Infographie

Appartient au dossier : Perspectives animales

La pollution sonore menace l’équilibre des écosystèmes

Les paysages sonores recèlent une richesse et une diversité souvent méconnues. Chaque environnement possède une identité acoustique propre, façonnée par des équilibres essentiels à la survie de nombreuses espèces. Balises propose de comparer quelques sons de la nature à des bruits d’origine anthropique, à l’occasion du cycle de rencontres « Nous et les autres animaux », organisé à la Bpi jusqu’au 2 décembre 2024.

vol d'oies au-dessus d'une ville
Photo de Karen Hammega sur Unsplash

Se protéger de la pollution sonore

L’Organisation mondiale de la Santé (OMS) considère que le bruit est un important enjeu de santé publique en raison de ses effets néfastes sur la santé physiologique ou psychologique lorsqu’il est excessif. Elle édite, pour y remédier, des recommandations de protection des populations. L’Union européenne, avec sa directive 2002/49/CE du 25 juin 2002 relative à l’évaluation et à la gestion du bruit dans l’environnement, privilégie une approche commune destinée à éviter, prévenir ou réduire l’exposition au bruit dans l’environnement. Elle impose notamment la réalisation de cartes de bruit stratégiques (CBS) dans les agglomérations de plus de 100 000 habitant·es.

Mais lorsque des diagnostics sont réalisés ou que des décisions sont prises pour limiter les nuisances sonores, seul le point de vue humain est considéré. Pourtant, les êtres vivants n’ont pas tous le même spectre auditif et les émissions sonores anodines pour les un·es peuvent gravement perturber la vie des autres.

Tout un monde sensible aux sons, infrasons et ultrasons

L’oreille humaine ne perçoit que les sons émis sur une fréquence comprise entre 20 à 20 000 Hz, tandis que certains autres êtres vivants entendent et émettent sur une gamme plus large. On a même découvert en 2023 que les plantes produisent des ultrasons. Les êtres humains sont donc sourds à une partie du monde qui les entoure, comme les infrasons émis par les éléphants, ou les ultrasons des chauves-souris, sous-estimant, par conséquent, la pollution sonore que leurs activités génèrent.

Les éléphants entendent les bruissements des nuages.

D’après une expérience de la BBC, en 2015

Infrasons 〉20 000 Hz

Spectre audible : 20-20 000 Hz

Ultrasons 20 000 Hz

Les sons, même lorsqu’ils sont inaudibles pour l’humain·e, ont vocation à faciliter la communication entre les êtres vivants ou avec leur environnement, et sont vitaux pour la survie des espèces. En 2003, une étude sur les mésanges charbonnières fait le lien entre pollution sonore et modification comportementale et physiologique. Depuis une décennie, les études se multiplient sur le sujet et mettent en évidence l’expansion des bruits d’origine anthropique (ou anthropophonie) jusque dans des zones protégées. Une étude, parue dans la revue Science en mai 2017, constate que « le bruit produit par l’homme a doublé les niveaux de bruit de fond dans la majorité des zones protégées » des États-Unis (65 % de ces zones sont concernées) et que 21 % des zones avaient vu le bruit multiplié par 10. Les bruits de la nature sont couverts ou perturbés par cette pollution sonore. Les sons naturels sont amenés à s’amplifier pour se faire entendre quand d’autres finissent par disparaîtrent, appauvrissant le paysage sonore initial. L’écoacoustien Bernie Krause explique en 2017, dans une formule choc, que « 50 % des sons de la nature ont disparu en 50 ans » et invite à écouter des paysages sonores dans un webdocumentaire pour prendre conscience de la richesse des sons dans les espaces préservés.

Une connaissance hétérogène

Un groupe de chercheur·euses a recensé, en 2020, 29 000 articles traitant de l’impact de la pollution sonore sur les animaux et examiné près de 1 800 publications scientifiques (réalisées aux États-Unis pour un tiers d’entre elles). Seulement 27 études sur le sujet ont été publiées en France. Cette inégalité géographique des territoires étudiés, soulignée par Romain Sordello dans le Courrier de la nature en 2021, participe à la connaissance parcellaire de l’impact de la pollution sonore : « Les documents collectés concernent à 91 % des vertébrés et parmi eux, les mammifères, les oiseaux et les poissons sont les plus représentés. Concernant les sources de bruits, environ 35 % des publications traitent des bruits liés aux transports (avions, bateaux, voitures) puis 27 % des bruits industriels (mines, forages, usines, éoliennes…), et viennent ensuite les bruits ”abstraits” (alarmes, impulsions…). » De nombreux milieux restent à étudier pour prendre la mesure de l’atteinte à la biodiversité et de l’urgence de contenir le bruit anthropique.

