Chapitre 14 — Solutions à l'horizon

• Introduction
• Technologie de dissuasion et de dispersion de la faune
• Technologie de détection de la faune
• Conclusion : orientations de la recherche

Introduction

Pour tenter de résoudre le problème des impacts avec la faune, l’industrie aéronautique doit continuer d’utiliser l’approche fondée sur la sécurité du système qui vise à réduire la probabilité et la gravité des impacts et la vulnérabilité des aéronefs. Bien que l’augmentation de certaines espèces dangereuses et la croissance de l’industrie aéronautique rendent la situation beaucoup plus difficile, il devrait être possible de réduire les risques. Les nouvelles technologies contribueront à la gestion du risque que représente la faune, en permettant de la détecter et en fournissant une capacité de dissuasion et en améliorant la capacité des aéronefs d’éviter les impacts.

La plupart des méthodes de gestion de la faune actuellement utilisées aux aéroports remontent déjà à plusieurs décennies. Bien que certains nouveaux produits, comme les répulsifs chimiques aient donné d’assez bons résultats, les progrès technologiques se sont surtout concentrés sur l’amélioration des produits et des techniques existants. Des études ont montré que les modifications de l’habitat et les techniques de gestion de la faune demeurent les solutions à long terme les plus efficaces lorsqu’elles sont mises en oeuvre par des exploitants qualifiés.

La recherche concernant les nouvelles méthodes de réduction des probabilités d’impacts d’oiseaux est conduite sur deux fronts :

• Dissuader et disperser la faune à l’aide de technologies qui s’appuient sur la récentedécouverte des capacités sensorielles des oiseaux et des mammifères;
• Détecter les oiseaux et les mammifères et prévoir leurs mouvements.

 

Technologie de dissuasion et de dispersion de la faune

Bien qu’elle reste encore à mettre au point, l’idée d’un dispositif monté sur la cellule capable de disperser les oiseaux en stimulant les sens spécifiques aux oiseaux afin d’induire un comportement d’évitement, semble très prometteuse. Ce dispositif permettrait de libérer automatiquement de tout oiseau l’espace aérien situé directement devant l’aéronef. Cette technologie pourrait également servir au sol pour éloigner les oiseaux des pistes.

 

Les modèles d’évitement d’oiseau (BAM) et les systèmes d’information sur le péril aviaire (AHAS) s’avéreront sans doute les meilleurs outils de gestion du risque en ce qui concerne le péril aviaire qui dépasse la capacité des programmes de gestion de la faune des aéroports.

Il sera difficile de développer cette technologie; son efficacité varierait selon les espèces d’oiseaux et les conditions environnementales. Son acceptation par l’industrie serait également un problème. Néanmoins, la recherche se poursuit sur plusieurs fronts de la haute technologie.

Radar audible

Il semble que certaines espèces de la faune peuvent « entendre » des micro-ondes. On a constaté que certains oiseaux évitent certaines fréquences radar utilisées à des fins militaires. Ce phénomène a d’abord été remarqué chez des humains qui ont dit pouvoir entendre des clics, des bourdonnements et des sifflements à haute fréquence. S’il est possible d’avertir les espèces dangereuses par des micro-ondes, on pourrait mettre au point un système efficace de dispersion.

On ne comprend pas encore très bien comment les micro-ondes affectent les oiseaux, mais il existe actuellement deux théories : les micro-ondes peuvent affecter le comportement des oiseaux en produisant une nausée ou elles peuvent fournir un signal auditif de danger imminent. Les résultats préliminaires fondés sur des études limitées indiquent que les oiseaux peuvent entendre les micro-ondes et que ce signal peut mener à un comportement d’évitement. La recherche se poursuit afin de savoir comment transmettre au mieux le signal par micro-ondes; selon les espèces, certaines fréquences et modèles de modulation pourraient être plus ou moins efficaces. Bien que les expériences dans ce domaine en soient à leur tout début, la recherche sur le comportement des mammifères et les micro-ondes n’a pas été aussi dynamique. Il faudra encore plusieurs années avant de pouvoir commencer les essais d’un prototype.

