OBSERVATION AÉRIENNE DES DÉVERSEMENTS D’HYDROCARBURESEN MER

GUIDE D’INFORMATIONS TECHNIQUES

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Stratégie d’observation aérienne

D’emblée, lorsqu’un accident survient, les comptes rendus de missions de reconnaissance aérienne sont souvent essentiels pour établir la nature et l’étendue de la pollution. Selon les cas, l’organisation de vols doit faire partie des premières priorités de l’intervention antipollution. La stratégie d’observation aérienne et les coordonnées des organismes et des exploitants d’aéronefs appropriés comptent parmi les renseignements essentiels devant figurer dans les plans d’intervention d’urgence pertinents.

La mobilisation initiale doit être suivie de missions régulières (Figure 1). Ces missions quotidiennes sont généralement programmées en début ou en fin de journée, ce qui permet d’utiliser les résultats lors des réunions de planification des opérations de lutte antipollution. Les vols, y compris leurs horaires et leurs plans, doivent être coordonnés de manière à éviter toute répétition inutile par les divers organismes impliqués. Au fur et à mesure que la pollution est maîtrisée, les vols d’observation deviennent moins fréquents, puis cessent.

La sécurité étant primordiale, le pilote de l’aéronef doit être consulté sur tous les aspects de l’opération de reconnaissance préalablement au départ. Les participants à une mission aérienne doivent être familiarisés à l’avance avec les dispositifs de sécurité de l’aéronef et les procédures à suivre en cas d’accident et ce, de manière régulière et détaillée. Un équipement de protection individuelle adapté (ex. gilets de sauvetage) doit être prévu et utilisé.

Au moment de choisir l’aéronef le plus approprié, il convient de tenir compte de l’emplacement du déversement, de la piste d’atterrissage la plus proche, des possibilités de ravitaillement en carburant et de la distance à parcourir en vol de reconnaissance. Tout aéronef employé pour l’observation aérienne doit être doté d’une bonne visibilité générale et équipé d’aides à la navigation adaptées. Par exemple, dans le cas des appareils à voilure fixe (avions), les ailes hautes donnent une meilleure visibilité (Figure 2). Pour survoler les eaux littorales, l’hélicoptère offre l’avantage d’une plus grande souplesse, notamment lorsqu’il s’agit d’inspecter un trait de côte complexe, avec falaises, criques et îles. Les changements rapides de vitesse, de direction et d’altitude étant moins souvent nécessaires au-dessus de la haute mer, les avions sont préférables pour leur vitesse et leur rayon d’action supérieurs. La vitesse de croisière est un facteur important dans le choix d’un aéronef ; un appareil trop rapide réduit les possibilités d’observation et de relevé des caractéristiques des hydrocarbures, tandis qu’un appareil trop lent limite la distance de vol. Dans le cas des inspections en haute mer, la marge de sécurité supplémentaire procurée par un aéronef bi- ou multimoteur est essentielle et peut, quoi qu’il en soit, être

imposée par les règlements nationaux.

Le type et la taille de l’aéronef limitent le nombre de personnes pouvant participer à la mission aérienne. Pour les petits avions, et pour les hélicoptères en particulier, le nombre de passagers peut avoir une incidence importante sur la consommation de carburant et ainsi, sur l’autonomie de l’appareil. Si deux observateurs ou plus participent à une mission de surveillance, un travail d’équipe étroit s’impose, avec comparaisons et confirmations des observations. L’observateur principal, qui dirige le pilote, doit être entraîné à la surveillance aérienne et savoir détecter, reconnaître et relever avec exactitude les nappes d’hydrocarbures en mer. Dans le cas d’une série de missions, il convient de veiller à ce qu’au moins un même observateur soit présent pour chacune, afin que les variations dans les comptes rendus soient le fait de l’évolution de la pollution et non pas des différences de perception d’un observateur à l’autre.

5Figure 1 : L’observation aérienne permet de déterminer rapidement la nature et l’ampleur de la pollution. Une préparation minutieuse est toutefois essentielle pour exploiter pleinement le temps de vol.

Introduction

La reconnaissance aérienne joue un rôle essentiel dans l’efficacité des interventions suite aux déversements d’hydrocarbures. Indispensable pour évaluer la position et l’étendue de la pollution, elle permet également de vérifier les prévisions de dérive et de devenir des nappes d’hydrocarbures. Les informations recueillies par les missions de surveillance aérienne facilitent le déploiement et le contrôle des opérations en mer, la protection à temps des sites localisés le long des côtes menacées et la préparation de ressources destinées au nettoyage du littoral.

Ce guide d’informations techniques a pour vocation de conseiller sur la bonne conduite des opérations de reconnaissance aérienne.

5Figure 3 : L’influence du vent et des courants sur l’évolution des hydrocarbures en mer.

Préparation d’une mission d’observation aérienne

Une mission d’observation doit être préparée dans le moindre détail, en veillant à ce qu’il y ait suffisamment de lumière pour permettre l’observation de la surface de la mer ou de la côte. Certaines conditions météorologiques, comme le brouillard, la brume, les nuages bas, la neige et les fortes pluies peuvent aussi

gêner, voire empêcher, les opérations de surveillance aérienne.

