Bruit routier

Certains véhicules, tel ce tracteur de train routier sont particulièrement bruyant

Exemple de sonomètre permettant la mesure du bruit routier (en dB)

Pour l'ouie humaine, le bruit routier est composé notamment du bruit des moteurs de véhicules et de sa réverbération par d'éventuelles parois ou éléments réfléchissants situés de part et d'autre de l'axe de transport (route, autoroute...), mais également des bruits aérodynamique, du bruit émis par le frottement des pneus sur la chaussée, des freins, des klaxons. Il comprend aussi le bruit des activités d'entretien de la route : brossage, salage, fauchage, réparations, etc. Il ne constitue qu'une partie du bruit de la circulation qui intègre aussi les bruits générés par d'autres modes de transports comme le transport ferroviaire ou le bruit aérien (du transport aérien).

De nombreux animaux perçoivent aussi des ultrasons, des infrasons qui nous sont inaudibles mais peuvent les perturber.

Le bruit routier est une source de nuisances sonores pour les riverains ou personnes ou activités (sanitaires, touristiques et de loisir par exemple) situées à proximité d'axes routiers. Il est aussi l'un des composants majeurs de la pollution sonore[5] qui comprend des effets de fragmentation écopaysagère (longtemps sous-estimés, mais pour lesquels on a de plus en plus de preuves scientifiques).

Les auteurs de traités sur l'élevage, dont Xénophon par exemple[6] savent depuis longtemps combien des animaux, mêmes domestiques peuvent être sensibles au bruits. Le bruit routier interfère maintenant dans le monde et sur des millions de km d'axes routiers et autoroutiers avec la communication acoustique de nombreuses espèces animales qui vivent ou peuvent vivre aux abords des routes, en particulier chez les oiseaux, avec des effets secondaires induits sur les écosystèmes et les services écosystémiques.

De plus, les effets écologiques négatifs et directs du bruit se cumulent en réalité avec ceux des polluants routiers et de la pollution lumineuse et du phénomène de roadkill. Le bruit routier est notamment souvent associés à une dégradation de l'environnement nocturne (plus que dans les autres contextes de transport, car d'une part les routes les plus éclairées sont souvent à fort trafic nocturne, et d'autre part parce que les autres axes de transports comme les canaux, voies ferrées et axes de transport aérien sont pas ou moins éclairés).

In situ, et expérimentalement en laboratoire, quand ce bruant (Zonotrichia leucophrys, migrateur courant en Amérique du Nord) est exposée à un enregistrement de bruit routier moyen à intense (55 à 61 dB), il passe beaucoup plus de temps aux aguets, à tourner la tête pour inspecter son environnement... au détriment du temps passé à se nourrir ; Sa masse corporelle s'en ressent, au point de mettre en péril l'oiseau durant sa migration. Plus le « bruit routier » augmente, plus l'animal maigrit anormalement[1]. Aucun phénomène d'habituation de la vigilance au bruit n'a été constaté chez ces oiseaux, ce qui suggère selon W.F Laurance que pour un moineau ou une espèce qui migre dans un environnement potentiellement riche en prédateurs, apprendre à ignorer certains bruits est une stratégie trop risquée[1] (et qui augmenterait le risque de roadkill)

Exemple de carte d'exposition au bruit, montrant l'importance des axes de circulation en tant que source de bruit (ici : commune de Chalifert)

Des décennies de recherche laissaient suspecter qu'aux abords des routes la faune sauvage souffre du « halo sonore » créé par la circulation routière, et que ce bruit est l'une des principales causes de déclin de la population de nombreuses espèces constatées à proximité des routes et dans toutes les régions très fragmentées par des voies à fort trafic. Mais on a longtemps mal appréhendé l'importance spécifique du bruit routier relativement aux nombreux[7] autres impacts du transport routier sur la santé humaine, en termes de nuisances et surtout en termes d'effets écologiques et écopaysagers.

En Europe centrale, en automne selon une étude récente (2014), en dessous de 49 décibels (le bruit moyen dans un bureau calme, à titre de comparaisons) les impacts semblent nuls ou limités pour les oiseaux[8].