Dans une des applications de cette technologie, les systèmes radar émettant des micro-ondes seraient installés sur l’aéronef et transmettraient le signal à l’avant de l’appareil. Le « son » des micro-ondes étant émis jusqu’à environ un mile à l’avant de l’aéronef, le système serait plus efficace à basse vitesse. Les oiseaux détecteraient leur signal auditif, apercevraient l’aéronef et feraient en sorte de l’éviter.

Les radars émetteurs de micro-ondes pourraient être d’excellents outils pendant les phases de vol où les aéronefs courent le plus de risque d’être frappés : décollage et montée initiale et approche finale et atterrissage. Cependant, cette technologie doit surmonter de nombreux obstacles liés à l’efficacité du produit, aux interférences avec d’autres équipements embarqués, au poids supplémentaire pour la cellule, aux effets possibles sur les humains, sans parler des coûts de la recherche et développement et de la mise en oeuvre. Cette technologie ne s’appliquerait probablement pas aux aéronefs militaires effectuant des missions à basse altitude, car ces aéronefs volent à des vitesses auxquelles ni les pilotes ni les oiseaux ont le temps de réagir. De plus, il faudra convaincre les constructeurs de cellules et les compagnies aériennes de l’intérêt économique de la technologie, car le poids supplémentaire influe largement sur la capacité des aéronefs commerciaux de produire des revenus.

Infrasons

Les sons à basse fréquence—ou infrasons—se produisent naturellement dans l’atmosphère, créés par des événements comme des tremblements de terre, des volcans, des phénomènes météorologiques violents et les courants atmosphériques. Certains animaux utilisent les fréquences sonores basses pour communiquer et certaines espèces d’oiseaux tout au moins peuvent détecter des infrasons. Il serait donc possible de se servir des infrasons pour communiquer intentionnellement un signal de danger qui fera fuir les oiseaux et les éloignera des terrains d’aviation et de la trajectoire des aéronefs à l’arrivée.

On pourrait utiliser cette technologie de deux façons. L’installation de générateurs d’infrasons le long des pistes dissuaderait les oiseaux de venir sur les aires d’utilisation des aéronefs, y compris la trajectoire d’approche et départ. Ces générateurs pourraient également être installés sur les aéronefs, bien que pour diverses raisons économiques, technologiques et de certification, cette solution pourrait ne pas être réalisable.

Des études préliminaires sur le potentiel des infrasons en tant qu’outil de gestion de la faune sont en cours. Pour que cette méthode soit efficace, les oiseaux devraient détecter l’infrason, l’associer à une menace et se déplacer. Comme pour toute initiative de gestion de la faune, l’accoutumance à l’infrason pourrait limiter son efficacité.

Projecteurs d’atterrissage stroboscopiques et pulsés

Un certain nombre d’études en laboratoire et sur le terrain ont porté sur l’utilisation des lampes stroboscopiques et des dispositifs d’alarme. Même si certaines constatations laissent à penser que les oiseaux réagissent aux lumières stroboscopiques, les données n’indiquent pas clairement qu’ils cherchent à les éviter.

 

Figure 14.1 Système d’avertissement d’ingestion de corps étrangers

Le Centre de développement des transports—la division de la recherche de Transports Canada—a commandé une étude exhaustive portant sur les réactions des mouettes atricilles et des crécerelles d’Amérique aux lumières stroboscopiques de diverses longueurs d’ondes et fréquences. Les tests montrent clairement que les oiseaux étaient sensibles aux stimuli des lumières stroboscopiques et réagissaient physiologiquement par une accélération du rythme cardiaque. On n’a pas observé de réactions d’évitement évidentes, ce qui laisse croire aux auteurs que même si les lumières stroboscopiques attirent l’attention des oiseaux, ces outils ne suscitent pas des réactions de peur et d’envol lorsqu’il n’y a pas d’autres stimuli menaçants. Si les oiseaux pouvaient associer les signaux visuels des lumières stroboscopiques avec une menace—comme l’approche d’un aéronef—ils pourraient s’éloigner. S’il n’existe pas de menace réelle, une accoutumance pourrait se créer.