Un plan de vol doit être préparé et convenu avec le pilote et les autorités concernées, préalablement à l’embarquement. Dans la mesure du possible, il doit tenir compte de toutes les informations disponibles pouvant réduire la zone de recherche : dernières observations signalées, trajectoire prévue de la nappe, etc. Les restrictions de vol, dont certaines pourraient être imposées spécifiquement en raison du déversement, doivent elles aussi

5Figure 4 : Un exemple de carte indiquant le plan de vol et l’étendue des hydrocarbures observés. Plusieurs autres caractéristiques peuvent également être observées et enregistrées pendant une mission de reconnaissance. Il peut s’agir des activités de lutte antipollution et de nettoyage en mer et à terre, de l’emplacement de ressources environnementales sensibles, dont la faune, la flore et les habitats spéciaux, ainsi que d’intérêts commerciaux de type zones d’agrément, sites industriels et installations de mariculture. Tracer le plan de vol sur la carte permet de montrer les zones qui ont été inspectées. La recherche par transect illustrée ci-dessus a été adaptée en fonction de la distribution des hydrocarbures, de la visibilité et des conditions de lumière prévues.

5Figure 2 : Les bimoteurs à voilure fixe et haute sont idéaux pour l’observation aérienne des hydrocarbures en mer. Les hélicoptères peuvent être préférables pour une observation plus proche du littoral, en raison de leur plus grande souplesse de manœuvre et de leurs vitesses inférieures.

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5Figure 5 : Le plan de vol suite à un accident en Amérique du Sud, tracé sur Google Earth. Une recherche simple par transect, depuis le nord, a été effectuée pour localiser les hydrocarbures. L’aéronef a ensuite volé en cercles au-dessus des hydrocarbures pour permettre une observation plus rapprochée, avant de poursuivre la recherche par transect vers le sud pour déterminer l’étendue totale de la nappe.

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être notées. Il pourrait, par exemple, être interdit de survoler le navire en avarie, de pénétrer dans un espace aérien étranger ou militaire, ou bien encore dans certaines zones écosensibles où la faune et la flore pourraient être perturbées (par ex. des colonies reproductrices d’oiseaux ou de phoques).

Les observations peuvent être enregistrées sur un ordinateur portable ou une tablette, au moyen de cartes téléchargées sur des sites de cartographie, ou bien de tableaux de navigation électroniques. Un récepteur GPS (Global Positionning System) portable relié au système peut être utilisé pour marquer les points de cheminement et déterminer l’emplacement des hydrocarbures observés et d’autres caractéristiques notables de la zone. En complément de tout système informatique, il convient de se munir d’extraits ou copies des cartes et tableaux sur papier, à une échelle appropriée, qui pourront être annotés pendant la mission. Il peut être utile de surligner certaines données essentielles, notamment la position de la source du déversement et les éléments pertinents de la côte. Tracer une grille sur la carte papier permet par ailleurs de facilement repérer une position, au moyen des coordonnées de grille ou par référence à la distance et à l’azimut d’une radiobalise.

La prévision de la position de la nappe est simplifiée lorsque des données sont disponibles sur les vents et les courants, puisqu’ils contribuent à la dérive des hydrocarbures flottants. D’après les observations empiriques, on sait que les hydrocarbures flottants évoluent sous le vent à environ 3 % de la vitesse du vent. En présence de courants de surface, un mouvement supplémentaire de la nappe à 100 % de la vitesse du courant se superpose à toute dérive sous l’effet du vent. À proximité de la terre, la force et la direction des courants de marée doivent être prises en compte dans les prévisions de dérive de la nappe. Plus au large, la contribution d’autres courants océaniques l’emporte sur l’effet cyclique du mouvement des marées. Ainsi, en connaissant les vents et les courants dominants, il est possible de prévoir la vitesse et la direction de la dérive des hydrocarbures flottants à partir d’une position donnée (voir la Figure 3). Les modèles informatiques de trajectoires de nappes d’hydrocarbures, plus ou moins sophistiqués, donnent un tracé de la dérive prévue. Or, la justesse tant des modèles informatiques que des calculs manuels dépend de l’exactitude des données hydrographiques employées et de la fiabilité des prévisions de vitesse et de direction du vent.

Compte tenu des erreurs inhérentes aux prévisions de dérive, il est généralement nécessaire de prévoir une recherche aérienne

systématique pour établir la présence ou l’absence d’hydrocarbures sur une importante zone maritime. Une recherche dite « par transect » est souvent la méthode d’inspection d’une zone la plus économique (Figures 4 et 5). Au stade de la préparation d’une mission, il convient de tenir compte de la visibilité et de l’altitude, de la durée probable du vol et de la disponibilité de carburant, ainsi que de tous autres conseils éventuels du pilote. Les hydrocarbures flottants ont tendance à s’étaler dans le sens du vent, en bandes parallèles longues et étroites, généralement espacées de 30 à 50 mètres. Il est conseillé d’organiser une recherche par transect perpendiculaire à la direction du vent dominant afin d’accroître les chances de détection d’hydrocarbures. L’espacement des transects est déterminé par la visibilité durant la mission.

