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Réponse des poissons à la présence des hydroliennes comme solution énergétique durable
Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 7459 (2023) Citer cet article
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Les turbines hydrocinétiques telles que les turbines à axe vertical (VAT) peuvent fournir une énergie décentralisée, propre et durable aux communautés éloignées qui n'ont pas accès au réseau électrique principal ou aux ressources renouvelables. L'hydroélectricité traditionnelle altérant les écosystèmes aquatiques, il est essentiel d'évaluer les conséquences environnementales du déploiement des TVA dans les écosystèmes fluviaux pour répondre aux besoins énergétiques actuels et futurs. Cette étude explore les implications des TVA sur le mouvement des poissons en observant le comportement de nage des poissons sous deux décharges, les états de fonctionnement de la turbine et les confinements de sections transversales à l'aide d'expériences de laboratoire à l'échelle. Nos résultats révèlent que pour des conditions confinées transversales, ni le débit, ni la présence de la turbine, ni le fonctionnement de l'appareil n'ont empêché les poissons de passer autour et à travers la turbine à la fois en amont et en aval. Cependant, les poissons ont passé le moins de temps près du voisinage de la turbine et dans le sillage turbulent et à faible vitesse de la turbine, ce qui indique un comportement d'évitement. Nager dans une section d'essai moins confinée a encore réduit le temps passé à proximité et dans le sillage de la turbine, augmentant la distance entre les poissons et l'appareil. Nos résultats contribuent à une compréhension des TVA en tant que dangers à faible risque pour le comportement de nage des poissons, faisant progresser le potentiel de déploiement des TVA dans les rivières, les estuaires ou la mer en tant que solution d'énergie renouvelable pour les communautés éloignées.
Actuellement, près de 800 millions de personnes n'ont pas accès à un approvisionnement énergétique abordable, fiable et durable, ce qui entraîne des inégalités socio-économiques1. Les pays à revenu faible à intermédiaire, les petites îles et les pays enclavés sont particulièrement touchés, avec des populations dispersées, souvent composées de nombreuses communautés isolées, la plupart sans accès à une énergie propre. L'Agenda des Nations Unies (ONU) pour le développement durable vise à réduire cette injustice en veillant à ce que des efforts soient déployés pour fournir un accès universel à une énergie propre d'ici 2030 (Objectif de développement durable 7)1, nécessitant ainsi une augmentation de la part des énergies renouvelables.
Les pays riches en grandes ressources en eau et donc des emplacements idéaux pour les applications hydroélectriques, sont souvent des points chauds pour la biodiversité qui doit être protégée et conservée. Les bassins de l'Amazone, du Congo et du Mékong, par exemple, abritent un tiers des espèces de poissons d'eau douce du monde, dont la plupart sont uniques en raison de leur situation géographique2. Les systèmes hydroélectriques conventionnels utilisent souvent des barrages et des déversoirs, détournant ou retenant le débit des rivières pour créer des réservoirs et des différences de charge, contribuant ainsi à la fragmentation des rivières. Les nombreux ouvrages hydrauliques installés le long des rivières et les changements rapides du milieu aquatique créent non seulement des barrières à la migration des organismes aquatiques mais limitent également le transport d'énergie et de sédiments3,4,5,6, ce qui a provoqué, par exemple, la quasi-extinction de 4 à 10 % des espèces de poissons en Amérique du Sud7.
Pour minimiser la dépendance vis-à-vis de l'hydroélectricité conventionnelle, le potentiel de tous les types de technologies hydroélectriques doit être exploré à l'aide de solutions innovantes. Une étude de l'Amazonie brésilienne, par exemple, a montré que les turbines in-stream ont le potentiel de couvrir environ 63 % de l'énergie totale prévue pour être installée sous forme d'hydroélectricité conventionnelle8. Les turbines hydrocinétiques en cours d'eau, telles que les turbines à axe vertical (VAT), exploitent l'énergie cinétique du débit fluvial sans le dévier ni nécessiter une structure hydraulique pour générer une différence de charge. Ces turbines peuvent être transportées en tant qu'unité assemblée ou en tant que pièces et être assemblées sur site et peuvent être facilement installées dans n'importe quelle section de rivière. Les turbines hydrocinétiques ne nécessitent qu'une fraction de la largeur et de la profondeur du chenal de la rivière par rapport aux systèmes traditionnels, permettant potentiellement aux organismes aquatiques de passer, diminuant ainsi l'impact sur la biodiversité. De plus, la conception du rotor ouvert et la vitesse de rotation relativement faible de la TVA ont été supposées réduire le risque de collision avec les poissons9,10, deux avantages par rapport aux turbines à axe horizontal (HAT).
Malgré ces avantages apparents de la TVA, on sait peu de choses sur la façon dont le confinement transversal, les conditions d'écoulement et les altérations du sillage hydrodynamique associées pourraient influencer le comportement de déplacement des poissons. Dans un environnement marin confiné, les poissons de récif benthiques et les grands prédateurs évitaient de s'approcher à moins de 0,3 m et 1,7 m, respectivement, d'un rotor VAT9. De même, les truites brunes étaient moins susceptibles de contourner une TVA à l'échelle du laboratoire, montrant un comportement d'évitement et une prise de conscience de la turbine11. D'autres observations comportementales rapportées incluent l'absence de collisions entre les poissons et les VAT (pales et structure de support) dans les tests sur le terrain9 et en laboratoire10,11. Les adaptations comportementales en réponse à la TVA sont cependant rarement étudiées dans le contexte des altérations de flux. Seuls Berry et al.11 ont rapporté que les poissons préféraient les régions à forte impulsion de chaque côté d'une turbine par rapport à la zone à faible impulsion du sillage de la turbine. Par conséquent, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre l'influence des conditions environnementales, de la présence de turbines et des altérations du sillage sur les déplacements des poissons.
Dans cette étude, nous explorons comment l'état de fonctionnement de la turbine (c'est-à-dire, stationnaire ou en rotation), le débit (c'est-à-dire léger ou élevé) et le confinement transversal (c'est-à-dire, section transversale du canal confiné ou non confiné) influencent le mouvement et le comportement de la truite arc-en-ciel juvénile (Oncorhynchus mykiss ; Walbaum, 1792), une espèce de salmonidés d'eau douce largement répandue et partiellement envahissante que l'on trouve dans la plupart des pays du monde12.
Pour étudier les effets d'une turbine autonome à axe vertical (VAT) dans une gamme de conditions d'écoulement, d'états de fonctionnement et de largeurs de canal sur le mouvement des poissons, nous avons mené des expériences dans deux canaux hydrauliques de recirculation du canal à la largeur de la turbine de \(w_{canal}/D\) = 2,5 (ci-après dénommé "canal étroit") et 10 (ci-après dénommé "canal large") à l'installation hydraulique de l'Université de Cardiff. Dans les deux canaux, une section d'essai similaire a été créée, avec un modèle réduit de TVA à trois pales en son centre.
À l'aide d'un logiciel de suivi de mouvement simplifié et semi-automatique et d'observations visuelles, l'impact de la condition d'écoulement [léger (M) contre élevé (H)] et de l'état de fonctionnement de la turbine [stationnaire (S) contre rotation (R)] sur le comportement de nage des poissons dans une section d'essai confinée transversale (\(w_{flume}/D\) = 2,5, canal étroit) a été analysé.
Indépendamment des conditions d'écoulement et du fonctionnement de la turbine, les poissons ont passé le plus de temps en aval (MS : 78 %, MR : 75 %, HS : 83 %, HR : 68 % ; GLM, p = 0,6395) et le moins en amont (MS : 22 %, MR : 25 %, HS : 17 %, HR : 31 % ; GLM, p = 0,6395) de la turbine, comme illustré à la Fig. 1A et indiqué par une augmentation en densité de dispersion sur la Fig. 2 qui montre la variation de la position des poissons à une fréquence de 1 Hz. Dans la section en aval, les poissons préféraient rester près des parois latérales, en particulier le plus en aval dans les coins de la section d'essai, comme le souligne le jaune dans le diagramme de dispersion de la densité indiquant les positions des poissons au fil du temps (Fig. 2).
(A) Pourcentage moyen de temps passé en amont (vert) et en aval (bleu) de la turbine. (B) Pourcentage de temps passé à proximité de la turbine (\(-2\le x/D\le 2\), et \(-1.25 \le y/D\le 1.25\) et \(-2.5 \le y/D\le 2.5\) pour le canal étroit (\(w_{canal}/D=2.5\)) et large (\(w_{canal}/D=10\)) respectivement, avec la surface utilisée pour l'analyse étant mise à l'échelle pour tenir compte de la différence de largeur de canal), appelée "attraction", et en dehors de cette région, appelée "évitement". (C) Graphiques en violon présentant le pourcentage de temps passé dans le sillage (\(0 \le x/D\le 5\), \(-0,5 \le y/D\le 0,5\)) et dans le sillage de la turbine (\(0 \le x/D\le -2\), \(-0,5 \le y/D\le 0,5\)) pour chaque poisson testé. Les résultats sont présentés pour chaque traitement, y compris MS, MR, HS et HR pour le canal étroit et MS-WF et MR-WF pour le canal large.
Nuage de points illustrant les positions des poissons au cours de la durée du test de 10 min pour tous les poissons testés, contournés par la densité de la dispersion, le jaune marquant la densité la plus élevée de positions de poissons observées à un endroit donné et les couleurs bleues montrant des densités plus faibles. Les résultats sont présentés pour les quatre traitements analysés dans le canal étroit (MS, MR, HS, HR) et les deux traitements étudiés dans le canal large (MS-WF, MR-WF). Remarque : MS-WF et MR-WF se composent de moins de points de données en raison d'un nombre réduit de poissons analysés et d'une fréquence d'images inférieure utilisée pour l'analyse de suivi. Le flux est de gauche à droite.