Comparaison entre sons naturels et sons anthropiques

10 sons naturels, classés par niveau de décibels

Exemple du fragile équilibre des sons dans ce paysage sonore d’une forêt lors d’une promenade :


Et ci-dessous quelques sons isolés, avec l’indication de leur niveau de décibels et de fréquence (estimations).

Plantes

🔊 0 dB – ၊||၊ 20 000-100 000 Hz

Des scientifiques israélien·nes ont mis en évidence la production de sons par des plants de tomates et de tabac à des fréquences inaudibles par l’humain·e. Ils produisent de petits sons, à raison d’un par heure, mais bien plus lorsqu’ils sont perturbés (déshydratation, blessure, isolation…). Cette variation de rythme pourrait avertir des chauves-souris, des insectes, ou d’autres plantes qui peuvent les détecter, d’un manque d’eau, de la présence de maladies ou de parasites qui attaquent les feuilles.

Oiseaux

🔊 40 db – ၊||၊ 1 500-20 000 Hz

Le chant des oiseaux a plusieurs fonctions : reconnaissance du partenaire et de son poussin, attirance dans un but de reproduction, contrôle du territoire et signal. Dans les années 2000, on a découvert une nouvelle fonction de leur ramage : il amplifie la croissance des végétaux en favorisant une plus grande ouverture des stomates des plantes. Le végétal absorbe ainsi plus de dioxyde de carbone nécessaire à la photosynthèse, pour une croissance plus rapide et plus vigoureuse.

La pollution sonore a des répercussions sur les oiseaux : ils sont stressés et doivent forcer leur chant. C’est une dépense d’énergie importante, 10 à 25 % du budget énergétique pour le troglodyte de Caroline, par exemple. Ils finissent par chanter moins souvent et avec moins de nuances, ce qui a des effets sur la reproduction. Le bruit anthropique participe à la baisse de la population aviaire, estimée, tous facteurs confondus, à environ 20 millions d’oiseaux par an depuis près de 40 ans, en Europe.

Chant du moineau doré – La sonothèque du Muséum national d’Histoire naturelle(MNHN), CC-BY-NC-ND

Grenouilles

🔊 60 dB – ၊||၊ 1-500 Hz

Comme pour les oiseaux, la reproduction des amphibiens pâtit du bruit anthropique (circulation routière notamment). Le mâle ne dispose pas d’une plasticité vocale pour contrer la puissance de la pollution sonore et ne parvient plus à se faire entendre. Depuis 2008, plusieurs études ont mis en évidence des taux de stress importants dans la population amphibienne exposée au bruit, avec des répercussions sur sa santé : une défense immunitaire amoindrie et une décoloration du sac vocal des mâles, important facteur d’attraction pour les femelles.

Crapaud commun et grenouille rousse dans la nuit. La sonothèque du Muséum national d’Histoire naturelle (MNHN), CC-BY-ND

Cigales

🔊 90-120 dB – ၊||၊ 5 000-16 000 Hz

Le chant de la cigale, l’un des sons les plus puissants émis par un insecte, participe à l’identité de la Provence et du sud de la France. En fait, seul le mâle émet ce chant, qui n’est pas produit par des cordes vocales, mais par un organe phonatoire spécialisé, les cymbales, situé dans son abdomen. La fréquence et la modulation de cette mélodie sont parfois les seules distinctions entre espèces de cigale. Chant nuptial avant tout, la cymbalisation sert aussi à la communication, mais s’interrompt très vite en cas de bruit. C’est surtout la bétonisation et le réchauffement climatique qui font disparaître le chant des cigales des paysages sonores provençaux, ou le font se déplacer plus au nord, créant chez l’habitant·e du Sud une certaine « solastalgie ».