La brume et l’éblouissement causé par le réfléchissement de la lumière sur la mer peuvent eux aussi affecter la visibilité des hydrocarbures. Parce que les hydrocarbures se détectent plus aisément avec le soleil dans le dos de l’observateur, il est parfois préférable d’effectuer la recherche dans un sens autre que celui prévu au départ. Des lunettes de soleil à verres polarisants peuvent faciliter la détection des hydrocarbures en mer dans certaines conditions de luminosité.

Enregistrement et compte rendu

En dépit des prévisions et d’une recherche par transect systématique soigneusement préparée, la pollution observée lors d’une mission aérienne peut ne pas correspondre tout à fait à la situation envisagée. Pour cette raison, il est important de garder à l’esprit la possibilité d’imprévus et d’adapter les paramètres de recherche en cours de mission. Cela permet de maximiser les chances de repérer les hydrocarbures et d’en tracer l’étendue totale, tout en maintenant un profil de vol logique et efficace, dans la mesure du possible.

L’altitude du vol est généralement déterminée par la visibilité qui prévaut. Au-dessus des zones de haute mer, par temps dégagé, une altitude de 1 000 à 1 500 pieds (300 à 450 mètres) s’avère souvent optimale pour maximiser la surface balayée sans perte de clarté visuelle. Elle doit toutefois être réduite de moitié ou plus pour confirmer toute détection d’hydrocarbures flottants ou pour en analyser l’aspect. En hélicoptère, plus près du littoral et en

5Figure 7 : La communication entre l’équipage de l’aéronef et tous ses observateurs est importante pour confirmer les observations et s’entendre sur les modifications du plan de vol en fonction des observations.

5Figure 6 : Les caractéristiques remarquables et les points de repère (par exemple, les promontoires et les phares) donnent des points de référence clairs lors de l’inspection d’un trait de côte.

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l’absence de restrictions imposées par le pilote ou par la nature de la côte, une vitesse de 80 à 90 nœuds et une altitude de 400 à 500 pieds (120 à 150 mètres) sont souvent un bon point de départ. D’autres ajustements peuvent être effectués en cours de mission, selon les besoins.

Des récepteurs GPS portables ou un GPS embarqué permettent aux observateurs de toujours connaître la position géographique de l’aéronef. La progression de la mission peut ainsi être suivie lorsque les circonstances imposent certaines modifications en cours de route. Dans le cas d’inspections du littoral, des cartes peuvent être utilisées pour comparer les caractéristiques et points de repère le

long de la côte (Figure 6). En haute mer, en revanche, loin de tout point de référence, il est facile de perdre le sens de l’orientation. En cas de problème, les observateurs peuvent éventuellement consulter les instruments de bord pour déterminer la vitesse et la direction. Il convient de s’assurer au préalable que la lecture de ces instruments ne présentera pas de difficulté.

Tout au long de la mission, la communication avec les autres observateurs et le pilote est importante pour suivre la progression, confirmer les observations, et s’entendre sur les modifications appropriées éventuellement souhaitées du plan de vol (Figure 7). Afin d’éviter toute perturbation des communications

5Tableau 1 : Principales caractéristiques à enregistrer en mission de surveillance aérienne.

Paramètres

Localisation et étendue

Couleur /Apparence

Typologie

Caractéristiques

Commentaire

Il est important de garder une idée d’échelle afin que ce qui est observé sur l’eau ne soit pas exagéré au moment de l’enregistrement. Il est utile de se faire une image mentale de la distance pendant le trajet aller, en observant et en notant les caractéristiques reconnaissables du terrain. Lors de l’observation d’importantes zones affectées par les hydrocarbures, la présence de navires permet de juger de l’échelle des nappes. Une référence régulière aux relevés GPS est utile pour confirmer les estimations visuelles.

La couleur donne une indication importante de l’épaisseur des hydrocarbures. Pour les nappes d’hydrocarbures, une couleur brune ou orange indique la présence probable d’émulsion inverse eau dans l’huile. En termes de lutte antipollution, l’irisation peut être ignorée car elle représente une quantité négligeable d’hydrocarbures, ne peut être récupérée ou traitée avec des résultats significatifs par les techniques de lutte antipollution existantes, et se dissipera probablement vite et naturellement. Selon les circonstances, l’irisation peut souvent être omise du compte rendu final après la mission d’observation.

Les observateurs devraient éviter d’utiliser trop de phrases descriptives et veiller à la cohérence de la terminologie choisie.

Si les hydrocarbures épais qui caractérisent le bord frontal d’une nappe peuvent être identifiés, ils doivent être indiqués par une ligne plus épaisse sur les cartes et référencés dans les comptes rendus.

Pour que les efforts de lutte antipollution puissent être concentrés sur les zones les plus importantes de pollution par les hydrocarbures, il est important de posséder des informations sur les concentrations relatives ainsi que sur les plus fortes concentrations. Pour éviter des distorsions, il est nécessaire de diriger le regard verticalement vers le bas lors de l’évaluation de la distribution. Il est difficile d’évaluer avec exactitude le pourcentage de couverture et il est conseillé de ne pas essayer d’être trop précis au niveau de l’estimation. Des diagrammes peuvent être utilisés comme guide de référence. Les observateurs plus expérimentés pourront interpoler la couverture intermédiaire.