Lorsque la turbine tournait, les poissons passaient un peu plus de temps dans le coin du côté gauche de la section d'essai (regardant vers l'aval ; MS : 46 %, MR : 28 %, HS : 45 %, HR : 25 %) par rapport au côté droit (MS : 23 %, MR : 33 %, HS : 35 %, HR : 29 %). Ces observations n'ont toutefois pas été influencées par le traitement (GLM, \(p=0,2089\) et \(p =0,7583\) pour les côtés gauche et droit, respectivement). Étant donné que la plupart du temps en aval a été passé le long des parois du canal, les poissons ont rarement été observés nageant dans le centre en aval (Fig. 1C ; MS : 8 %, MR : 14 %, HS : 3 %, HR : 15 %), ce qui correspond à la région à faible impulsion du sillage de la turbine (voir Fig. 6 dans la section "Méthodes et matériaux"). Bien que ni le débit ni l'état de fonctionnement de la turbine n'aient influencé de manière significative le temps passé dans le sillage (GLM, \(p=0,195\)), les poissons ont passé beaucoup plus de temps dans cette région lorsque la turbine tournait que lorsque la turbine était à l'arrêt (Figs. 2 et 3E), ce qui pourrait être associé à des vitesses moyennes plus faibles dans le sens du courant et donc à une diminution de la dépense énergétique des poissons.
(A) Boîte à moustaches montrant la distribution des distances parcourues par chaque poisson (\(\overline{s}\)), avec la ligne noire épaisse marquant la distance médiane parcourue, les cercles gris représentant la distance parcourue par chaque poisson. (B) Boîte à moustaches illustrant la distance moyenne que les poissons ont maintenue de la turbine (\(\overline{s}_{turbine}\)), avec la ligne noire épaisse marquant la médiane et les étoiles grises montrant les valeurs aberrantes. (C) Proportion moyenne de temps passé à chaque bac de vitesse (\(v_{poisson}\)), allant de 0 à > 0,15 m/s. Les résultats sont présentés pour chaque traitement, y compris MS, MR, HS et HR pour le canal étroit (\(w_{flume}/D\) = 2,5), et MS–WF et MR–WF pour le large (\(w_{flume}/D\) = 10). (D) et (E) Exemples de trajectoires de mouvement montrant un poisson nageant dans le sillage de l'arc de la turbine (MR-WF) et le sillage de la turbine (HR), respectivement. La couleur de la ligne indiquait la vitesse de nage \(v_{poisson}\) en m/s, comme indiqué dans la barre de couleur. Le flux est de gauche à droite.
Pour analyser le comportement d'attraction et d'évitement des poissons, le pourcentage de temps passé à l'intérieur et à l'extérieur du voisinage de la turbine est illustré à la Fig. 1B. Les poissons ont passé beaucoup plus de temps à éviter la turbine (MS : 86 %, MR : 86 %, HS : 85 %, HR : 88 % ; GLM, \(p<0,001\)) indépendamment de l'état de fonctionnement de la turbine et des conditions d'écoulement (GLM, attraction : \(p=0,1950\), évitement : \(p=0,9658\)). Bien que le temps "d'attraction" ait été influencé par le fait que les poissons utilisaient principalement cette région pour se déplacer entre les régions en aval et en amont, on a également observé que les poissons nageaient près de la turbine ou dans le sillage de l'étrave de la turbine (Fig. 3D). Pendant tous les traitements, cependant, seuls quelques poissons ont nagé dans le sillage de l'étrave de la turbine (Fig. 1C ; pourcentage de temps moyen : MS : 0 %, MR : 2 %, HS : 1 %, HR : 2 %, test z ; MS vs. MR : \(p=1,000\), HS vs. HR : \(p=1,000\), MS vs. (p=0,4996\)), le temps passé dans cette région n'étant pas affecté par le traitement (GLM, \(p=0,6290\)).
En corrélation avec la grande proportion de temps passé à éviter la turbine et le temps passé dans les coins en aval de la section d'essai, la distance moyenne de la turbine (\(\overline{s}_{turbine}\)) était d'environ 8 à 9 \(L_{poisson}\), comme le montre la Fig. 3B. La distance moyenne de la turbine était indépendante du débit de décharge et de l'état de fonctionnement de la turbine (GLM, \(p=0,8932\)). Malgré la plus grande proportion de temps passé dans les coins en aval, les poissons se sont déplacés dans toute la section d'essai, comme illustré à la Fig. 2. Les distances moyennes parcourues (\(\overline{s}\)) étaient de 257, 266, 185 et 331 \(L_{fish}\) pour MS, MR, HS et HR, respectivement, comme présenté à la Fig. 0,0090\)).
Le comportement de mouvement a également été étudié en termes de vitesse de nage, la distribution de la vitesse de nage et le pourcentage de temps passé à nager à différentes vitesses étant présentés sur la figure 3C. Indépendamment du traitement, les poissons ont passé la plupart de leur temps à rester stationnés ou à nager lentement (vitesses de nage de 0 à 0,03 m/s ; GLM, p = 0,08227). Alors que les poissons nageaient pendant des durées similaires à cette plage de vitesse dans des conditions de débit doux lorsque la turbine était stationnaire et en rotation (MS et MR : 71 %), dans des conditions de débit élevé, ils passaient beaucoup plus de temps à 0-0,03 m/s lorsque la turbine était stationnaire par rapport à lorsque la turbine tournait (HS : 84 %, HR : 63 % ; GLM, p = 0,0114). En revanche, le temps passé à nager à des vitesses \(\ge\) 0,15 m/s était significativement influencé par le débit et l'état de fonctionnement de la turbine (GLM, p = 0,0155). Plus précisément, une différence notable dans la vitesse de nage a été trouvée en comparant HS et HR (GLM, p = 0,0068), et HR et MR (GLM, p = 0,0045). En revanche, l'état de fonctionnement de la turbine n'a pas eu d'impact sur le temps passé à nager à des vitesses \(\ge\) de 0,15 m/s dans des conditions d'écoulement modéré (MR vs MS ; GLM p = 0,4928), et le débit n'était pas un paramètre influent lorsque la turbine était à l'arrêt (MS vs HS ; GLM, p = 0,5910).
D'autres comportements des poissons analysés comprenaient l'entrée dans la zone du rotor, le passage dans la région en amont, la tentative de passage (appelée quasi-passe), l'évitement actif d'une collision avec la turbine et l'impact de l'une des pales de la turbine. Les poissons sont entrés dans la zone du rotor sous tous les traitements à l'exception de la condition HR (MS : 10 %, MR : 10 %, HS : 5 %, HR : 0 % ; test z ; MS contre MR, HS contre HR et MS contre HS, p = 1,000, MR contre HR, p = 0,4682). De même, le traitement n'a pas eu d'impact sur le pourcentage de poissons passant de la région aval vers la région amont (MS : 75 %, MR : 50 %, HS : 65 %, HR : 55 % ; test z, MS vs MR : p = 0,1914, HS vs HR : p = 0,7469, MS vs HS : p = 0,7301, MR vs HR : p = 1,000). De plus, le nombre de passages par poisson (\(P_{poisson}\)) a été enregistré comme illustré à la Fig. 4B, montrant un \(P_{poisson}\) similaire pour tous les traitements (moyenne ± écart type ; MS : 3 ± 4 ; MR, HS et HR : 2 ± 3 ; GLM, p = 0,5365). Alors qu'un grand nombre de poissons sont passés avec succès dans la section en amont, d'autres ont tenté de passer mais ont dérivé ou nagé activement en aval après avoir atteint le centre de la section d'essai (x/D = 0 ; ligne rouge sur la Fig. 4). Pourcentage de poissons tentant de passer (MS : 20 %, MR : 30 %, HS : 15 %, HR : 35 % ; test z, MS vs. MR : \(p=0,715\), HS vs. HR : \(p=0,2733\), MS vs. HS et MR vs. HR : \(p=1,000\)) \); GLM, \(p=0,6189\); Fig. 4C) ne différaient pas entre les traitements. Les mouvements d'évasion n'ont été observés que lorsque la turbine tournait (MS : 0 %, MR : 35 %, HS : 0 %, HR : 20 %), qui étaient significativement plus élevés dans des conditions de débit doux plutôt qu'élevé (test z, MS vs MR : p = 0,0125, HS vs HR : p = 0,1138, MR vs HR : p = 0,4788). De même, les collisions potentielles n'ont été observées que lorsque la turbine tournait (MS : 0 %, MR : 25 %, HS : 0 %, HR : 5 %), le pourcentage de poissons pouvant subir un impact étant presque significativement affecté par la décharge lorsque la turbine tournait (MS vs MR : p = 0,0558, HS vs HR : p = 1,000, MR vs HR : p = 0,184). Aucune blessure n'était apparente et tous les poissons sont restés actifs et ont continué à nager après un contact étroit avec une aube de turbine. Notez que les poissons n'ont pas été surveillés après les expériences pour les blessures externes et/ou internes.
(A) Graphiques Spyder illustrant le pourcentage de poissons observés pour conduire les comportements suivants : entrer dans la zone balayée par la turbine ; Passage de la section aval à la section amont ; Près du passage, c'est-à-dire tenter de passer dans la section amont mais dériver ou nager activement vers l'aval avant de passer x/D = 0 ; Evasion, c'est-à-dire mouvement brusque pour éviter une collision avec l'aube de la turbine ; et Strike, c'est-à-dire des poissons entrant potentiellement en collision avec la pale de la turbine. (B) Répartition des passes en amont par poisson (\(P_{poisson}\)) et (C) des passes proches par poisson (\(NP_{poisson}\)) présentées sous forme de tracé de violon avec les lignes noires et vertes marquant la moyenne et la médiane de la distribution. Les résultats sont présentés pour les quatre traitements analysés dans le canal étroit (MS, MR, HS, HR) et les deux traitements étudiés dans le canal large (MS-WF, MR-WF).