Récemment (publication 2015) des ornithologues américains et des chercheurs de l'Université d'État de Boise, ont eu l'idée d'installer dans un paysage dépourvu de routes (et préalablement inventorié du point de vue de ses populations d'oiseaux) une « route fantôme »[9]. Cet environnement sonore simulant une route et son trafic, a été créée au moment de la migration d'automne sur une zone de haltes migratoires bien connue des ornithologues :
Sur un demi-kilomètre le long d'une crête située transversalement aux voies locales de migration aviaire dans un paysage du Sud-Ouest de l'Idaho un alignement de haut-parleurs diffusait des enregistrements de bruits réels de circulation. L'intensité sonore était moyenne (celle d'une rue de banlieue, soit 37 à 48 dB de plus que le bruit ambiant) et le paysage était composé d'une mosaïque de zones buissonneuses et de résineux. Deux zones de contrôles ont été intégrées à l'étude : une route sans bruit, et une organisation des haut-parleurs sur la route fantôme, telle qu'à des intervalles réguliers sur certaines sections les oiseaux ne perçoivent plus de bruits (disparition acoustique de la route)[1]. Ce protocole a permis d'étudier à la fois l'abondance et le comportement des oiseaux face au bruit routier, un degré exceptionnellement élevé de confiance pour ce type d'étude[1]. Les résultats de l'étude montrent que là où ils ont été exposés au bruit routier, les oiseaux ont changé de comportement et sont nettement moins abondants (-31 % au niveau de la route fantôme en termes de nombre d'individus, toutes espèces confondues[9], avec pour 5 des 21 espèces capturées des baisses très importantes en abondance). Pour celles des espèces d'oiseaux qui sont restées sur le site en dépit du bruit, les chercheurs ont montré que par rapport à la population-témoin, leur état de santé s'est dégradée, de même que et l' « efficience de la halte migratoire » (traduction de la notion anglophone de « stopover efficiency » qui mesure la capacité d'un animal à améliorer sa condition physique au fil du temps lors d'une halte migratoire[9], ce qui est particulièrement important pour les animaux migrateurs, car ils doivent accumuler une réserve optimale de graisse avant leur migration) et ajoute William F. Laurance[10] (universitaire australien spécialiste en « écologie du bruit ») parce que si « sur leurs territoires de reproduction fixes, certaines espèces d'oiseaux peuvent partiellement surmonter les bruits de la route en décalant les fréquences de leurs chants[11], comme certaines espèces de grenouilles d'élevage le font[12], en période active de migration, les options sont limitées : les signaux sonores, tels que les sons de véhicules, ne peuvent pas être ignorées car ils pourraient masquer le bruit d'approche d'un prédateur » (sur un territoire que l'oiseau ne connait pas). Des bruits routiers continus ou imprévisibles aggravent le stress des oiseaux migrateurs, qui passent alors plus de temps à être vigilant et moins à se nourrir (ce qui a été démontré in situ et confirmé en laboratoire sur le Bruant à couronne blanche (Zonotrichia leucophrys) par Ware et al. [9]) et « ce qui augmente leur risque d'une sous-alimentation mortelle »[1].
Le « bruit routier » est donc - à lui seul - une cause de fragmentation écopaysagère ; il dégrade la valeur de l'habitat pour les oiseaux chanteurs migrateurs concluent les auteurs de cette étude. Ces derniers estiment aussi que leurs résultats ont « de larges implications pour la conservation des oiseaux migrateurs et peut-être pour d'autres espèces sauvages, car les grands facteurs qui régissent le comportement alimentaire sont similaires chez les animaux[9] ». « Pour la faune qui reste dans les zones bruyantes, la pollution sonore représente une source invisible de dégradation d'un habitat (...) par ailleurs approprié »[9].

Les auteurs ont complété cette expérimentation faite in situ par des expériences de laboratoire notamment destinées à évaluer et mesurer l'effet du bruit routier sur le comportement alimentaire et les comportements de vigilance[9]. La sous-alimentation des petits oiseaux prospectant les bords de route, après y être arrivé en bonne santé, ne peut être expliquée par une réduction de la ressource alimentaire dans les endroits bruyants, car cette sous-alimentation induite touche également les oiseaux frugivores/granivores et insectivores, et les abords de routes sont plutôt riches en graines et invertébrés. Un stress accru lié à la présence de prédateurs aurait pu être une des explications in situ car par exemple la buse et le faucon crécerelle ont appris à chasser plus facilement le long de certaines routes, mais le bruit routier suffit à lui seul à (systématiquement) provoquer cet amaigrissement en environnement contrôlé au laboratoire (en l'absence de prédateur).