L’adoption de termes communs peut aussi fournir une indication de la quantité d’hydrocarbures présents dans une zone donnée. Ensemble, l’estimation du pourcentage de couverture et les termes sélectionnés constituent une méthode cohérente et souple pour décrire la quantité d’hydrocarbures dans une zone, avec un degré de précision suffisant pour les décisions concernant la lutte antipollution.

Traces Clairsemée Fragmentée Discontinue Continue<10 % 25 % 50 % 75 % >90 %

Couverture

25 % 50 % 75 %

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Données

La latitude et la longitude (de préférence par GPS) des nappes.

Les relevés GPS correspondant au centre ou aux bords des nappes importantes.

Nappes d’hydrocarbures : noir, brun, orange

Irisation : argentée, arc-en-ciel

Bandes parallèles, nappe, plaque, traînée

Bord frontal

5Figures 8 et 9 : D’importantes plaques d’irisation suite à un déversement de fioul intermédiaire (IFO 180) observées d’un aéronef (à gauche) et plus tard le même jour, de plus près, à partir d’un bateau (à droite). Les plaques contiennent des zones de fines couches d’hydrocarbures qui, en s’étalant, deviennent des irisations iridescentes puis argentées.

5Figure 13 : Fioul lourd déversé suite à la rupture et au naufrage d’un vraquier. La cargaison se mélange aux hydrocarbures, rendant ainsi difficile une estimation réaliste du volume d’hydrocarbures déversés.

5Figure 12 : Une partie d’une importante nappe de fioul lourd émulsionné brun/orange (IFO 600). Après 3 à 4 semaines en mer, la nappe commence à se fragmenter, puis finit par évoluer en une multitude de petites plaques et de boulettes.

5Figure 11 : De très importantes nappes de fioul lourd fragmentées. Remarquez l’absence d’irisation.

5Figure 10 : Une bande d’hydrocarbures noirs est observée de gauche à droite de l’image. Le vent, qui souffle au-dessus de la nappe, éloigne cette bande de l’observateur en créant des bandes perpendiculaires d’irisation différente.

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5Figure 15 : Arrivage de fioul lourd sur le littoral. Les phanérogames marines benthiques et les formations rocheuses des fonds marins peuvent interférer avec les estimations de la quantité d’hydrocarbures.

5Figure 14 : Ombres de nuages ressemblant à des plaques d’hydrocarbures flottants noirs.

5Figure 19 : Fioul lourd émulsionné confiné contre la côte par le vent et les vagues. L’épaisseur de la pollution est difficile à estimer car il n’est pas possible de déterminer avec précision, d’un aéronef, le degré d’accumulation de fioul dans les crevasses entre les rochers.

5Figure 18 : Un ruissellement d’eau douce en provenance d’une crique étroite se jette dans de l’eau saumâtre trouble, donnant l’aspect d’une pollution locale importante.

5Figure 17 : Des panaches de sédiment mis en suspension par la turbulence des courants dans les zones d’eau peu profonde, ressemblant à des plaques de pétrole brut léger émulsionné

5Figure 16 : Des éléments de récifs coralliens frangeants peuvent être confondues avec des hydrocarbures.

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avec d’autres aéronefs et les autorités de contrôle du trafic aérien, il est nécessaire d’obtenir du pilote des explications sur le mode d’emploi des casques d’écoute.

La photographie numérique est un excellent moyen d’enregistrer la pollution par les hydrocarbures. Dans la mesure du possible, les navires, le trait de côte et autres éléments caractéristiques doivent être inclus pour donner une idée de l’échelle (Figure 20). Des vitesses d’obturation relativement élevées (1/500e seconde) sont conseillées pour éviter l’effet de flou causé par le mouvement et les vibrations de l’aéronef. Des filtres UV et polarisants sont souvent utiles pour réduire l’éblouissement et peuvent parfois améliorer la netteté de la définition visuelle des hydrocarbures sur l’eau. Certains filtres polarisants produisent cependant des distorsions de couleur à travers les vitres en matière plastique des aéronefs (Figure 21). Les appareils de prise de vue avec GPS intégré sont utiles pour tenir un journal des photographies prises. Les images numériques peuvent être rapidement transmises à un grand nombre de personnes pour faciliter la direction et le contrôle de l’intervention antipollution.

Les observations et les conclusions sur l’étendue de la contamination doivent être communiquées rapidement après la mission, y compris une description claire de la nature et de l’étendue de la pollution par les hydrocarbures au large et à proximité de la côte. La comparaison des données de missions précédentes permet également de comprendre l’évolution de la situation dans le temps. La nature des informations rassemblées

et la manière dont elles doivent être enregistrées, puis présentées, varient en fonction de l’ampleur de l’accident et du niveau de détail requis pour accomplir l’objectif prévu du vol de surveillance. Les principales caractéristiques des hydrocarbures observés à relever sont indiquées au Tableau 1 (page 5). À partir des croquis et annotations, une carte officielle est réalisée manuellement ou par moyen électronique. Les croquis et notes originaux doivent être conservés à titre de référence.