L'impact de la constriction spatiale a été étudié en comparant les poissons nageant dans le canal étroit (largeur du canal : 0,3 m ; traitements : MS et MR) par rapport au canal large (largeur du canal : 1,2 m ; traitement : MS-WF et MR-WF) dans des conditions d'écoulement doux et pour les deux états de rotation de la turbine [stationnaire (S) et en rotation (R)] (voir la section "Méthodes et matériaux"). Ici, la longueur latérale de la section d'essai du canal large était quatre fois la largeur du canal étroit, offrant ainsi plus d'espace pour que les poissons passent autour de la turbine, mais avec une vitesse moyenne en profondeur et une profondeur d'eau égales. Pour tenir compte de la différence de blocage latéral, les résultats non dimensionnés par la largeur du canal (\(w_{flume}\)) sont ajoutés entre parenthèses pour la distance maintenue à partir de la turbine, \(\overline{s}_{turbine}\), et la distance à la nage, \(\overline{s}\)).
Alors que les poissons passaient le plus de temps en aval et le moins de temps en amont dans des conditions de canal confiné (canal étroit), l'augmentation de l'espace latéral entraînait un pourcentage plus élevé de temps passé en amont indépendamment de l'état de fonctionnement de la turbine (MS : 22 %, MR : 25 %, MS-WF : 60 %, MR-WF : 40 %) 045). En particulier lorsque la turbine était à l'arrêt (MS et MS-WF), le temps passé en amont et en aval différait significativement entre les deux canaux (GLM, p = 0,0012 et p = 0,0012, respectivement). En aval de la turbine, les poissons passaient le plus de temps le long des parois du canal indépendamment de la largeur du canal, comme illustré à la Fig. 0,0591). Par conséquent, les poissons ont passé moins de temps dans le centre en aval de la section d'essai, comme illustré à la Fig. 1C (MS : 8 %, MR : 14 %, MS-WF : 1 %, MR-WF : 1 % ; GLM, p = 0,2934) et Fig. .2671, \(p<\) 0,001 ; Fig. 6 dans la section "Méthodes et matériaux").
Semblable au cas d'essai du canal étroit, on a également observé que les poissons nageaient dans le sillage de l'étrave de la turbine dans le canal large (MS : 35 %, MR : 40 %, MS-WF : 5 %, MR-WF : 11 %). Le blocage spatial n'a pas eu d'impact significatif sur le nombre de poissons observés nageant dans le sillage lorsque la turbine était à l'arrêt (MS vs MS-WF ; test z, p = 0,0572) ou lorsque la turbine tournait (MR vs MR-WF ; test z, p = 0,0818). Alors que le temps passé dans le sillage de la proue variait considérablement d'un individu à l'autre (Fig. 1C), le pourcentage de temps passé n'était pas affecté par la longueur standard du poisson (GLM, p = 0, 6961) et le traitement (GLM, p = 0, 5156).
Indépendamment de l'état de fonctionnement de la turbine et de l'espace transversal (GLM, \(p< 0,001\)), les poissons ont passé beaucoup plus de temps à l'extérieur (MS : 86 %, MR : 86 %, MS-WF : 98 %, MR-WF : 6 % ; GLM, p = 0,0942) qu'à l'intérieur du voisinage de la turbine (MS : 14 %, MR : 14 %, MS-WF : 2 %, MR-WF : 6 % ; G LM, p = 0,0962), indiquant un comportement d'évitement (Fig. 1C). Ce n'est que lorsque la turbine était à l'arrêt que le temps passé à proximité de la turbine différait significativement entre les canaux (MS vs MS-WF ; GLM, p = 0,0424).
En moyenne, une distance de nage moyenne plus grande était apparente pour MS–WF, qui était presque le double de la distance des autres traitements (MS : 257 \(L_{fish}\) (50 \(w_{flume}\)), MR : 266 \(L_{fish}\) (50 \(w_{flume}\)), MS–WF : 489 \(L_{fish}\) (80 \(w_{flume}\)), MR–WF : 230 \(L_{poisson}\) (30 \(w_{canal}\))), mettant en évidence l'impact significatif du confinement en coupe et de l'état de fonctionnement de la turbine (GLM, \(p<0,001\)) (Fig. 3A). Plus précisément, dans des conditions non confinées, les poissons parcouraient une plus grande distance lorsque la turbine était stationnaire plutôt qu'en rotation (MS–WF vs. MR–WF ; GLM, \(p<0,001\)). Cependant, la longueur standard des poissons n'a pas influencé de manière significative la distance de nage (GLM, p = 0,75421). En raison de l'augmentation de l'espace latéral dans le cas du canal large et en accord avec les observations selon lesquelles les poissons passent le plus de temps dans les coins aval (Fig. 2), la distance moyenne maintenue par rapport à la turbine est passée à 13 et 14 \(L_{poisson}\) (2 \(w_{canal}\)) pour MS–WF et MR–WF, respectivement, contre 8 \(L_{poisson}\) (2 \(w_{canal}\)) pour MS et MR (Fig. 3C). Par conséquent, plus d'espace a permis aux poissons de nager à une plus grande distance de la turbine (GLM, MR vs MR–WF : \(p<0,001\) et MS vs MS–WF : \(p<0,001\)) indépendamment de l'état de fonctionnement de la turbine (GLM, MR vs MS : p = 0,6623 et MR–WF vs MS-WF : p = 0,1499). Cela a également été influencé par la longueur standard du poisson (GLM, p = 0,0043).
Les vitesses de nage ont été analysées en comparant la distribution de densité des vitesses de nage enregistrées et le pourcentage de temps passé à ces vitesses (Fig. 3C, respectivement). Les poissons se sont tenus stationnés ou ont nagé le plus à des vitesses de nage de 0 à 0,03 m/s (MS : 71 %, MR : 71 %, MS-WF : 49 %, MR-WF : 51 %), non affectés par le traitement (GLM, p = 0,0992) et la longueur standard du poisson (GLM, p = 0,2397). Alors que dans des conditions confinées, les poissons passaient le même temps à nager à ces vitesses (MS et MR : 71 %), dans des conditions non confinées, ils passaient beaucoup moins de temps à des vitesses inférieures lorsque la turbine était à l'arrêt (MR-WF vs MS-WF ; GLM, p = 0,0134). En revanche, le traitement a influencé de manière significative le temps passé à des vitesses de nage supérieures à 0,15 m/s (GLM, \(p<0,001\)) tandis que la longueur standard des poissons était un paramètre non significatif (GLM, p = 0,5291). Une proportion de temps significativement plus importante a été passée à des vitesses plus élevées dans des conditions non confinées par rapport aux conditions confinées lorsque la turbine était à l'arrêt (MS vs MS-WF ; GLM, \(p<0,001\)) et lorsque la turbine tournait (MS-WF vs MR-WF ; GLM, \(p<0,001\)).
Les poissons sont entrés dans la région du rotor sous tous les traitements, à l'exception de la condition MR – WF (MS : 10 %, MR : 10 %, MS-WF : 5 %, MR-WF : 0 % ; test z, MS vs MS-WF : p = 0,9793 et MR et MR-WF : p = 0,4908) (Fig. 4A). Les coups, en revanche, n'ont été observés que lorsque la turbine tournait, indépendamment du blocage latéral (MS : 0 %, MR : 25 %, MS–WF : 0 %, MR-WF : 5 % ; z-test, MS vs MS–WF : p = NA et MR vs MR–WF : p = 0,2064). De même, les mouvements d'évasion n'ont été observés que lorsque la turbine tournait, avec un nombre significativement plus faible de poissons s'évadant dans des conditions non confinées (MR : 25 %, MR-WF : 5 % ; test z, MR vs MR-WF : p = 0,0151).
Les cols en amont et les cols de proximité étaient les comportements les plus fréquemment observés. Indépendamment de l'état de fonctionnement de la turbine et du confinement de la section transversale, des nombres similaires de poissons sont passés dans la section amont (MS : 75 %, MR : 50 %, MS-WF : 89 %, MR-WF : 63 % ; test z, MS vs MS-WF : p = 0,4473 et MR vs MR-WF : p = 0,6134) et ont tenté de passer en amont (MS : 20 %, MR : 30 %, MS- WF : 5 % et MR-WF : 5 % ; test z, MS vs MS-WF : p = 0,3698 et MR vs MR-WF : p = 0,1108). En accord avec le nombre de poissons passant et tentant de passer, le nombre de passages par poisson (MS : 20 %, MR : 30 %, MS-WF et MR-WF : 5 % ; GLM, p = 0,1325 ; Fig. 4B) et le nombre de quasi-passes par poisson (moyenne ± sd ; MS : 1 ± 2, MR : 1 ± 1, MS-WF : 0 ± 1, MR-WF : 0 ; GLM , p = 0,7544 ; Fig. 4C) n'étaient pas affectés par l'état de fonctionnement de la turbine et le confinement de la section transversale. La longueur standard des poissons, cependant, affectait le nombre de quasi-passages par poisson, les plus gros individus étant plus susceptibles de subir des tentatives de passage dans la région en amont (GLM, estimation : 0,04049, erreur type : 0,01708, p = 0,0202).