Ces travaux ont confirmé que la présence d'oiseaux chanteurs aux abords de routes bruyantes ne signifie aucunement que le bruit n'a pas d'effets délétères sur ces oiseaux[9]. De plus, pour limiter la gêne pour les riverains, pour moins priver les agriculteurs de terres arables et surtout pour éviter d'avoir à exproprier les terrains les plus coûteux, les maîtres d'ouvrage ont souvent eu tendance quand ils le pouvaient à faire passer les routes et autoroutes dans les milieux naturels plutôt que dans les zones cultivées ou urbanisées, or ces milieux étaient souvent des haltes migratoires ou des zones importantes pour l'alimentation et le repos de la faune sauvage.

Pour W. Laurance il n'y a aucune raison de présumer que seuls les systèmes routiers sont concernés parmi les voies de transport. Il cite en exemple des espèces marines (cétacés utilisant écholocation et poissons migrateurs) qui pourraient être gênés ou être amenés à éviter les régions les plus sonores (dont les zones où des navires de guerre ou techniques utilisent des sonars à haute intensité). Sur terre les chauves-souris pourraient aussi être gênées par certaines longueurs d'onde interférant avec leurs capacités d'écholocation[13].
Le bruit généré sur des sentiers de randonnée par les écotouristes tranquilles ou par des chercheurs s'est lui-même montré capable de réduire l'activité de la faune locale, comme cela a été démontré en 2008 dans les zones protégées de Californie[14] et en forêt pluvieuse à Sumatra (Indonésie)[15].

Un cas particulier est celui d'animaux utilisant des infrasons de basse-fréquence pour communiquer sur de longue distance comme les baleines en mer, ou sur terre des animaux aussi différents que les éléphants et les casoars[16] qui seraient alors plus vulnérables encore aux bruits de la route, car les sons de basse fréquence (inaudibles pour l'homme) se transmettent a priori plus loin et mieux et sont bien moins susceptibles d'être bloqués par les dispositifs anti-bruit, la végétation et les obstacles naturels. Pour ces espèces l'"effet perturbant de halo sonore" induit par les routes pourraient être énorme (se mesurant éventuellement en kilomètres). Un indice allant dans le sens de cette hypothèse est que l'on a montré que les espèces d'oiseaux forestiers qui communiquent dans les plus basses fréquences montrent toutes un évitement des routes bien plus marqué que celles qui communiquent à des fréquences plus élevées[17].

Des mesures précises du bruit routier ont été permises par l'invention du sonomètre. Elles se sont généralisées depuis les années 1960, alors que la modélisation informatique et les systèmes de cartographie du bruit se perfectionnaient peu à peu et que la législation a progressivement pris en compte les effets du bruit routier en cherchant à mieux le réduire ou le masquer. Aux États-Unis le National Environmental Policy Act et le Control Act Noise[18] ont ainsi fait progresser la connaissance et la cartographie du bruit dans le paysage sonore, en s'appuyant sur des scientifiques acousticiens et des modèles de plus en plus précis afin notamment de planification la construction ou la rénovation de routes moins nuisantes du point de vue sonore. La plupart des pays développés disposent d'une législation sur le bruit routier.

En France le CEREMA a créé un logiciel et outil cartographique iteractif (PreDIR) qui matérialise sur des cartes 3D les zones urbaines vulnérables aux nuisances sonores issues du trafic routier[19].

Exemple d'aménagement anti-bruit, qui protège les riverains, mais moins bien qu'un passage en tunnel. Ici les oiseaux restent exposé au bruit (Australie)

Installation qui renvoie le bruit vers la chaussée en protégeant la zone située derrière le mur anti-bruit

Mur anti-bruit, ici équipé de modules photovoltaïques

Des avancées technologiques des constructeurs automobiles et le souhait des automobilistes pour un environnement plus calme a contribué a baissé le niveau sonore des véhicules légers de 8 dB(A) depuis 1970 et de 11 dB(A) pour les poids lourds[5].

De plus, des mesures plus circonstancielles peuvent être prises pour limiter le bruit routier, comme des murs anti-bruit, des limitations de vitesses, des aménagements de la voirie pour réduire la vitesse, la gestion différée de certains déplacements (notamment des poids lourds), ou une politique de réduction des déplacements motorisés individuels.

En France, certaines de ces planifications peuvent être reporté aux travers de documents d'urbanismes comme le plan de déplacement urbain (PDU) ou le plan local d'urbanisme (PLU).

Un rapport du CEREMA publié en 2015 est destiné à sensibiliser et aider les gestionnaires d'espaces ou d'infrastructures linéaires de transport quant aux enjeux écologiques du bruit routier, notamment en milieu rural, sur la base de retours d’expérience de travaux scientifiques et de recherche[20].