Les lumières stroboscopiques sont installées sur de nombreux aéronefs en tant que dispositifs anti-collision, mais même si les oiseaux peuvent détecter un aéronef qui approche par ses feux à éclats plus rapidement qu’un aéronef sans lumières, il n’existe pas encore de données qui justifient ce concept.

L’autre possibilité prometteuse est le recours à des projecteurs d’atterrissage pulsés. La recherche indique que les oiseaux sont sensibles plus rapidement à la présence d’un véhicule équipé de lumières pulsées que d’un véhicule sans lumières. Les pilotes d’hydravions de la Côte du Pacifique du Canada affirment que les projecteurs d’atterrissage pulsés réduisent leur taux d’impacts d’oiseaux.

 

Technologie de détection de la faune

La détection des activités de la faune est un élément très important de tout programme de réduction des impacts. Une détection rapide donne le temps nécessaire pour planifier et mettre en oeuvre les mesures stratégiques et tactiques permettant de gérer les oiseaux ou—si possible—d’ajuster les profils de vol.

 

Figure 14.2 Indications du processeur de signaux du FOIDS

Avertissement d’ingestion de corps étrangers

Les technologies de détection actuelles pourraient être utilisées pour informer l’équipage de conduite lorsqu’un moteur a ingéré des oiseaux—une information vitale pour aider le pilote à prendre une décision à la suite d’un impact d’oiseau réel ou soupçonné.

Un projet visant à mettre au point un système de détection d’ingestion de corps étrangers (FOIDS), qui emploie quatre radars Doppler montés sur des nacelles de moteur (voir Figure 14.1) est en cours. Les corps étrangers, y compris les oiseaux et les restes d’oiseau, sont détectés et retracés lorsqu’ils entrent dans le moteur. La taille relative de l’objet, sa vélocité, sa trajectoire et son point d’impact probable dans le moteur sont calculés.

Le FOIDS pourrait fournir aux pilotes une information critique sur l’ampleur des dommages au moteur à la suite de l’impact d’oiseaux. De plus, si les équipages de conduite ne sont pas certains qu’un impact a eu lieu, le FOIDS pourrait le confirmer—ou l’infirmer. L’intérêt de cette information est évident si l’on considère les retours de précaution à l’aéroport souvent coûteux et inutiles—et les réparations encore plus coûteuses qu’il faut effectuer lorsque la maintenance et les réparations sont reportées.

Le processeur de signaux du FOIDS (voir Figure 14.2) est également un excellent outil pour le personnel d’entretien. Il permettrait aux inspecteurs des moteurs de confirmer un incident de FOD et d’adapter les procédures et les dates d’inspection des moteurs en fonction de la gravité de l’incident. Cela permettrait à la fois d’améliorer la sécurité en évitant les pannes moteur ultérieures dues à un FOD et de réduire les coûts associés aux démontages inutiles des moteurs.

 

Les travaux de recherche et développement menés aux États-Unis à l’aide de la technologie des radars existante pourrait éventuellement permettre de fournir des avertissements en temps réel sur l’activité des oiseaux qui profiteront aux équipes de gestion de la faune des aéroports, aux pilotes et aux fournisseurs d’ATS.

Modèles d’évitement des oiseaux (BAM) et Systèmes d’information sur le péril aviaire (AHAS)

Les radars et autres techniques de détection et de télémesure—notamment la télémesure par satellite—sont utilisés depuis longtemps pour l’étude des routes migratoires des oiseaux, la migration nocturne, les altitudes de vol, le nombre des oiseaux et les mouvements quotidiens. Il existe une base de données importante—une compilation des données historiques sur les mouvements dans de nombreuses parties du monde.