Des caméras vidéo peuvent aussi être employées pour enregistrer les observations, sachant que les observateurs risquent d’avoir des difficultés à filmer dans les zones de turbulences et pendant les manœuvres de l’aéronef. L’utilisation de caméras portables présente également l’inconvénient d’un champ de vision limité à travers l’oculaire, ce qui empêche l’observateur de balayer rapidement la surface de la mer. Il est donc préférable de prévoir un observateur de plus pour l’enregistrement vidéo. Lorsque l’aéronef est équipé de caméras vidéo intégrées, celles-ci peuvent également être utilisées.

Les caméras vidéo portables permettent l’ajout de commentaires qui, à défaut d’être suffisamment détaillés et d’inclure des références geographiques, risquent de compliquer la coordination ultérieure de la vidéo et des observations, surtout si de nombreuses images ont été filmées sans possibilité de montage par la suite. Il est préférable d’utiliser la vidéo en supplément, plutôt qu’en remplacement, des briefings par des observateurs expérimentés.

5Tableau 2 : Guide du rapport entre aspect, épaisseur et volume des hydrocarbures flottants. Bien que les données d’épaisseur et de volume indiquées ne soient qu’indicatives, elles servent à montrer que même les grandes zones d’irisation contiennent des quantités relativement faibles d’hydrocarbures. Les opérations de lutte devraient donc se concentrer sur les zones d’hydrocarbures noires ou brunes pour maximiser leur efficacité.

Type Apparence Épaisseur Volume approximatifd’hydrocarbure approximative (m3/km2)

Irisation Reflet argenté >0,0001 mm 0,1

Irisation Arc-en-ciel >0,0003 mm 0,3

Pétrole brut et fioul Brun à noir >0,1 mm 100

Émulsions inverses eau dans l’huile Brun/orange >1 mm 1 000

5Figure 20 : Il est utile d’inclure les navires et autres éléments mesurables sur une photographie, afin de donner une idée de l’échelle de la pollution.

5Figure 21 : La réflexion de la lumière sur la mer est parfois problématique pour la photographie aérienne. Les filtres UV et polarisants peuvent aider à améliorer la netteté de la définition visuelle des hydrocarbures.

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Aspect des hydrocarburesAvec le temps, l’aspect du pétrole brut et du fioul déversés en mer subit des changements notables sous l’effet des processus de vieillissement. Il est important que les observateurs possèdent une bonne connaissance de ces processus afin que la présence d’hydrocarbures déversés puisse être détectée de manière fiable et leur nature signalée avec exactitude*.

La plupart des hydrocarbures s’étalent rapidement en larges nappes à la surface de la mer. Continues au départ, ces nappes se fragmentent généralement en plaques et bandes parallèles sous l’effet de la circulation des courants et des turbulences (Figures 8 à 12). Au fur et à mesure que les hydrocarbures s’étalent et que leur épaisseur diminue, leur couleur évolue du noir ou brun foncé des zones épaisses vers des irisations iridescentes et argentées en bordure de la nappe (Figures 8 et 9). Les zones d’irisations sont composées de films d’hydrocarbures très minces ; bien que parfois très larges, elles représentent une quantité négligeable d’hydrocarbures (Tableau 2). Par contraste, certains pétroles bruts et fiouls lourds sont exceptionnellement visqueux et ont tendance à ne pas s’étaler de façon appréciable, formant des plaques cohérentes entourées de très peu, voire d’aucune irisation. Les déversements de pétrole brut et de certains fiouls lourds ont en commun la formation rapide d’émulsions inverses eau dans l’huile, souvent caractérisées par une couleur brune/orange et des nappes cohésives (Figure 12).

D’importantes quantités de débris dans l’eau ou d’éléments de cargaison déversés (Figure 13) peuvent être brassées et mélangées avec les hydrocarbures et en masquer l’aspect. D’un aéronef, il est également difficile de distinguer les hydrocarbures et divers autres phénomènes portant souvent à confusion (Figures 14 à 18). Les phénomènes qui sont le plus souvent confondus avec des hydrocarbures comprennent, entre autres : les ombres de nuages, les vaguelettes, les différences de couleur de deux masses d’eau adjacentes, les sédiments en suspension, la matière organique flottante ou en suspension, les algues flottantes, les floraisons algales/planctoniques, les herbiers de phanérogames marines et formations coralliennes dans les eaux peu profondes, les rejets d’égouts et industriels.

La quantification aérienne de la pollution littorale présente d’autres problèmes (Figure 19). En effet, le degré d’infiltration des hydrocarbures dans les substrats littoraux, d’accumulation dans des crevasses rocheuses, de pénétration dans les mangroves, etc. ne peut pas être établi par observation aérienne. En outre, de nombreuses caractéristiques du littoral, par exemple la végétation ou les changements de couches rocheuses, ressemblent fort aux hydrocarbures vues de loin**.

Les premières observations d’hydrocarbures suspectés doivent être vérifiées en survolant à une altitude suffisamment basse pour permettre une identification positive. En cas de doute, les observations aériennes peuvent être confirmées par une inspection plus rapprochée depuis un bateau (Figures 8 et 9) ou à pied.