En tant qu'alternative aux infrastructures d'ingénierie lourde, la petite hydroélectricité au moyen de turbines fluviales a le potentiel de générer suffisamment d'énergie décentralisée et propre pour les communautés éloignées. La présence de turbines à axe vertical (VAT) et leurs changements dans l'hydrodynamique du débit des rivières peuvent cependant influencer l'environnement aquatique unique en modifiant le mouvement des organismes aquatiques. Par conséquent, nous avons exploré l'impact d'une TVA unique sur le mouvement des poissons à travers une série d'expériences, étudiant l'influence du débit, de l'état de fonctionnement de la turbine et du confinement transversal.
Plus important encore, bien que les poissons aient été relâchés à l'extrémité aval de la section d'essai, la présence, le fonctionnement, les conditions d'écoulement et le confinement de la turbine ne les ont pas empêchés de passer dans la région amont. Dans toutes les conditions de test, cependant, les poissons ont montré un comportement d'évitement de la zone proche autour de la turbine et de son sillage, et par conséquent, une interaction limitée avec la turbine. L'augmentation de la section transversale de la section d'essai a entraîné des distances encore plus grandes avec la turbine et plus de temps passé à l'extérieur du sillage de la turbine. Les comportements observés (c'est-à-dire entrer, passer, passer à côté, entrer en collision, s'évader) n'ont toutefois pas été affectés par le confinement transversal.
L'impact du débit et de l'état de fonctionnement de la turbine a été examiné dans des conditions confinées transversales (canal étroit), qui peuvent naturellement survenir lors du positionnement des turbines dans des sections transversales étroites de la rivière, entre des rochers9, des conduits13,14 ou des réseaux15,16 pour augmenter les performances de la turbine.
Indépendamment de l'état de décharge et de fonctionnement de la turbine, les poissons ont passé la plupart de leur temps dans la section aval, en particulier le long de la paroi latérale et des coins les plus en aval. Ainsi, seuls quelques poissons nageaient dans le sillage des turbines. Cependant, il convient de considérer que la grande proportion de temps passé en aval peut être influencée par les poissons relâchés dans le centre en aval de la section d'essai, les poissons cherchant un abri contre les prédateurs et/ou les poissons cherchant un abri dans les régions à faible vitesse près des parois du canal et des redresseurs d'écoulement. Cette observation était contraire à ce à quoi on s'attendait, car on avait précédemment observé que des poissons restaient dans le sillage d'une structure de support de turbine marine positionnée dans un environnement marin non confiné17,18. L'attraction limitée sur le sillage de la turbine peut être le résultat de notre faible débit d'essai supérieur, limité par l'installation de la pompe. Les poissons exposés à un environnement de débit encore plus élevé (c'est-à-dire un débit entrant plus élevé) devraient utiliser des zones à faible impulsion telles que le sillage de la turbine pour chercher refuge et économiser sur les dépenses énergétiques. Des expériences supplémentaires portant sur le comportement spatial des poissons dans des conditions de débit plus élevé seront nécessaires pour vérifier cette hypothèse. De plus, la faible attraction pour le sillage de la turbine peut être le résultat des structures turbulentes tridimensionnelles libérées par les aubes de turbine, créant des poches d'énergie cinétique turbulente élevée et des contraintes de cisaillement de Reynolds16 (Fig. 6). Des études antérieures ont montré que les poissons évitaient les régions de forte vorticité, la contrainte de cisaillement de Reynolds et l'énergie cinétique turbulente19,20, et ont mis en évidence la capacité des tourbillons cohérents à déstabiliser les poissons19,21. L'exploitation du comportement d'évitement observé des régions de sillage turbulent peut aider à détourner les poissons de ces obstructions dans les rivières, minimisant davantage le contact poisson-turbine et les blessures ultérieures. Des approches similaires utilisant des tourbillons pour éloigner les poissons des entrées des turbines sont actuellement étudiées22. Néanmoins, des connaissances supplémentaires seront nécessaires pour quantifier les interactions entre les poissons et ces tourbillons à haute énergie, par exemple en utilisant la vélocimétrie par images de particules, l'anémométrie laser Doppler ou la modélisation numérique (par exemple, la simulation à grande échelle ou l'apprentissage automatique23). De plus, les poissons peuvent éviter le sillage de la turbine en raison du bruit ou de la vue, mais on ne s'attend pas à ce qu'ils évitent la turbine en raison des changements de pression. Les modifications du champ de pression dues à la turbine sont principalement générées par les tourbillons libérés dans le sillage de la turbine et non générées par les modifications de la pression hydrostatique et sont donc très faibles.
Fait intéressant, bien que non significatif, un petit nombre de poissons (5 à 40 %) ont nagé immédiatement en amont de la turbine dans le sillage de l'étrave. Jusqu'à présent, ce comportement n'a été signalé que pour les obstacles stationnaires tels que les cylindres en forme de D24,25,26. Le sillage d'étrave d'un cylindre en forme de D est caractérisé par de faibles vitesses dans le sens du courant et une haute pression24, tandis qu'une turbine est un corps poreux qui réduit la perte de charge dans le sens de l'écoulement. La truite arc-en-ciel nageant dans cette région nageait avec une fréquence de battement de queue, une vitesse d'onde corporelle et une courbure du corps réduites, ce qui indique une diminution de la dépense énergétique24. Bien que le sillage de l'arc soit caractérisé par un faible nombre de Strouhal du poisson (basé sur la longueur du poisson), indiquant une efficacité de nage sous-optimale, la dépense énergétique observée dans cette région suggère que le "sillage de l'arc" est un mécanisme de nage unique pour maintenir la station, similaire à la démarche de Kármán24.
Outre les effets d'évitement potentiels associés au sillage de la turbine, les poissons évitaient la structure de la turbine, comme le montrent la grande distance qui les sépare de la turbine et la plupart du temps passé à l'extérieur de son voisinage. De même, une étude en laboratoire portant sur l'impact d'une turbine à axe horizontal à petite échelle (diamètre de turbine D = 0,25 m, rapport vitesse pointe TSR = 5, vitesse de rotation de 20 tr/min) sur Oryzias latipes, Gnathopogon elongatus et Rhodeus ocellatus ocellatus a rapporté que 71 % des poissons évitaient la zone de la turbine ou nageaient loin de la turbine27.
Bien qu'ils aient évité la turbine et son sillage, les poissons ont nagé le long de la section d'essai dans le sens du courant, y compris les régions en aval et en amont. Lors de l'exploration de la section d'essai du canal étroit, plus de 50 % des poissons sont passés au moins une fois de l'aval vers l'amont, sans être affectés par le traitement. Le passage en amont était le comportement le plus courant, comme l'ont également observé Yoshida et al.28. Le comportement de passage est spécifique à l'espèce mais n'a jusqu'à présent été étudié que pour les espèces de poissons migrateurs. Le saumon atlantique (Salmo salar), par exemple, a passé un modèle VAT plus fréquemment que la truite fario (Salmo trutta)11 et l'alose savoureuse (Alosa sapidissima)10. Berry et al.11 ont également souligné que les poissons préféraient passer autour de la turbine plutôt qu'à travers la zone du rotor, ce qui concorde avec les résultats présentés ici. En revanche, Castro-Santos et Haro10 ont rapporté que 72 % des smolts de saumon atlantique migrant en aval passaient à travers, au-dessus ou en dessous du rotor VAT dans un canal confiné (\(w_{flume}/D\) = 2) tandis que seulement 28 % passaient autour de la turbine, potentiellement associés à des smolts activement entraînés ou même attirés par la turbine. Le comportement de passage autour de la turbine a été associé à la forme du corps du poisson, les poissons compressiformes (en forme de torpille) passant par l'espace le plus éloigné de la turbine par rapport aux poissons fusiformes (forme haute et mince, petite largeur du corps)9.
Un autre comportement observé dans la présente étude était l'entrée de poissons dans la zone du rotor, qui s'est produite pendant tous les traitements, sauf lorsque la turbine tournait dans des conditions de débit élevé (c'est-à-dire HR). Des observations similaires ont été rapportées pour un VAT marin hélicoïdal installé entre les coraux, montrant que les poissons n'entraient dans la zone du rotor qu'à des vitesses d'écoulement et à des vitesses de rotation de turbine faibles9. De plus, l'étude d'une turbine de rivière à conduit a montré que 35 % de poissons en moins pénétraient dans la zone du rotor lorsque la turbine tournait par rapport aux conditions stationnaires29.
Dans l'étude actuelle, les collisions potentielles entre les poissons individuels et la turbine, et les mouvements d'évasion pour éviter une collision directe avec la pale de la turbine n'ont été observés que par 5 à 25 % et 0 à 35 % de tous les individus lorsque la turbine tournait, respectivement. Un mouvement d'évasion a été observé chez un large éventail d'espèces, caractérisé par une nage en rafale loin de la turbine et des mouvements brusques près de l'aube de la turbine9. Le faible nombre de contacts étroits observés ici est cohérent avec l'étude de Hammar et al.9 et Berry et al.11 qui n'ont rapporté aucune collision ou contacts étroits avec un modèle VAT. Alors que le risque de collision est supposé être influencé par les altérations du sillage qui détournent les poissons de la turbine, dans des conditions naturelles, d'autres facteurs environnementaux influenceront également fortement le risque de collision (par exemple, le bruit, la turbidité)28. La proximité de la turbine peut également dépendre de la personnalité du poisson9,11, les poissons plus audacieux et plus explorateurs étant plus proches de la turbine ou même entrant dans la zone du rotor, et les individus plus timides gardant de plus grandes distances. L'interaction poisson-turbine (par exemple, entrer, entrer en collision, éviter) a également été liée aux capacités de nage des poissons27. Une étude en laboratoire examinant l'impact d'un HAT à l'échelle a montré que les allongés de Gnathopogon étaient plus actifs près de la turbine car leur vitesse de nage maximale dépassait la vitesse de pointe de la turbine. En revanche, les poissons avec des vitesses de nage plus lentes ou ceux qui préfèrent nager près du lit comme Oryzias latipes et Rhodeus ocellatus ocellatus évitaient de nager près du rotor, ce qui réduisait l'interaction de la turbine27.