Cigale. La sonothèque du Muséum national d’Histoire naturelle (MNHN), CC-BY-ND

Éléphants

🔊 100-119 dB – ၊||၊ 14-4 000 Hz

Les éléphants produisent une large gamme de sons, du plus grave au plus aigu. Ils peuvent barrir, mais aussi glousser lorsqu’ils se touchent ou gronder pour exprimer leur mécontentement, rugir ou ronfler. Ils sont capables d’imiter des bruits de camions ou la voix humaine. Plus surprenant, les éléphants sont les seuls mammifères terrestres à produire des infrasons et à les entendre. Ils peuvent communiquer entre eux par infrasons à plus de 10 kilomètres. Ils entendent le déplacement des nuages, ce qui leur donne des indications sur les endroits où il a plu, et donc où trouver de l’eau.

Coqs

🔊 130 dB – ၊||၊ 500-6 000 Hz

Du coq de basse-cour, on retient essentiellement le puissant cocorico matinal qui affirme son pouvoir d’attraction sur les femelles et de domination sur les autres mâles. Mais le coq caquète aussi comme les poules, lorsque, par exemple, il trouve une source d’alimentation intéressante à signaler au reste du groupe. Il peut également pousser un grondement spécifique pour donner l’alerte en cas d’intrusion.

Autrefois identité des paysages sonores ruraux, il fait désormais si souvent l’objet de plaintes pour nuisance sonore qu’une loi de protection du « patrimoine sensoriel des campagnes » a dû être votée en 2021, faisant entrer les sons et les odeurs comme caractéristiques des espaces naturels. Le chant du coq est donc un patrimoine sonore au même titre que le chant des cigales.

Coq, La sonothèque, Joseph Sardin, CC0

Chauves-souris 

🔊140 dB –  ၊||၊ 20-150 000 Hz

Les chauves-souris utilisent le son pour « voir » leur environnement, repérer leur proie et contourner les obstacles. C’est l’écolocalisation par un système de sonar biologique. Ces animaux émettent des ultrasons qui sont réfléchis par l’obstacle et reviennent vers l’émetteur. C’est le calcul de la vitesse du son, inné chez cet animal, qui permet la localisation. Les cris, leur fréquence, leur durée varient selon l’espèce de chauve-souris et sa morphologie. Un système si précis peut vite être perturbé par des sons excessifs.

Les chauves-souris émettent aussi des sons à fonction sociale : cris de parade pour la reproduction et cris de détresse des jeunes à destination de la mère, depuis une position statique. En vol, les cris pour l’écholocalisation peuvent être interprétés par d’autres chauves-souris, et être parfois ponctués de cris de possession de territoire.

Cris de chauve-souris, La sonothèque, Joseph Sardin, CC0

Crevettes

🔊 200 dB –  ၊||၊ 2- 210 Hz

Les fonds marins foisonnent de sons qui se propagent plus de quatre fois plus vite que dans l’air. Les scientifiques sont parvenus à isoler le grondement de la crevette mante de Californie (ordre Stomatopoda) en réaction à un intrus. La crevette pistolet est le plus bruyant des crustacés  : le claquement qu’elle émet avec sa pince surdimensionnée s’entend à des kilomètres à la ronde et peut perturber les sonars. Le rythme des claquements varie selon s’il fait jour ou nuit, en fonction de la température de l’océan, de son acidification… Le bruit de cet animal est donc un indicateur précieux pour étudier la santé de l’océan. De plus, de nombreux jeunes poissons ou larves dépendent de ce son pour s’orienter. Son absence perturberait leurs déplacements, mais leur prolifération brouillerait les sonars.

Baleines

🔊 230 dB / ၊||၊ 5-200 000 Hz

La baleine et certains cétacés utilisent un système de sonar biologique pour s’orienter et localiser les proies. Les interférences avec le bruit anthropique peuvent perturber ce système.

Alors que le mâle vocalise de longues mélodies, avec des sons ordonnés composant des phrases, la femelle communique par de petits sons brefs et discrets pour les protéger d’éventuels prédateurs. Les baleines à dents sont parmi les animaux les plus bruyants de la planète et leur système de communication intrigue les scientifiques qui espèrent déchiffrer ce langage avec l’aide de l’intelligence articielle. Le premier enregistrement du chant des baleines à bosse a été réalisé en 1952 par l’ingénieur de la marine américaine Frank Watlington.