Quantifier les volumes d’hydrocarbures

Une évaluation exacte de la quantité d’hydrocarbures observés en mer peut ne pas être possible en raison des difficultés de mesure de l’épaisseur et de la couverture. Il est cependant parfois possible, en tenant compte de certains facteurs, d’estimer

le volume d’hydrocarbures dans une nappe selon un ordre de grandeur. L’échelle de l’intervention antipollution requise peut ainsi être établie. En raison des incertitudes impliquées, ce type d’estimations doit être considéré avec grande prudence.

Parce que les hydrocarbures à faible viscosité s’étalent très rapidement, leurs couches atteignent vite une épaisseur moyenne d’environ 0,1 mm. L’épaisseur de la couche d’hydrocarbures peut néanmoins varier considérablement dans une même nappe ou plaque, de moins de 0,001 mm à plus d’1 mm. Dans le cas d’hydrocarbures plus visqueux, l’épaisseur peut rester plus homogène et largement dépasser 0,1 mm. L’aspect de la nappe d’hydrocarbures donne quelques indications sur son épaisseur (Tableau 2). Certains hydrocarbures forment une émulsion par l’inclusion de minuscules gouttelettes d’eau, ce qui augmente leur volume. Bien qu’une estimation fiable de la teneur en eau ne soit pas possible sans analyse en laboratoire, des chiffres de l’ordre de 50 à 75 % sont représentatifs. L’épaisseur de l’émulsion peut varier considérablement en fonction du type d’hydrocarbure et de l’état de la mer, ainsi que du fait qu’elle flotte librement ou qu’elle est retenue contre un barrage ou contre la côte, par exemple. Une épaisseur d’1 mm peut être utilisée à titre de guide, mais des valeurs d’1 cm et beaucoup plus sont parfois possibles. Estimer l’épaisseur de l’émulsion et d’autres hydrocarbures visqueux est particulièrement complexe en raison de leur étalement restreint. Lorsque la surface de la mer est agitée, il peut également être difficile ou impossible de voir les types hydrocarbures qui flottent moins bien, notamment s’ils sont vieillis. Ils peuvent être submergés par les vagues et rester juste en deçà de la surface pendant une grande partie du temps. Dans l’eau froide, certains hydrocarbures à point d’écoulement élevé se solidifient en des formes imprévisibles et l’aspect des portions flottantes peut cacher le volume total des hydrocarbures présents. La présence de glace et de neige peut masquer de grandes quantités, voire la totalité des hydrocarbures, et compliquer encore davantage la tâche (Figure 22).

Pour estimer la quantité d’hydrocarbures flottants, il est nécessaire de déterminer non seulement l’épaisseur mais aussi la couverture

* Voir le Guide d’informations techniques : Devenir des déversements d’hydrocarbures en mer.** Voir le Guide d’informations techniques : Reconnaissance des hydrocarbures sur les littoraux.

5Figure 22 : Les déversements dans les eaux infestées de glace sont difficiles à quantifier.

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relative des divers types d’hydrocarbures observés (Tableau 1). Il convient de tenir compte de l’hétérogénéité de la distribution des hydrocarbures flottants afin d’estimer la superficie réelle couverte par rapport à la zone de mer totale affectée. L’étendue de mer affectée doit être déterminée pendant la mission aérienne. Des récepteurs GPS portables sont utiles pour relever avec précision les limites des zones principales. En l’absence de GPS, l’étendue des hydrocarbures doit être établie au moyen d’un survol chronométré à vitesse constante.

L’exemple suivant illustre le processus d’estimation des quantités d’hydrocarbures.

Lors d’une mission de reconnaissance aérienne à une vitesse constante de 250 km/h, une émulsion de pétrole brut et une irisation argentée sont observées flottant à l’intérieur d’un espace maritime, dont la longueur et la largeur sont parcourues respectivement en 65 et 35 secondes. Le pourcentage de couverture par les plaques d’émulsion est estimé à 10 % et le pourcentage de couverture par l’irisation, à 90 %. D’après cette information, la longueur de la zone contaminée peut être calculée comme suit :

65 (secondes) x 250 (km/h)

3 600 (secondes dans une heure)

De même, la largeur de la zone de mer est calculée comme suit :

35 x 250

3 600

Ces calculs donnent une superficie totale d’approximativement 11 kilomètres carrés ou 3,2 milles nautiques carrés.

Pour l’exemple donné : le volume d’émulsion peut être calculé comme étant 10 % (couverture) de 11 (km2) x 1 000 (volume approximatif en m3 par km2 à partir du tableau 2). Puisque 50 à 75 % de cette émulsion serait de l’eau, le volume d’hydrocarbures

présents s’élèverait à environ 275–550 m3. Un calcul analogue pour le volume d’irisation donne 90 % de 11 x 0,1, soit environ 1 m3 d’hydrocarbures.

Cet exemple sert également à démontrer que bien que l’irisation puisse couvrir une part relativement importante de la surface de la mer, sa contribution au volume d’hydrocarbures présents est négligeable. Par conséquent, pour un compte rendu exact, l’observateur doit pouvoir distinguer l’irisation des plaques d’hydrocarbures plus épaisses.