Alors que la plupart des études en laboratoire ont examiné l'impact des turbines hydrocinétiques dans des conditions de laboratoire confinées en coupe transversale10,11,27,28, seules quelques études ont examiné l'influence du confinement en coupe transversale des turbines sur le mouvement des poissons9.
Bien qu'ils aient été relâchés à l'extrémité aval de la section d'essai, les poissons ont passé plus de temps en amont dans le large canal. Dans la section aval, les poissons ont passé la plupart de leur temps près des parois du canal, caractérisées par des vitesses de courant libre. Comme dans les conditions confinées, les poissons ont passé le moins de temps dans le sillage de la turbine. Par conséquent, les poissons ont préféré la région à courant libre plutôt que la région à faible impulsion.
De même, les poissons ont passé moins de temps à proximité de la turbine dans des conditions non confinées, par rapport aux conditions confinées transversales, ce qui renforce encore l'hypothèse selon laquelle les poissons évitent la région proche de la turbine. La différence de temps passé dans le voisinage de la turbine entre les deux conditions de confinement provient probablement du passage des poissons dans cette région pour se déplacer entre les sections aval et amont dans le canal étroit. L'évitement accru de la région de la turbine s'est également traduit par une plus grande distance maintenue de la turbine dans des conditions spatiales non confinées en raison de l'augmentation de l'espace de nage disponible. L'augmentation de l'espace de nage, cependant, n'a pas entraîné une augmentation de la distance de nage lorsque la turbine tournait (MR-WF) mais seulement lorsque la turbine était stationnaire (MS-WF), ce qui indique que l'espacement latéral n'est pas le seul facteur dominant influençant le comportement de nage des poissons.
Bien que les poissons aient passé encore moins de temps dans la région proche de la turbine dans le canal large, des nombres similaires de poissons entrant dans la zone du rotor, subissant potentiellement des collisions et montrant des mouvements d'évasion ont été observés. De même, une augmentation de la section latérale n'augmente pas le nombre de poissons passant et tentant de passer en amont.
Par conséquent, une augmentation de la section latérale a permis aux poissons de passer moins de temps près de la turbine ou de son sillage, ce qui indique un évitement plus important qui, cependant, ne s'est pas reflété dans leur comportement. En raison du caractère non concluant des résultats de cette section, d'autres recherches seront nécessaires pour mieux comprendre l'impact du confinement latéral sur le mouvement des poissons afin de définir l'espace idéal nécessaire entre les turbines d'un réseau, ou la turbine et le confinement (par exemple, conduit, roches).
La généralisation, la transférabilité et la comparabilité des expériences sur le comportement des poissons et les résultats correspondants à la TVA hydrocinétique à grande échelle déployée dans les environnements fluviaux, estuariens et marins sont limitées. Des études sur le comportement des poissons ont été menées dans des conditions de laboratoire simplifiées avec de l'eau propre et purifiée, sans tenir compte de la turbidité naturelle, par exemple, des rivières et des estuaires. La turbidité de l'eau peut être un facteur important influençant la vision des poissons et peut influer sur leur comportement. De plus, des expériences ont été menées dans des conditions d'éclairage intense. Pour fournir une évaluation complète de l'impact de la TVA sur le mouvement des poissons, d'autres conditions de lumière et de turbidité doivent être testées, y compris, par exemple, des conditions d'obscurité10,11. Les études portant sur la THA ont signalé une augmentation du comportement d'évitement, caractérisé par un plus grand nombre de poissons évitant la turbine, nageant et s'approchant moins fréquemment de la turbine, dans des conditions d'obscurité27. On a supposé que ce comportement observé était lié à l'incapacité de détecter visuellement les pales27.
Une autre limitation de l'étude découle de l'exigence d'adaptation de la configuration expérimentale à la taille du canal disponible. Bien que les conditions d'écoulement et la géométrie de l'obstruction étudiée puissent être mises à l'échelle à l'aide des lois de Froude et de Reynolds et de mise à l'échelle géométrique, respectivement, la détermination de la bonne taille de poisson ou la mise à l'échelle du poisson reste difficile. La mise à l'échelle allométrique, par exemple, peut être appliquée pour mesurer la taille ou la masse d'un poisson en fonction de traits morphologiques, physiologiques et écologiques30. De plus, il a été constaté que la mise à l'échelle géométrique équilibrait de manière appropriée la longueur en volume et la surface en volume, en supposant la masse \(\sim\) volume31. L'adaptation de la taille d'un poisson à l'échelle de la configuration expérimentale peut entraîner l'utilisation de différentes étapes de la vie qui, à leur tour, peuvent entraîner des variations considérables dans les réponses comportementales en fonction, par exemple, des expériences passées, du bruit, des prédateurs, de l'alimentation et de l'hydrodynamique32. Lors de l'utilisation de certaines étapes de la vie, le calendrier biologique doit également être pris en compte.
D'autres limitations ont été causées par la configuration expérimentale. Pour capturer l'ensemble de la section d'essai, une seule caméra a été positionnée à une hauteur incompatible avec d'autres installations de laboratoire, ce qui a entraîné des images biaisées et déformées. Pour améliorer l'analyse de la trajectoire de nage et de la vitesse de nage, un système de caméra à vision stéréo et/ou une combinaison de caméras à vue de dessus et de côté peuvent être déployés, permettant l'extraction de la position 3D du poisson. Les pistes 3D en combinaison avec des simulations haute fidélité ou d'autres techniques de mesure avancées (par exemple, PIV) pour quantifier le champ d'écoulement 3D en amont et en aval de la turbine peuvent être avantageuses pour extraire les vitesses de nage, les modes de nage (par exemple, nage en rafale/soutenue, maintien de la station, dérive) ainsi que les directions de nage (par exemple, nager activement en amont/en aval).
Pour analyser le potentiel de l'utilisation de turbines à axe vertical (VAT), nous avons étudié l'impact d'une seule VAT sur le mouvement des poissons (truite arc-en-ciel juvénile) à travers une série d'expériences en laboratoire à l'échelle, étudiant l'influence du débit, de l'état de fonctionnement de la turbine et du confinement transversal.
Nos résultats ont montré que le déploiement d'un VAT sous confinement transversal n'empêchait pas les poissons de se déplacer entre les sections aval et amont, malgré le fait de devoir traverser une région à haute vitesse générée de part et d'autre de la turbine à proximité de la turbine elle-même. Les interactions poisson-turbine étaient limitées, ce qui indique que les poissons évitent la turbine. De même, les poissons ont passé un temps limité dans le sillage de la turbine, ne montrant aucune attirance pour la région de sillage turbulente à faible impulsion. Ni l'état de fonctionnement de la turbine ni une augmentation du débit n'ont modifié le comportement de nage observé dans des conditions d'essai confinées. Le fait de fournir un plus grand espace de section transversale autour de la turbine a montré une réduction supplémentaire du temps passé près de la turbine et dans son sillage, qui s'est accompagnée d'une plus grande distance maintenue par rapport à la turbine. Malgré l'évitement accru de la turbine, un comportement similaire a été observé en termes de poissons entrant, passant, tentant de passer, entrant en collision et évitant la turbine comme dans des conditions d'essai confinées.
Compte tenu du comportement d'évitement observé des poissons de la turbine elle-même et de son sillage, le positionnement de la turbine dans le chenal principal de la rivière et l'espacement latéral entre plusieurs turbines et leurs confinements doivent être soigneusement pris en compte pour préserver la connectivité de l'habitat et les voies de migration. De plus, d'autres paramètres susceptibles de provoquer un comportement d'évitement doivent être explorés, y compris, par exemple, le bruit des turbines et la visibilité. Bien que les poissons n'aient pas été empêchés de passer la turbine dans des conditions d'essai confinées transversalement, la fourniture d'un plus grand espace autour de la turbine peut réduire davantage l'interaction poisson-turbine, réduisant potentiellement l'impact de la TVA sur le mouvement des poissons et le risque de collisions avec les poissons. Cependant, des recherches supplémentaires seront nécessaires pour développer des lignes directrices pour le déploiement approprié des turbines dans les rivières (par exemple, espacement latéral et longitudinal) pour ne pas compromettre le mouvement des poissons tout en obtenant la production d'énergie la plus élevée possible.
Des expériences sur le comportement des poissons ont été menées au laboratoire d'hydraulique du Centre de recherche hydro-environnementale de l'Université de Cardiff (Royaume-Uni). Toutes les expériences ont été réalisées conformément aux directives et réglementations pertinentes et ont été approuvées par le comité d'éthique animale de l'Université de Cardiff et menées sous la licence Home Office PPL 303424 conformément aux directives ARRIVE33.
Les premières expériences ont été menées dans un canal de recirculation de 10 m de long, 0,3 m de large et de profondeur avec une pente de lit longitudinale de 1/1000 (ci-après dénommé canal étroit et appelé "condition confinée en coupe" ; Fig. 5A). Un VAT unique à trois pales de hauteur et de diamètre D = 0,12 m (Fig. 5C ; plus de détails peuvent être trouvés dans Müller et al.16) a été placé à environ 4,4 m en aval de l'entrée du canal et fonctionnait à un rapport de vitesse optimal de 1,934. Pour relier le puits au lit du canal et renforcer le contraste entre les poissons et le lit du canal, une planche en PVC blanc d'environ 10 mm d'épaisseur a été fixée au lit du canal, permettant l'intégration d'un roulement pour relier la turbine.