Baleine australe de Minke, Universal-Soundbank

Glaciers

🔊 100-120 dB / ၊||၊ 15-19 Hz

Les zones de glaciers sont les écosytèmes marins les plus bruyants. Le glacier produit des bruits de frottement sur la roche mère, d’ouverture et fermeture de fissures, d’écoulements d’eaux de fonte. L’écoute des craquements de la glace, qui peuvent être aussi sonores que des coups de feu, permet aux géologues de réaliser des modélisations pour suivre l’élévation du niveau de la mer dans le contexte du réchauffement climatique.

La glaciologue Erin Pettit a mis en évidence l’importance de ces bruits pour certaines espèces marines : les phoques y trouvent refuge, car leur propre son est camouflé et les prédateurs ne parviennent plus à les localiser.

5 bruits anthropiques

La dominance des bruits anthropiques dans ce paysage sonore urbain.


Quelques bruits d’origine humaine dérangeants pour la faune et la flore.

Bateaux

🔊 60-110 dB / ၊||၊ 10-50 000 Hz

Du petit bateau de pêche au porte-container, l’intensité du bruit varie. Ce sont l’hélice et les machineries à bord des navires qui produisent des bruits à basse fréquence. Ces sons se propagent sur des plus grandes distances et 4,5 fois plus vite dans l’eau que dans l’air. L’impact du bruit sur le milieu marin est reconnu depuis 2005 par les Nations unies, 2008 par l’Union européenne (directive-cadre 2008/56/CE) et 2010 par la France. Depuis, des précautions sont prises pour limiter les bruits sous-marins et des préconisations sont publiées, comme en France. En 2022, la Commission européenne a fixé des seuils de bruits sous-marins plus contraignants, que les États membres doivent intégrer à leur directive-cadre Stratégie pour le Milieu marin (DCSMM) en fin d’année 2024.

Extrait de : Bac entre Royan et la Pointe de Grave, pont arrière, La sonothèque, Joseph Sardin, CC0

Trafic routier

🔊 90 dB / ၊||၊ 50-2 000 Hz

252 millions de voitures, 30 millions de camionnettes et 6,5 millions de camions sillonnent les routes des pays de l’Union européenne en 2022, soit environ 2 millions de véhicules supplémentaires par rapport à 2021, mais 40 millions de plus qu’en 2012. Dans les projets de rénovation du réseau routier, les sociétés de construction doivent étudier les impacts sur la biodiversité, mais le bruit est très peu mentionné.

Passage de voitures et camions sur une petite partie d’autoroute. Enregistrement à 50 mètres à côté de la voie, La sonothèque, Joseph Sardin, CC0

Éoliennes

🔊 142-151 dB / ၊||၊ 0,02-20 000 Hz

Le bruit des éoliennes varie selon si on se trouve au pied ou à plusieurs mètres du mât, selon leur vitesse de mouvement et leur localisation (sur terre ou en mer). Les chiffres mentionnés correspondent à l’activité d’une éolienne offshore posée. Pour une éolienne terrestre, le bruit mesuré est de 55 dB au pied de la construction, 35 dB quand l’éolienne est à 500 mètres des habitations et tombe à 20 dB quand elle est à 1 000 mètres. Les mesures acoustiques concluent à l’absence d’incidence de ce bruit sur la santé humaine, y compris concernant l’émission d’infrasons, sans mention de l’impact de ces sons sur la vie animale.

Bruit d’une éolienne en mouvement, à environ 200 m du mât, La sonothèque, Joseph Sardin, CC0

Avions

🔊 120 dB / ၊||၊ 80-120 Hz

Le bruit des avions, notamment aux abords des aéroports, est une nuisance reconnue pour la santé humaine. C’est au décollage et à l’atterrissage qu’ils sont les plus bruyants. Les avionneurs et motoristes modifient les avions pour les rendre plus silencieux, en réaction aux réglementations contre les nuisances sonores du secteur aérien. Mais le trafic est appelé à doubler en 20 ans. Une taxe permet d’aider les riverain·es à isoler leur habitation, mais là encore, les incidences sur la faune ne sont pas mesurées ou compensées.