Télédétection

Des appareils de prise de vue dépendant de la lumière visible sont couramment utilisés pour enregistrer la distribution des hydrocarbures sur la mer, mais du matériel de télédétection aérien peut y être ajouté, pour capter le rayonnement hors du spectre visible et obtenir des renseignements complémentaires sur les hydrocarbures. Souvent utilisés pour détecter, suivre et déterminer la source des rejets en mer, les systèmes de télédétection aériens peuvent également servir au suivi des déversements accidentels d’hydrocarbures. Ils détectent diverses propriétés de la surface de la mer qui sont modifiées par la présence d’hydrocarbures. Les combinaisons de détecteurs les plus souvent employées comprennent les systèmes de radar latéral aérien (SLAR), les systèmes d’imagerie thermique infrarouge (IR) orientés vers le bas et les systèmes d’imagerie ultraviolette (UV). D’autres, comme le FLIR (forward looking infra-red), le radiomètre à micro-ondes (MWR), le fluorodétecteur à laser (LF) et le spectromètre CASI (Compact Airborne Spectrographic Imagers) peuvent fournir des informations complémentaires. Tous les systèmes de détection nécessitent un personnel hautement formé à leur exploitation et à l’interprétation des résultats. En effet, des rejets autres que d’hydrocarbures et certains phénomènes naturels peuvent donner des résultats analogues à ceux des hydrocarbures. Tandis que le progrès technologique a permis de réduire la taille du matériel, de nombreux systèmes de télédétection sont encombrants et ne peuvent être utilisés qu’à bord d’aéronefs spéciaux prévus à cet

= 4,5 km

= 2,4 km

5Figure 23 : Image satellite de la Mer Jaune, prise par un radar à synthèse d’ouverture (ASAR) environ 3 jours et demi après la marée noire du Hebei Spirit survenue suite à une collision au large du comté de Taean, en Corée du Sud. La nappe d’hydrocarbures évolue dans la direction générale du sud avec le vent et le courant, pour s’étaler sur une zone large. L’image a été obtenue par le satellite Evisat le 11 décembre 2007 et est reproduite avec l’aimable autorisation de l’Agence spatiale européenne (ASE). Tous droits réservés.

HEBEI SPIRIT

Mer Jaune

Taean

Corée du Sud

OBSERVATION AÉRIENNE DES DÉVERSEMENTS D’HYDROCARBURES EN MER

L’essentiel

• Une évaluation initiale d’un déversement est indispensable afin de déterminer l’étendue de la pollution et de permettre ainsi aux intervenants de définir la stratégie de nettoyage. Une mission d’observation aérienne est la meilleure solution à ce stade.

• Les observations aériennes peuvent aider à déterminer la dérive des hydrocarbures, leur aspect et leur volume estimatif.

• Une préparation minutieuse avant l’embarquement permet d’optimiser les résultats de la mission.• L’interprétation correcte des détections d’hydrocarbures peut être altérée par des phénomènes non

apparentés et par les difficultés d’estimation de l’épaisseur des hydrocarbures. • Le matériel de télédétection peut compléter l’observation visuelle mais devrait être employé avec

prudence étant donné qu’il détecte également d’autres éléments pouvant être confondus avec des hydrocarbures.

effet. Des appareils FLIR portables sont toutefois disponibles sans être limités à des aéronefs spéciaux.

Les détecteurs UV, thermiques IR, FLIR, MWR et CASI sont passifs : ils mesurent le rayonnement émis ou réfléchi. À l’exception possible du MWR, ils ne peuvent pas pénétrer les nuages, le brouillard, la brume ou la pluie. Ainsi, leur usage est limité aux périodes de beau temps. Les systèmes SLAR et LF sont dotés d’une source active de rayonnement et dépendent d’une analyse électronique sophistiquée du signal de retour pour détecter les hydrocarbures. Le système LF donne une indication du type d’hydrocarbures. Le MWR peut fournir des informations sur l’épaisseur des hydrocarbures en surface, mais uniquement à condition qu’ils ne soient pas émulsionnés. Les systèmes d’imagerie MWR et LF sont des outils de recherche et, dans la plupart des cas, les détecteurs qui dépendent de cette technologie ne peuvent donner des informations sur les hydrocarbures que le long d’un secteur étroit immédiatement sous l’aéronef. Les détecteurs MWR, LF et IR sont tous utilisables la nuit par temps dégagé. Les systèmes de radar peuvent pénétrer les nuages et le brouillard, de jour ou de nuit, et fonctionnent par tous temps. Ils sont toutefois moins efficaces à la fois par temps calme et par vents forts.

Une combinaison d’appareils différents est généralement adoptée pour résoudre le problème des limitations des détecteurs individuels et obtenir de meilleures informations sur l’étendue et la nature des hydrocarbures. Des systèmes alliant SLAR et IR/UV ont été assez largement utilisés lors de déversements d’hydrocarbures. Le SLAR peut être employé à une altitude suffisante pour permettre le balayage rapide d’une zone atteignant 20 milles marins de chaque côté de l’aéronef. Il est cependant incapable de distinguer les très fines couches d’irisation des plaques d’hydrocarbures plus épaisses, ce qui signifie qu’il est essentiel d’interpréter les images avec prudence. Les aéronefs équipés d’une combinaison de SLAR et IR peuvent définir l’étendue totale de la nappe avec le SLAR puis, une fois la nappe localisée, fournir des données qualitatives sur son épaisseur et les zones de plus forte contamination par le biais des images des capteurs IR. De jour, une combinaison IR/UV peut remplir une fonction analogue bien que le rayon soit limité par rapport au SLAR. Le capteur UV détecte toute la zone couverte d’hydrocarbures, indépendamment de l’épaisseur, tandis que le détecteur thermique IR est capable, dans des conditions appropriées, de délimiter les couches relativement épaisses.