Photographie de la configuration expérimentale dans le canal étroit (\(w_{flume}/D\) = 2,5) (A) et le canal large (\(w_{flume}/D\) = 10) (B), illustrant l'emplacement dans le sens du courant d'une turbine à axe vertical unique de diamètre D. La turbine à axe vertical, illustrée en (C) était située dans le centre latéral du canal à environ 4,4 m en aval de l'entrée du canal, tournant dans le sens antihoraire ; toutes les photographies regardant vers l'amont.
Pour examiner l'impact du confinement transversal sur les poissons, une deuxième expérience a été menée dans un canal de 10 m de long, 1,2 m de large et 0,3 m de profondeur, avec la même pente de lit (ci-après désigné canal large [WF] et appelé "conditions transversales non confinées" ; Fig. 5B). Comme dans le canal étroit, un VAT de dimensions et de sens de rotation similaires a été placé à environ 4,4 m en aval de l'entrée du canal dans le centre latéral du canal. La vitesse apparente et la profondeur d'écoulement ont été maintenues constantes dans le canal étroit et le canal large pour permettre la comparabilité entre les tests.
Les deux sections d'essai ont été éclairées par deux projecteurs (Neewer Bi-Colour LED) positionnés de chaque côté de la section d'essai, afin de minimiser les zones d'ombre et d'assurer des distributions lumineuses égales. Toutes les expériences ont été menées dans des conditions de lumière ambiante à partir de lampes LED montées au plafond de la pièce.
Pour surveiller le comportement de nage des poissons, une caméra Baumer a été montée au-dessus du canal, enregistrant des séries monochromes d'images tif de taille 600 \(\times\) 2352 pixels et 2048 \(\times\) 2000 pixels à environ 80 fps et 55 fps pour le canal étroit et large, respectivement. Une plaque de plexiglas clair et transparent de 10 mm d'épaisseur a été montée sur le dessus de la surface de l'eau pour empêcher les réflexions lumineuses d'interférer avec la qualité de l'image. De plus, une caméra GoPro Hero (version 5, 7 et 9 ; 60 ips, 1080 \(\times\) 1920 pixels), positionnée sur le côté gauche du canal et montée sur un trépied, a été utilisée pour enregistrer simultanément la vue latérale de la section d'essai.
Des expérimentations dans le canal étroit (\(w_{flume}/D\) = 10) ont été menées pour deux conditions d'écoulement : notées « douces » (M ; Q = 13 \(ls^{-1}\) ; h = 0,23 m) et « élevées » (H ; Q = 17 \(ls^{-1}\) ; h = 0,23 m), et deux états de fonctionnement de la turbine : notés « stationnaire » (S ; 0 tr/min) et "rotation" (R ; 58 et 75 tr/min pour 13 et 17 \(ls^{-1}\), respectivement). En revanche, les expériences dans le canal large n'ont été menées que dans des conditions « douces ». Pour assurer la comparabilité entre les deux canaux, une profondeur d'écoulement de h = 0,23 m a été conservée dans le canal large tandis que le débit a été adapté à Q = 53 \(ls^{-1}\) pour assurer une vitesse apparente de U = 0,19 \(ms^{-1}\) dans les deux canaux. Le débit (Q) et la profondeur d'écoulement (h) ont été régulés par une pompe d'une capacité de 30 \(ls^{-1}\) et 60 \(ls^{-1}\) pour le canal étroit et le canal large, respectivement, et un déversoir à hayon à l'extrémité aval de chaque canal, respectivement, et maintenu constant tout au long des expériences. La profondeur d'écoulement a été mesurée à l'aide d'une jauge à pointeau Vernier avec une précision de ± 0,1 mm, et le débit a été mesuré avec un débitmètre à ultrasons (TecFluid Nixon CU100) avec une précision de ± 1,5 %.
Avant et après les expériences, environ 50 poissons ont été maintenus dans des réservoirs de 60 à 80 l dans un système d'aquaculture en recirculation (RAS) à l'aquarium de l'Université de Cardiff, enfermé dans une pièce à température contrôlée maintenue à 14 ± 0,5 ° C sur un 12h: 12h cycle obscurité-lumière. Ce système comprend des filtres à sac et à tambour intégrés (coopération Pall) ainsi qu'un biomédia en plastique dans le puisard et un système de stérilisation UV. La température de l'eau et le niveau d'oxygène ont été constamment surveillés tandis que les niveaux de nitrite ont été testés chaque semaine, à l'aide d'un kit d'analyse de la qualité de l'eau (Nutrafin). Les poissons étaient nourris tous les matins avec des granulés de truite commerciaux.
Avant le début des expériences, les poissons ont été transportés dans un réservoir de stockage temporaire dans les installations hydrauliques de l'Université de Cardiff. Le réservoir de rétention était constitué de 500 l d'eau déchlorée (Seachem Prime Concentrated Conditioner, Tetra AquaSafe), constamment recirculée et refroidie à 13 ± 1 °C (D–D The Aquarium Solution, DC 750) avec un filtre externe (Aquamanta, EXF 600). Le réservoir a été aéré par plusieurs pompes à air externes (par exemple, Tetratec Aps 400). En raison du fonctionnement manuel de la lumière ambiante, les poissons ont été maintenus sur un cycle obscurité-lumière de 14 h : 10 h. Selon l'expérience, les poissons étaient soit maintenus en nage libre dans le réservoir, soit dans des cages flottantes en filet.
Tous les réservoirs et cages de l'aquarium de l'Université de Cardiff et les installations hydrauliques ont été équipés d'enrichissements environnementaux pour fournir des refuges (par exemple, des pots de plantes) et minimiser le stress. Une attention particulière a été portée pour minimiser le stress lors de la manipulation et du transport des poissons (voyage max. 20 min) entre les installations et les réservoirs, les poissons bénéficiant d'au moins 24 h de récupération après le transfert.
Le jour de l'essai, les poissons ont été introduits dans le canal au centre de l'extrémité la plus en aval de la section d'essai et ont subi une période d'acclimatation de 20 minutes. Pendant ce temps, les poissons ont été autorisés à explorer l'ensemble de la section d'essai, tout en subissant une augmentation incrémentielle de 5 minutes du débit au cours des 10 premières minutes jusqu'au niveau de décharge d'essai (légère = 13 \(ls^{-1}\), élevée = 17 \(ls^{-1}\)), suivie d'une acclimatation de 10 minutes à la décharge d'essai. En tout temps, le déversoir aval du hayon est resté fixe à une hauteur prédéterminée, réglée pour la condition d'écoulement uniforme. Après l'acclimatation, les poissons ont été capturés à l'aide d'un filet de pêche et la plaque de plexiglas a été montée au-dessus de la surface de l'eau. Ensuite, les poissons ont été relâchés à l'extrémité la plus en aval de la section d'essai à l'axe du chenal principal. Chaque essai a duré 10 min et 30 s. Les 30 s supplémentaires ajoutées à l'enregistrement représentaient la manipulation et la libération du poisson ainsi que le nettoyage de la plaque de plexiglas au début de chaque essai et ont été exclues de l'analyse, ce qui donne un temps d'analyse total de T = 600 s.
Au cours des tests, l'intervention humaine a été évitée dans la mesure du possible et n'a eu lieu que lorsque le poisson a heurté la clôture, ce qui s'est souvent produit immédiatement après le lâcher et dans les 30 premières secondes utilisées pour mettre en place l'essai. Dans ce cas, les poissons ont été soigneusement encouragés à nager ou retirés du redresseur d'écoulement en tapotant contre celui-ci. Dans le cas d'impacts répétés du redresseur de flux, l'expérience a été interrompue et les poissons ont été retirés de la section d'essai et de l'analyse (indiqué par le nombre de poissons exclus \(N_{exclus}\)).
Après la fin de l'essai (10 min 30 s), les poissons ont été pesés et mesurés, puis remis dans le bassin de rétention. À la fin de chaque série de tests, les poissons ont été ramenés au RAS de l'aquarium de l'université de Cardiff.
Au cours du test, les paramètres suivants ont été enregistrés et analysés :
Pour analyser l'utilisation spatiale de la section de test, chaque série d'images a été convertie en une vidéo qui a ensuite été analysée à l'aide de JWatcher v.1.0. La section d'essai a été divisée en 30 et 70 quadrants pour les canaux étroits et larges, respectivement. Ces quadrants étaient également répartis entre la région en amont et en aval. Pour chaque quadrant, le temps passé (\(t_{spent}\)) a été enregistré manuellement et le pourcentage du temps total analysé (\(T=600\) s) a été calculé.