Au début des années 1980, un modèle d’évitement des oiseaux (BAM) a été mis au point par la U.S. Air Force afin d’avertir les équipages de conduite des activités des oiseaux et de tirer profit des capacités de détection existantes des mouvements d’oiseaux et des données sur le sujet. En compilant les données historiques sur les gros oiseaux et leurs mouvements, le BAM a fourni aux pilotes et aux planificateurs de mission l’information nécessaire pour envisager des mesures d’évitement.

À l’aide du BAM, la densité des oiseaux est indiquée en surimpression sur une carte normale. Chaque km carré des É.-U. se voit attribuer une valeur de risque d’impacts d’oiseaux. Le BAM fournit des données sur 60 espèces d’oiseaux particulièrement dangereux pour les aéronefs volant à faible altitude, mais pour simplifier le système, ces 60 espèces sont regroupées en 16 types composites en fonction du comportement. On accède au BAM au moyen d’un programme PC contrôlé par menu et accessible sur l’Internet, permettant aux utilisateurs d’obtenir de l’information sur le péril aviaire selon les emplacements géographiques, le moment de l’année, le moment de la journée et les routes choisies. En comparant le risque relatif des différents plans de vol, les utilisateurs peuvent choisir les moments et les endroits les plus sûrs.

Le BAM s’est révélé un outil extrêmement utile pour prévoir les positions des oiseaux en fonction des connaissances acquises sur leurs emplacements. Les planificateurs des vols et les pilotes dans tous les secteurs aéronautiques peuvent se servir de cette information pour planifier 24 heures à l’avance. Malheureusement, le BAM :

• ne fournit pas d’information précise sur les espèces dangereuses comme les urubusà tête rouge et les buses à queue rouge; ces oiseaux représentent 27 pour cent desimpacts connus et 53 pour cent des risques (probabilité de dommages) pour lesaéronefs effectuant des missions à basse altitude;
• ne recueille pas de données sur les conditions dynamiques qui mettent en contactles oiseaux en vol plané avec les aéronefs, notamment :
  • l’information météorologique,
  • la profondeur des couches thermiques utilisées par les vautours en vol plané;
• ne tient pas compte des espèces d’oiseaux actifs le jour et la nuit et tout au long del’année.

Afin de répondre au besoin d’information sur les concentrations et les comportements d’oiseaux en temps réel, on a créé le Système d’information sur le péril aviaire (AHAS) qui renforce la capacité du BAM. Le AHAS est conçu pour lier :

1. les données historiques du BAM sur l’activité des oiseaux;
2. les conditions météorologiques par rapport aux activités des oiseaux;
3. les taux des impacts d’espèces d’oiseaux particulières.

De plus, le AHAS fournit les données sur les activités des oiseaux recueillies par les radars météorologiques de la nouvelle génération (NEXRAD), ce qui permet de fournir de l’information sur les niveaux de risque d’impacts d’oiseaux mise à jour toutes les 20 à 35 minutes. Actuellement, le AHAS couvre les deux tiers des 48 États du Sud des É.-U. Ensemble, le BAM et le AHAS appuient la planification des vols à court et à long terme en ciblant les mouvements et les comportements des oiseaux.

Application des techniques de modélisation des évitements d’oiseaux : deux exemples

Exemple 1

L’intégration des données sur les migrations des oiseaux à la planification des routes et des horaires des vols a abouti à une réduction considérable du nombre des impacts d’oiseaux coûteux et mortels que connaissaient les forces aériennes israéliennes.

Israël est situé au carrefour migratoire de l’Europe, de l’Asie et de l’Afrique, où un grand nombre d’oiseaux passent deux fois par an pour éviter la Méditerranée. Il s’agit plus particulièrement des centaines de milliers de buses, d’aigles, de cigognes, de pélicans et de grues qui passent par cette région—des oiseaux de grande à très grande taille qui représentent un risque grave pour les aéronefs. Comme ces oiseaux utilisent les couches thermiques presque exclusivement comme source d’énergie, ils évitent de traverser de larges étendues d’eau qui ne produisent pas de courants thermiques et préfèrent suivre les rivages autour de la Méditerranée.