Les signaux de tous les types de capteurs sont généralement affichés et enregistrés sur du matériel à bord de l’aéronef. Pour que les images ainsi obtenues puissent être utilisées efficacement dans la gestion des opérations de lutte antipollution, elles doivent être transmises au centre de commande, correctement interprétées, puis présentées sous un format concis et compréhensible. Afin que les résultats des systèmes de télédétection soient correctement interprétés, il est généralement conseillé de confirmer les conclusions par des observations visuelles.

Les systèmes de télédétection par satellite peuvent aussi détecter les hydrocarbures sur l’eau. Parce que ces images couvrent des surfaces marines importantes, elles parviennent à donner un tableau détaillé de l’étendue totale de la pollution (Figure 23). Les capteurs utilisés comprennent ceux qui fonctionnement dans les régions visibles et infrarouges du spectre et le radar à synthèse d’ouverture (SAR). L’observation optique des hydrocarbures nécessite la lumière du jour et un ciel dégagé, limitant ainsi considérablement l’application de ces systèmes. Le SAR n’est pas restreint et reste opérationnel de nuit étant donné qu’il ne dépend pas de la lumière réfléchie. L’imagerie radar comprend cependant souvent des anomalies dites « faux positifs », qui peuvent être confondues avec des hydrocarbures ; il s’agit notamment des glaces, des floraisons algales, des effets de masque du relief sur le vent et des grains de pluie, nécessitant une interprétation experte. L’imagerie par satellite présente comme autre limitation le fait que la fréquence de passage d’un satellite sur les mêmes zones varie de quelques jours à plusieurs semaines selon l’orbite. Ce problème peut être en partie surmonté en interrogeant plus d’une plateforme satellite et, dans la mesure du possible, par une orientation sélective de l’antenne d’un satellite. Par ailleurs, les systèmes embarqués doivent normalement recevoir des instructions concernant l’imagerie de la zone d’intérêt à acquérir, ce qui nécessite un élément de planification.

Une fois acquise, l’imagerie est transmise d’une station de réception au sol afin de procéder à l’interprétation nécessaire pour éliminer les faux positifs éventuels. Ce retard inhérent est cependant minime pour de nombreux satellites, permettant un service en temps presque réel. L’imagerie par satellite peut ainsi être un outil opérationnel efficace pour la gestion de la lutte antipollution en cas de déversement d’hydrocarbures.

11GUIDE D’INFORMATIONS TECHNIQUES 1

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esign Limited, C

anterbury, Royaum

e-Uni

GUIDES D’INFORMATIONS TECHNIQUES

1 Observation aérienne des déversements d’hydrocarbures en mer

2 Devenir des déversements d’hydrocarbures en mer 3 Utilisation des barrages dans la lutte contre la

pollution par les hydrocarbures 4 Utilisation des dispersants dans le traitement des

déversements d’hydrocarbures 5 Utilisation des récupérateurs dans la lutte contre

la pollution par les hydrocarbures 6 Reconnaissance des hydrocarbures sur les

littoraux 7 Nettoyage des hydrocarbures sur les littoraux 8 Utilisation de matériaux absorbants dans la lutte

contre la pollution par les hydrocarbures 9 Traitement et élimination des hydrocarbures et

des débris 10 Direction, commandement et gestion des

déversements d’hydrocarbures 11 Effets de la pollution par les hydrocarbures sur les

pêches et la mariculture 12 Effets de la pollution par les hydrocarbures sur les

activités sociales et économiques 13 Effets de la pollution par les hydrocarbures sur

l’environnement 14 Échantillonnage et suivi des déversements

d’hydrocarbures en mer 15 Préparation et soumission des demandes

d’indemnisation pour les dommages dus à la pollution par les hydrocarbures

16 Planification d’urgence en cas de déversement d’hydrocarbures en mer

17 Intervention en cas d’accident chimique en mer

L’ITOPF est une organisation à but non lucratif, fondée au nom des armateurs du monde entier et de leurs assureurs. Sa mission : contribuer à l’efficacité des interventions de lutte contre la pollution en cas de déversements en mer d’hydrocarbures, de produits chimiques et autres substances dangereuses. De l’intervention d’urgence à la formation, l’éventail de services proposés comprend également l’apport de conseils techniques en matière de nettoyage, l’évaluation des dommages causés par la pollution et l’aide à la préparation de plans d’intervention en cas de déversement. Source d’informations exhaustives sur la pollution marine par les hydrocarbures, l’ITOPF publie ce document dans le cadre d’une série de guides basés sur l’expérience de son personnel technique. L’information qu’il contient peut être reproduite avec la permission expresse préalable de l’ITOPF. Pour tout renseignement complémentaire, merci de vous adresser à :

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