Concilier l’énergie éolienne et la beauté des paysages

En hiver, les éoliennes fournissent beaucoup d’électricité, précisément au moment où la demande est forte. Pourtant, leur développement marque le pas dans de nombreuses régions d’Europe. Raison majeure: les éoliennes transforment le paysage et suscitent de ce fait une opposition au niveau local.

Des scientifiques de l’ETH Zurich et de l’Institut Paul Scherrrer PSI ont étudié ce conflit à l’échelle européenne de manière systématique. Pour ce faire, ils ont examiné comment les gens perçoivent la beauté des paysages et comment tenir compte de cet aspect dans la planification des parcs éoliens.

«Notre objectif était de mieux comprendre le conflit entre le développement de l’énergie et l’adhésion de la société», explique Ruihong Chen, premier auteur de l’étude et doctorant au Laboratoire d’analyse des systèmes énergétiques à l’Institut Paul Scherrer PSI et à l’ETH Zurich. Les scientifiques font état de leurs résultats dans la revue spécialisée Energy and AI. 

Comment mesurer la beauté des paysages 

«La beauté est évidemment un concept subjectif», rappelle Ruihong Chen. Pour cette raison, les scientifiques ont entraîné un modèle d’apprentissage automatique avec des données britanniques issues du crowdsourcing, autrement dit à partir d’un recueil d’évaluations émanant d’un grand nombre d’utilisateurs. Cet ensemble de données incluait plus de 200 000 images de paysages qui avaient été notées de 1 à 10.

Ce modèle a montré aux scientifiques quelles sont les caractéristiques qui présentent une association particulièrement forte avec la beauté perçue. Les facteurs déterminants sont par exemple le type d’utilisation des sols – les paysages glaciaires et rocheux sont ainsi jugés particulièrement beaux, alors que les terres agricoles et les zones urbaines obtiennent les moins bons résultats –, le caractère naturel du paysage, la proximité des cours d’eau ainsi que l’ensoleillement.

Dans un deuxième temps, les scientifiques ont étendu ce modèle à l’ensemble de l’Europe. «Jusque-là, les analyses de ce genre n’étaient menées qu’à l’échelle de pays pris isolément», souligne Ruihong Chen. Une carte a ainsi été réalisée à l’aide de l’apprentissage automatique, qui met en évidence les régions d’Europe considérées comme particulièrement belles. Une première.

Moins d’énergie éolienne, mais des coûts à peine plus élevés 

Les scientifiques ont associé leur analyse de la qualité des paysages à un modèle d’énergie éolienne. Cela leur a permis d’analyser, pour la première fois, l’impact à grande échelle de la protection de paysages particulièrement beaux sur l’énergie éolienne.

Résultat: sur l’ensemble de l’Europe, le potentiel de l’énergie éolienne diminue considérablement si l’on exclut les paysages particulièrement beaux. Cependant, le coût par quantité d’électricité produite reste pratiquement inchangé en moyenne européenne. 

La raison: les sites avec des vents forts et constants, qui sont bien raccordés à une infrastructure existante, par exemple, ou à un réseau électrique proche, sont souvent situés à l’écart des régions considérées comme particulièrement belles. C’est là que la majeure partie de la production d’électricité pourrait s’effectuer.

Le conflit se manifeste sur place 

Cependant, cette perspective paneuropéenne masque des conflits à l’échelle régionale. Sur ce plan, de grosses différences apparaissent, explique Ruihong Chen: «Au niveau des points chauds, notamment, comme l’arc alpin ou la Norvège, l’exclusion des beaux paysages réduirait fortement le potentiel de l’éolien», relève-t-il.

Lorsque des sites bien adaptés sont écartés, les coûts de production d’électricité augmentent considérablement, car le rendement des sites restants est généralement moindre. «Au niveau régional, les choses se présentent malheureusement souvent de la manière suivante: les conditions de vent favorables et la qualité des paysages vont souvent de pair», relève Ruihong Chen. La Suisse et les Alpes constituent des exemples typiques de ce conflit d’objectif: en dépit de ressources éoliennes intéressantes, le potentiel n’est exploité que de manière limitée en raison de la protection du paysage.

«Lors de la planification des parcs éoliens, une approche paneuropéenne ou même nationale ne suffit donc pas, relève Ruihong Chen. Grâce à notre analyse, nous avons pu montrer que la planification des parcs éoliens doit se faire de manière très concrète sur le plan géographique.» C’est uniquement à ces conditions que l’on peut prendre en compte les conflits locaux.

Comment désamorcer la tension 

Il existe différentes approches pour désamorcer des conflits. L’une d’elles est ce qu’on appelle le micro-conflit: elle consiste à planifier précisément l’emplacement de chaque éolienne. Ainsi, les belles régions ne doivent pas fondamentalement être exclues.

«Les éoliennes peuvent par exemple se dresser derrière une arrête ou plus près d’une infrastructure existante comme des lignes électriques, détaille Ruihong Chen. De telles mesures permettent de réduire considérablement l’impact visuel sur le paysage.

Un aménagement adapté pourrait lui aussi contribuer à rendre les éoliennes plus discrètes et leur permettre de mieux s’intégrer dans le paysage. «Le regroupement avec l’infrastructure existante est probablement la solution la plus acceptable pour la société», estime Ruihong Chen.

Une première approche et ses limites 

Cette étude est un premier essai pour prédire la perception de la qualité du paysage à une échelle paneuropéenne, et ce avec une haute résolution spatiale. De ce fait, elle s’accompagne de certaines limites. Comme les données qui ont servi à l’entraînement reposent avant tout sur les formes d’utilisation des sols en Grande-Bretagne, elle ne représente pas aussi bien tous les différents types de paysage européens.

A l’avenir, des améliorations pourraient cibler un élargissement de la base de données en incluant des sites d’autres pays d’Europe. «Nous pourrions par exemple inclure des données issues des réseaux sociaux pour rendre le modèle encore plus précis et plus robuste», avance Ruihong Chen.

A l’heure actuelle, ces connaissances peuvent déjà trouver ailleurs une utilisation pratique, par exemple lors de la planification d’installations photovoltaïques dans les Alpes, pour le développement du réseau électrique ou dans le cadre d’autres projets d’infrastructure. Dans tous les cas, cette étude fournit une approche qui permettrait d’accélérer le tournant énergétique sans perdre de vue les paysages.