Des études approfondies ont été menées à l’aide de radars, de dispositifs de radiotélémesure, de planeurs et d’observations coordonnées d’un grand nombre d’employés du personnel au sol, afin d’examiner les mouvements de ces oiseaux au-dessus d’Israël. Les observations ont montré que les mouvements se produisent :

• dans des conditions météorologiques bien définies,
• à des moments prévisibles de l’année;
• le long des mêmes routes chaque année.

Les effets des variations quotidiennes comme les vents latéraux sont surveillés en temps réel à l’aide de radars afin de compléter les modèles prédictifs et fournir une information très exacte et à jour.

Exemple 2

Des études des pélicans en vol plané ont été réalisées récemment à la base aéronavale de Fallon, près de Reno, au Nevada. Des émetteurs de satellite de télémesure ont été posés sur dix pélicans d’Amérique. Les émetteurs ont permis de surveiller l’emplacement géographique et l’altitude de chaque oiseau se déplaçant entre une colonie de nidification et une aire d’alimentation éloignée. On a également recueilli des données climatologiques. Cette information est en train d’être analysée afin de déterminer s’il existe des liens prédictifs entre les trajectoires et les altitudes des vols des pélicans et les conditions climatologiques locales—en particulier les couches limites dans l’espace aérien utilisé par les pélicans.

Cette technique, qui n’est pas encore au point, promet de pouvoir prédire le comportement de vol quotidien des pélicans dans la région. On pourra alors prévoir les heures et les routes des vols de formation des pilotes de manière à réduire les risques d’impacts avec les pélicans.

L’avenir des systèmes d’avertissement d’oiseau

Il est possible d’améliorer le concept du BAM à l’avenir afin de créer éventuellement une base de données nationale ou même mondiale sur les mouvements et les impacts d’oiseaux.

Les systèmes d’avertissement d’oiseaux en Europe et aux É.-U. ont été utiles à l’aviation militaire, pour laquelle la capacité de prévoir les migrations aviaires correspond à la souplesse dont disposent les militaires pour planifier la plupart des missions militaires en temps de paix. Mais pour les mêmes raisons, l’intérêt des données sur les mouvements d’oiseaux à l’intention de l’aviation commerciale pourrait être limité.

L’aviation commerciale est relativement rigide, liée par des horaires réguliers, des routes et des altitudes dictés par des facteurs autres que les mouvements d’oiseaux. Pourtant, tout nouvel outil de gestion du risque présente un intérêt, y compris ceux qui prédisent les mouvements d’oiseaux. Si les exploitants aériens et les pilotes peuvent être mieux renseignés sur la présence des oiseaux—et sur les risques connexes—ils peuvent prendre des décisions éclairées sur l’acceptation ou le rejet du risque; lorsque le risque est trop grand, les vols peuvent être retardés ou détournés.

 

Conclusion: orientations de la recherche

Alors que les progrès technologiques peuvent réduire l’importance des dommages aux aéronefs à la suite d’impacts avec la faune, les réalités économiques et opérationnelles peuvent être telles que l’objectif de protection des aéronefs et des moteurs contre tous les oiseaux et les mammifères pourrait être irréalisable.

En attendant, la recherche qui porte sur deux aspects du comportement de la faune— réaction de la faune aux stimuli et modélisation de prévision--est susceptible de fournir des nouveaux outils et méthodes de gestion de la faune.

Il faudra encore de nouvelles recherches pour trouver d’autres méthodes efficaces de gestion de la faune. Comme on l’a vu dans cet ouvrage, les pertes économiques annuelles attribuables aux impacts de la faune sont importantes. La possibilité d’un accident catastrophique ressort clairement des données sur les impacts et de l’analyse des risques. Les pouvoirs publics, les exploitants d’aéroport et l’industrie aéronautique doivent poursuivre activement les efforts visant à réduire la probabilité et la gravité des impacts de la faune sur les aéronefs.