur, où le son peut être réfléchi par le fond marin et où la vie marine est plus abondante. Dans l’ensemble, les répercussions sonores des petits navires dans les zones côtières peuvent être importantes, en particulier pendant la saison estivale, quand les baleines sont plus souvent présentes dans les eaux canadiennes, de même que de nombreux bateaux de plaisance et navires de pêche.
Pour en savoir plus sur la façon dont le son se propage dans l’eau et change en fonction du fond marin et d’autres conditions océanographiques, consultez le premier article de cette série, Détection et mesure du bruit rayonné sous-marin.
Cet article a été rédigé par Clear Seas pour le compte de Transports Canada dans le cadre de l’Initiative pour des navires silencieux. Il fait partie d’une série de quatre articles sur les changements opérationnels visant à limiter le 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
Références
- Center for Whale Research Photographic Population Census, July 1, 2025. ↩︎
- Independent Science Panel on SRKW Recovery (2025). Strengthening recovery actions for Southern Resident killer whales. https://doi.org/10.70766/32.7300, pg. 13. ↩︎
- Independent Science Panel on SRKW Recovery (2025). Strengthening recovery actions for Southern Resident killer whales. https://doi.org/10.70766/32.7300, pg. 28. ↩︎
- Independent Science Panel on SRKW Recovery (2025). Strengthening recovery actions for Southern Resident killer whales. https://doi.org/10.70766/32.7300, pg. 16-17. ↩︎
Cavitation : Changement de phase de l’état liquide à l’état de vapeur, comme l’ébullition, mais causé par un changement de pression plutôt que par un changement de température. Lorsque des zones de pression suffisamment basse sont générées dans l’eau, des bulles de vapeur (cavités) se forment. Quand les bulles de vapeur quittent la zone de basse pression, elles s’effondrent (implosent).
Comme les différences de pression sont généralement importantes, l’effondrement des bulles de cavitation est très puissant et bruyant. D’autres facteurs liés au navire, comme la conception de la coque, influencent également la cavitation. Des mesures ont montré que la cavitation des hélices est plus fréquente à des vitesses plus élevées en raison des charges plus importantes exercées sur les pales de l’hélice. La cavitation peut également se produire quand les pales de l’hélice sont mal alignées ou endommagées. En plus de produire beaucoup de bruit, les bulles de cavitation peuvent endommager ou dégrader les surfaces métalliques comme les hélices, réduisant ainsi leur performance et leur efficacité.
Transport maritime commercial : Navires qui transportent des marchandises ou des personnes à des fins d’échanges économiques, y compris (mais sans s’y limiter) les porte-conteneurs, les vraquiers, les transporteurs de véhicules, les pétroliers (navires-citernes), les navires de croisière et les traversiers.
Fréquence : Le son se déplace dans un milieu comme l’eau sous forme d’onde, d’où le terme « onde sonore ». La fréquence, aussi appelée « hauteur », indique la fréquence à laquelle une onde sonore se répète en une seule seconde. Mesurée en hertz (Hz), ou cycles par seconde; les nombres plus élevés signifient des sons plus aigus et les nombres plus bas, des sons plus graves.
Vie marine : Mammifères, poissons et invertébrés vivant dans l’environnement océanique.
Masque (masquage) : Phénomène où un ou plusieurs sons influencent la perception d’un autre. En raison de cette interférence, l’auditeur a du mal à saisir et à identifier avec précision le son d’intérêt, ce qui le rend plus difficile à comprendre. Le masquage peut se produire sous l’eau lorsque le bruit de fond, comme les vagues, le vent, la pluie ou les activités humaines, nuit à la détection ou à la communication de sons qui revêtent un intérêt ou une importance pour la vie marine.
Conditions océanographiques : Caractéristiques physiques et chimiques de l’océan qui varient dans l’espace et le temps. Elles comprennent des facteurs comme la température, la salinité, les courants, les vagues, les marées, la concentration et l’épaisseur de la glace et les vents de surface.
Hélice, (cavitation de l’) : Lorsqu’une hélice tourne, elle crée une zone de basse pression d’un côté de la pale et une zone de haute pression de l’autre. Dans de nombreux cas, la pression dans la zone de basse pression est suffisamment basse pour provoquer la cavitation, un changement de phase du liquide à la vapeur, comme l’ébullition, mais causé par un changement de pression plutôt que par un changement de température. Lorsque des zones de basse pression sont créées dans l’eau, des bulles de vapeur se forment, et quand ces bulles quittent la zone de basse pression, elles s’effondrent (implosent).
Comme les différences de pression sont généralement importantes, l’effondrement des bulles de cavitation est très puissant et bruyant. D’autres facteurs liés au navire, comme la conception de la coque, influencent également la cavitation. Des mesures ont montré que la cavitation des hélices est plus fréquente à des vitesses plus élevées en raison des charges plus importantes exercées sur les pales de l’hélice. La cavitation peut également se produire quand les pales de l’hélice sont mal alignées ou endommagées. En plus de produire beaucoup de bruit, les bulles de cavitation peuvent endommager ou dégrader les surfaces métalliques comme les hélices, réduisant ainsi leur performance et leur efficacité.
Modernisation : Remplacement ou modification de la structure, du moteur ou d’autres équipements d’origine d’un navire par des modèles ou des technologies plus récents afin d’améliorer le rendement du navire, notamment en termes d’efficacité énergétique, de réduction des émissions de gaz à effet de serre ou de réduction des émissions sonores. L’installation d’un système d’épuration des gaz d’échappement (épurateur) pour se conformer à la réglementation de l’OMI sur la réduction des émissions de soufre en 2020 est un exemple de modernisation courante des navires.
Bruit rayonné sous-marin : Bruit généré sous l’eau par l’activité humaine dans l’environnement océanique. Diverses industries contribuent à ce bruit : la production énergétique extracôtière, les travaux de construction, les opérations militaires et, bien sûr, le trafic maritime. Le bruit produit par les navires peut également être appelé bruit sous-marin des navires.