Les paramètres suivants ont été déterminés en fonction des pourcentages de temps enregistrés, notamment :
pourcentage de temps passé en amont (-5\(\le x/D\le\)0, canal étroit : \(-1.25\le y/D\le 1.25\) ou canal large : \(-5 \le y/D\le 5\)) et en aval (\(0 \le x/D\le 5\), canal étroit : \(-1.25 \le y/D\le 1.25\) ou canal large : \(-5 \le y/ D\le 5\)) de la turbine
pourcentage de temps de nage au centre (\(0 \le x/D\le 5\), \(-0.5 \le y/D\le 0.5\)), à gauche (\(0 \le x/D\le 5\), canal étroit : \(-1.25 \le y/D\le -0.5\) ou canal large : \(-5 \le y/D\le -0.5\)) et à droite (\(0\le x/D \le 5\), canal étroit : \(0,5 \le y/D\le 1,25\) ou canal large : \(0,5 \le y/D\le 5\)) côté de la section aval
pourcentage de temps passé à nager immédiatement en amont de la turbine (appelé ici réveil de l'étrave ; \(-2 \le x/D\le -0,5\), \(-0,5 \le y/D\le 0,5\))
pourcentage de temps de nage dans (\(-2 \le x/D\le 2\), canal étroit : \(-1,25 \le y/D\le 1,25\) ou canal large : \(-2,5 \le y/D\le 2,5\)) et à l'extérieur (\(-2 \le x/D\ge 2\), canal étroit : \(-1,25 \le y/D\ge 1,25\) ou canal large : \(- 2,5 \le y/D\ge 2,5\)) du voisinage de la turbine (appelés ici respectivement évitement et attraction)
Il convient de noter que la zone sur laquelle le temps passé près de la turbine (attraction) et loin de la turbine (évitement) a été calculée et mise à l'échelle pour le canal large pour tenir compte de l'augmentation de l'espace en coupe.
La position des poissons a été extraite à l'aide de Kinovea v0.8.15, un logiciel de suivi open source semi-automatique35. En raison de la forte susceptibilité aux erreurs (par exemple, zones ombragées, poissons nageant près des parois du canal, particules dérivant à travers la section de test), des vidéos ont été créées en utilisant une fréquence d'images réduite de 2 ips et 1 ips pour le canal étroit et large, respectivement, pour réduire ces erreurs grâce à la correction manuelle des images. Pour chaque image, la position longitudinale (x) et latérale (y) du poisson a été enregistrée et extraite du logiciel. Ensuite, les données ont été analysées à l'aide de MS Excel et Matlab 2019a,b et 2020a. Avant l'analyse, les positions des poissons extraites ont été mises à l'échelle pour tenir compte des erreurs d'étalonnage. Sur la base des coordonnées corrigées, la distance totale parcourue (\(\overline{s}\)) par chaque poisson a été estimée à l'aide du théorème de Pythagore. De même, la distance moyenne entre le poisson et la turbine (\(\overline{s}_{turbine}\)) a été estimée au fil du temps.
Les vitesses de nage ont été déterminées en fonction de la distance parcourue (comme décrit en (ii)) entre les images et du pas de temps correspondant (\(v_{poisson}=s/\Delta t\)). Cette approche fournit une estimation des vitesses de nage au fil du temps, mais néglige la direction du poisson (c'est-à-dire si le poisson nage activement ou dérive vers l'aval), la profondeur de nage et la vitesse d'écoulement locale, car les vitesses de sillage n'ont été enregistrées que pour le traitement MR-WF. Sur la base des vitesses calculées, le temps passé à des plages de vitesse de nage prédéfinies a été calculé.
Une gamme de comportements a été définie et enregistrée lors de l'analyse des ensembles de données28,36. Les comportements étudiés sont décrits et visualisés dans le tableau 1. De plus, les courts clips vidéo fournis décrivent les comportements individuels. À des fins de simplification, le nombre de passes en amont par poisson et le pourcentage de passes en amont par poisson ont été résumés sous le terme « comportement de passage ». De même, le terme «comportement de mouvement» a également été utilisé, qui fait référence à la distance parcourue et maintenue depuis la turbine ainsi qu'à la plage de vitesses de nage observées.
Au total, deux études expérimentales ont été menées, examinant l'impact d'une TVA unique sur des truites arc-en-ciel juvéniles (Oncorhynchus mykiss, Walbaum 1792), provenant de Bibury Trout Farm, au Royaume-Uni, et choisies comme espèce modèle générique.
Dans une première étude menée dans le canal étroit, l'effet du débit et de l'état de fonctionnement de la turbine sur le mouvement des poissons a été étudié en exposant les poissons individuels à deux débits (léger : Q = 13\(ls^{-1}\) et élevé 17 \(ls^{-1}\)) et à deux états de fonctionnement de la turbine (rotation et stationnaire) dans des conditions d'essai confinées dans le canal étroit. La gamme de combinaisons de tests a abouti aux quatre traitements suivants : MS (léger-stationnaire), MR (léger-rotatif), HS (élevé-stationnaire) et HR (élevé-rotatif).
Des tests de comportement au passage des poissons ont été réalisés entre le 23 novembre et le 1er décembre 2020 entre 8h et 17h. Pour chaque traitement, \(N_{testé}\) = 20 truites arc-en-ciel juvéniles ont été testées, ce qui a donné un total de 80 poissons de longueur standard moyenne ± écart-type, 57,0 ± 5,9 mm, longueur totale moyenne ± écart-type, 66,8 ± 6,9 mm et masse moyenne ± écart-type, 3,1 ± 0,9 g. Un aperçu du nombre de poissons testés (\(N_{tested}\)), exclus (\(N_{exclus}\)) et analysés (\(N_{analysé}\)) ainsi que la masse (m), la longueur standard (\(L_{fish}\)) et la longueur totale (\(L_{fish, total}\)) sont fournis dans la section "Méthodes et matériaux". Les poissons testés pour chaque traitement ne différaient pas significativement en longueur standard (GLM, p = 0,7904), en longueur totale (GLM, p = 0,5691) et en masse (GLM, p = 0,1281).
L'ordre de traitement n'a pas été randomisé car chaque poisson n'a été exposé qu'à un seul traitement. Le traitement MS a été testé en premier, suivi par MR, HS et HR. Pour chaque essai, les paramètres listés dans la section "Méthodes et matériels" ont été analysés à partir des séries d'images obtenues.
L'analyse statistique a été effectuée à l'aide du logiciel statistique R v.3.6.3. À l'aide d'un modèle linéaire général gaussien (GLM), le temps en amont et en aval a été testé pour sa signification avec une fonction d'identité et de lien inverse, respectivement. Un GLM gaussien avec fonction de lien d'identité a également été utilisé pour examiner les proportions de temps passé à l'éveil de l'arc, dans le centre aval ainsi que dans les côtés gauche et droit de la section aval ; temps d'attraction et d'évitement ; la proportion de temps à l'intérieur et à l'extérieur du voisinage de la turbine ; les proportions de temps passé à nager à différentes vitesses de nage ; et la différence de distance parcourue et de distance maintenue entre la turbine et les traitements. De même, la signification des différences de longueur standard, de longueur totale et de masse des poissons entre les traitements a été testée à l'aide de GLM gaussiens avec lien d'identité. Comme ces paramètres ne différaient pas significativement entre les traitements, la longueur standard des poissons n'a pas été incluse en tant que paramètre indépendant dans les modèles finaux. Le traitement était donc la seule variable indépendante. De plus, un test z à deux proportions a été appliqué pour examiner la différence significative entre les traitements pour le pourcentage de poissons passant en amont, effectuant des quasi-passes, se réveillant, entrant, montrant un comportement d'évitement ou subissant des collisions. Les variables non significatives ont été progressivement retirées de l'analyse statistique et les résidus ont été utilisés pour évaluer la pertinence des tests. La signification de la valeur p a été prise égale à 0,05.
Ici, l'impact du confinement transversal a été testé en effectuant un test de réplique dans le canal large. La section d'essai dans ce canal avait quatre fois plus de largeur que la section d'essai dans le canal étroit. L'impact du blocage de l'écoulement a été analysé à la fois pour les états de fonctionnement de la turbine (stationnaire et en rotation) et pour l'état d'écoulement modéré. Ces traitements sont appelés MS-WF et MR-WF.
Les expériences sur le comportement des poissons pour cette étude ont été menées entre le 29 mars et le 7 avril 2021 entre 8h et 17h. Au total, 22 et 21 poissons ont été testés pour MS–WF et MR–WF, respectivement. En raison de difficultés techniques (par exemple, des enregistrements incomplets) et des poissons frappant le redresseur d'écoulement en aval, \(N_{exclus}\) = 5 poissons ont été exclus des analyses, ce qui donne 19 poissons par traitement et donc un nombre total de \(N_{analysé}\) = 38 poissons de longueur standard moyenne ± écart-type, 50,0 ± 3,4 mm, longueur totale moyenne ± écart-type, 57,7 ± 3,2 mm et masse moyenne, ± écart-type, 2,0 ± 0,4 g. Un aperçu du nombre de poissons testés (\(N_{testé}\)), exclus (\(N_{exclus}\)) et analysés (\(N_{analysé}\)) ainsi que la masse (m), la longueur standard (\(L_{poisson}\)) et la longueur totale (\(L_{poisson, total}\)) est fourni pour chaque traitement dans la section "Méthodes et matériel". Les poissons testés pour chaque traitement ne différaient pas significativement de la longueur standard du poisson (GLM, p = 0,1658), de la longueur totale (GLM, p = 0,1926) ni de la masse (GLM, p = 0,0642).
Comme dans l'expérience en canal étroit (section "Méthodes et matériaux"), l'ordre de traitement n'a pas été randomisé car chaque poisson n'a été exposé qu'à un seul traitement. Le traitement MS-WF a été testé en premier, suivi du MR-WF. Pour chaque essai, les paramètres listés dans la section "Méthodes et matériels" ont été analysés à partir des séries d'images obtenues.