Airbus A380 qui passe, Universal-Soundbank

Sonars

🔊 230 dB / ၊||၊ 1 000-10 000 Hz

Les sonars émettent un son à une fréquence calculée pour répondre à l’objectif de mesure (sonar de pêche, de détection de mines ou sondeurs hydrographiques). Quand ils sont passifs (ils n’émettent pas de signal, mais en reçoivent), ils ne perturbent pas la faune sous-marine. Mais dans le monde, des centaines de bâtiments, souvent militaires, emportent des sonars de forte puissance. Or, un sonar d’une puissance de 230 dB est extrêmement dangereux pour les cétacés. Un lien a été fait entre les échouements massifs de ces mammifères marins et des opérations militaires, poussant le Parlement européen a demander un moratoire, en 2004, sur l’utilisation de sonars militaires. En 2019, des chercheur·euses trouvent l’explication de ces échouements chez les baleines à bec : les sonars déclenchent une peur qui provoque un accident de décompression, attesté par la présence de bulles d’azote dans les veines de ces cétacés, ainsi que des caillots de sang dans certains organes.

Bip d’un radar. Son gratuit. www.sound-fishing.net/

Publié le 18/11/2024 - CC BY-SA 4.0

Pour aller plus loin

Bruit et biodiversité, rapport | Bruitparif, 2020

Si le bruit affecte les humains, il est de plus en plus clair que cette forme de nuisance concerne aussi les autres formes de vie. C’est particulièrement le cas pour les animaux : nous verrons ici que le bruit affecte la capacité des animaux à communiquer, capacité qui détermine toute une série de leurs comportements vitaux. Le bruit a en effet des conséquences directes sur les capacités de survie des animaux (voire de certaines plantes), en première approche en raison de son influence sur leurs aptitudes comportementales, mais aussi parce que le bruit affecte le bon fonctionnement de leur métabolisme. Le bruit modifie donc négativement le comportement des animaux, l’état de santé des espèces et modifie l’équilibre des écosystèmes. (Extrait de l’introduction)

Préconisations pour limiter les impacts des émissions acoustiques en mer d'origine anthropique sur la faune marine | Ministère de la transition écologique et solidaire, juin 2020

Ce guide se focalise sur les émissions acoustiques d’origine anthropique en milieu marin, leurs impacts sur la faune marine et les méthodes ou techniques disponibles pour limiter ces impacts. Il inclut des éléments théoriques sur l’acoustique en général et les particularités liées à l’acoustique sous-marine. Il fait l’inventaire des différentes activités anthropiques générant du bruit en milieu marin et recense les informations disponibles et les caractéristiques des émissions sonores liées à ces activités (niveaux de bruit attendus, gammes de fréquences, etc.). Il fournit également des informations permettant de comprendre les impacts potentiels de ces activités sur la faune marine. Enfin, ce guide établit, le cas échéant, des préconisations visant à mieux évaluer et maîtriser ces impacts, en présentant les moyens disponibles pour éviter, réduire, voire compenser, les impacts de chaque activité. (Extrait de l’avant-propos)

Histoire naturelle du silence

Jérôme Sueur
Actes Sud, 2023

Qu’est-ce que le silence ? Jérôme Sueur, chercheur au Muséum national d’Histoire naturelle, nous emmène partout autour du monde écouter les mille et un sons de la nature qui révèlent d’autant mieux le silence qu’il est souvent chargé de significations. L’auteur révèle les secrets des sons de la nature, la relativité du silence et ses sens cachés, la mécanique et la physiologie de l’audition, la pollution sonore anthropique. Jérôme Sueur est l’un des animateurs, à l’échelle mondiale, d’un nouveau domaine de recherche : l’écoacoustique, l’étude des paysages naturels sonores.

À la Bpi, niveau 2, 573.29 SUE

La Sonothèque du Muséum national d’Histoire naturelle [Base de données] 

La Sonothèque du Muséum national d’Histoire naturelle est née d’un projet scientifique dont l’objectif est de documenter les sons du vivant afin de mieux connaître et gérer la biodiversité.

Effets des sons anthropiques sur la faune marine. Cas des projets éoliens offshore


Éditions Quae, 2022

Un point sur les connaissances scientifiques relatives à l’impact du bruit des projets éoliens offshore sur la faune marine : les mammifères marins, les poissons, les invertébrés, les oiseaux marins et les tortues. L’étude s’inscrit dans le contexte du développement des projets d’énergies marines renouvelables (EMR). © Électre 2022

À la Bpi, niveau 2, 573.29 EFF

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