Comme l'objectif de cette expérience était une comparaison des conditions transversales confinées et non confinées pour le mouvement des poissons, les résultats de MS-WF et MR-WF ont été comparés aux résultats obtenus dans l'expérience à canal étroit pour MS et MR. En raison de la différence significative de longueur standard du poisson (GLM, \(p<0,001\)), de longueur totale (GLM, \(p<0,001\)) et de masse (GLM, \(p<0,001\)) entre les poissons utilisés dans l'expérience à canal étroit et à canal large, la longueur standard du poisson a été incluse en tant que variable indépendante parallèlement au traitement. La longueur standard des poissons utilisés dans l'expérience à canal large était significativement plus petite que celles testées dans l'expérience à canal étroit (GLM, MR vs MR-WF : \(p<0,001\), MS vs MS-WF : \(p<0,001\)). La différence de longueur standard, de longueur totale et de masse pour MS-WF et MR-WF, et pour MS, MR, MS-WF et MR-WF a été déterminée à l'aide d'un GLM gaussien avec fonction de lien d'identité. Comme dans l'expérience du canal étroit, l'impact significatif du traitement et de la longueur standard sur les paramètres basés sur la proportion de temps passé (c'est-à-dire, en amont, en aval, en aval au centre, à gauche et à droite, à l'intérieur et à l'extérieur du voisinage de la turbine, vitesses de nage) a été examiné à l'aide de GLM gaussiens avec fonction de lien d'identité. De même, les temps d'attraction et d'évitement ont été comparés à l'aide d'un GLM gaussien avec fonction de lien d'identité. La distance parcourue pendant la période de test et la distance moyenne gardée par rapport à la turbine ont été testées pour leur signification à l'aide de GLM gaussiens avec fonction d'identité et de lien inverse, respectivement. Un test z à deux proportions a été utilisé pour comparer l'impact du blocage spatial en fonction de l'état de fonctionnement de la turbine sur le nombre de poissons passant en amont, de poissons tentant de passer, de se réveiller, d'entrer dans la turbine, d'éviter et de subir une grève. Les variables non significatives ont été progressivement retirées de l'analyse statistique et les résidus ont été utilisés pour évaluer la pertinence des tests. La signification de la valeur P a été prise égale à 0,05.
Le tableau 2 donne un aperçu du nombre de poissons testés (\(N_{testés}\)), exclus (\(N_{exclus}\)) et analysés (\(N_{analysés}\)) ainsi que la masse (m), la longueur standard (\(L_{poisson}\)) et la longueur totale (\(L_{poisson, total}\)) pour chaque traitement testé dans le canal étroit (MS, MR, HS, HR) et 2 (MS-WF, MR-WF).
Des vidéos visualisant les comportements de nage observés sont fournies, y compris un clip vidéo montrant l'entrée, l'évitement, le dépassement, le dépassement, le contact étroit, la nage dans le sillage et le sillage de l'étrave de la turbine. Tous les clips vidéo sont des enregistrements en vue de dessus avec un flux de droite à gauche. Seule la vidéo montrant un poisson entrant dans la zone balayée par la turbine a été enregistrée à l'aide d'une caméra latérale, avec un flux de droite à gauche.
En complément des expériences sur le comportement des poissons présentées, des mesures hydrodynamiques approfondies ont été entreprises pour quantifier les effets de sillage tridimensionnels d'un seul VAT. À l'aide de la vélocimétrie acoustique Doppler, 10 sections transversales en aval ont été mesurées dans le plan yz pour une configuration expérimentale et des conditions hydrauliques similaires à celles décrites pour le canal large (excluant uniquement le fond blanc). Une description détaillée de la méthodologie est fournie par Müller et al.16.
Ici, un exemple de coupe transversale est présenté, illustrant le plan yz à mi-hauteur de la turbine pour (a) les vitesses moyennes dans le sens du courant normalisées par U = 0,19 \({\textrm{m}}\,{\textrm{s}}^{-1}\), (b) l'intensité de la turbulence dans le sens du courant normalisée par U, (c) l'énergie cinétique turbulente normalisée par \(U^{2}\) et (d) la contrainte de cisaillement horizontale de Reynolds normalisée par \ (U^{2}\) (Fig. 6).
Plans horizontaux à la hauteur de la turbine moyenne (z/D = 0,67) montrant les contours des vitesses moyennes normalisées (A) dans le sens du courant, (B) l'intensité de la turbulence dans le sens du courant, (C) l'énergie cinétique turbulente et (D) la contrainte de cisaillement horizontale de Reynolds, en aval d'une TVA rotative unique dans des conditions d'écoulement doux (c.-à-d., MR). Le flux est de gauche à droite.
Nos résultats montrent une région de vitesse à faible impulsion immédiatement en aval du rotor de la turbine. Cette région était particulièrement prononcée du côté de la course ascendante où les aubes se déplaçaient à contre-courant (c'est-à-dire du côté gauche du canal lorsque l'on regarde vers l'aval), provoquant une asymétrie du sillage autour de son axe37,38,39. Outre la réduction de la vitesse moyenne dans le sens du courant (a) du côté de la course ascendante, le sillage d'un seul VAT était caractérisé par des niveaux élevés de \(\overline{u}'/U\), \(tke/U^{2}\) et \(\overline{u'v'}/U^{2}\). L'augmentation de la turbulence dans cette région est le résultat du détachement de tourbillons énergétiques40,41 qui, cependant, n'ont prévalu que dans le sillage proche (\(x/D<2\))34. Le côté descendant (c'est-à-dire le côté droit du canal), en revanche, était caractérisé par des niveaux de turbulence plus faibles. Après le sillage proche (\(x/D<3\)), le sillage s'est étendu latéralement dans la région de transition (3\( Une analyse plus détaillée de l'hydrodynamique de sillage d'un seul VAT peut être trouvée dans Müller et al.16. Les ensembles de données générés et/ou analysés au cours de l'étude actuelle sont disponibles dans le référentiel de données de l'Université de Cardiff : http://doi.org/10.17035/d.2022.0220288116. Nation unie. Énergie abordable et propre : les gens du monde entier n'ont pas accès à l'électricité. https://www.un.org/sustainabledevelopment/wp-content/uploads/2016/08/7_Why-It-Matters-2020.pdf. 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Nous remercions le Dr Aldo German Benavides Moran et le Dr Carlos Alberto Duque Daza de l'Université nationale de Colombie et le professeur Edevar Luvizotto Junior de l'Université de Campinas (Brésil) pour des conversations fructueuses sur cette recherche, Paul Leach pour l'assistance technique, et Rhi Hunt et Scott MacAuley pour leur soutien dans le maintien des poissons et des conseils statistiques. École d'ingénierie, Université de Cardiff, The Parade, Cardiff, Pays de Galles, CF24 3AA, Royaume-Uni Stephanie Müller, Valentine Muhawenimana, Guglielmo Sonnino-Sorisio & Catherine AME Wilson École des biosciences, Université de Cardiff, Park Place, Cardiff, Pays de Galles, CF10 3AX, Royaume-Uni Joanne Câble École d'ingénierie, Université de Manchester, Oxford Road, Manchester, Angleterre, M13 9PL, Royaume-Uni pablo or Vous pouvez également rechercher cet auteur dans PubMed Google Scholar Vous pouvez également rechercher cet auteur dans PubMed Google Scholar Vous pouvez également rechercher cet auteur dans PubMed Google Scholar Vous pouvez également rechercher cet auteur dans PubMed Google Scholar Vous pouvez également rechercher cet auteur dans PubMed Google Scholar Vous pouvez également rechercher cet auteur dans PubMed Google Scholar CW, JC et PO ont obtenu le financement et supervisé les travaux. Tous les auteurs ont planifié le travail expérimental. SM, VM et GSS ont réalisé le travail expérimental et l'analyse des données. SM a préparé toutes les figures. SM, PO, VM ont préparé le manuscrit original. Tous les auteurs ont examiné le manuscrit. Correspondance avec Pablo Gold. Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent. Springer Nature reste neutre en ce qui concerne les revendications juridictionnelles dans les cartes publiées et les affiliations institutionnelles. Vidéo supplémentaire 1. Vidéo supplémentaire 2. Vidéo supplémentaire 3. Vidéo supplémentaire 4. Vidéo supplémentaire 5. Vidéo supplémentaire 6. Vidéo supplémentaire 7. Libre accès Cet article est sous licence Creative Commons Attribution 4.0 International, qui autorise l'utilisation, le partage, l'adaptation, la distribution et la reproduction sur tout support ou format, à condition que vous accordiez le crédit approprié à l'auteur ou aux auteurs originaux et à la source, fournissez un lien vers la licence Creative Commons et indiquez si des modifications ont été apportées. Les images ou tout autre matériel de tiers dans cet article sont inclus dans la licence Creative Commons de l'article, sauf indication contraire dans une ligne de crédit au matériel. Si le matériel n'est pas inclus dans la licence Creative Commons de l'article et que votre utilisation prévue n'est pas autorisée par la réglementation légale ou dépasse l'utilisation autorisée, vous devrez obtenir l'autorisation directement du détenteur des droits d'auteur. Pour voir une copie de cette licence, visitez http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/. Réimpressions et autorisations Müller, S., Muhawenimana, V., Sonnino-Sorisio, G. et al. Réponse des poissons à la présence des hydroliennes comme solution énergétique durable. Sci Rep 13, 7459 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-33000-w Télécharger la citation Reçu : 30 octobre 2022 Accepté : 05 avril 2023 Publié: 08 mai 2023 DOI : https://doi.org/10.1038/s41598-023-33000-w Toute personne avec qui vous partagez le lien suivant pourra lire ce contenu : Désolé, aucun lien partageable n'est actuellement disponible pour cet article. Fourni par l'initiative de partage de contenu Springer Nature SharedIt En soumettant un commentaire, vous acceptez de respecter nos conditions d'utilisation et nos directives communautaires. Si vous trouvez quelque chose d'abusif ou qui ne respecte pas nos conditions ou directives, veuillez le signaler comme inapproprié.