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Exposition aux émissions sonores des éoliennes et effets sur la santé : Plan de recherche et évaluation de l'exposition au bruit mis à jour

Certains hyperliens donnent accès à des sites d'organismes qui ne sont pas assujettis à la  Loi sur les langues officielles. L'information qui s'y trouve est donc dans la langue du site.

Résumé

On a observé une hausse importante de la production d'énergie électrique par éolienne au cours des dix dernières années au Canada. En novembre 2012, la puissance installée était de 5,9 gigawatts et répondait à 2,3 % de la demande en électricité au pays. L'industrie de l'énergie éolienne prévoit que d'ici 2025, cette énergie permettra de satisfaire à 20 % des besoins en électricité des Canadiens. Des sujets d'inquiétudes exprimés par la population, dont les effets possibles sur la santé des émissions sonores des éoliennes (ESENote de bas de page i), ont entravé la progression projetée. Les effets sur la santé signalés par les résidents de collectivités situées à proximité d'installations d'éoliennes demeurent en grande partie incompris en raison du manque de recherche scientifique dans le domaine. À cela s'ajoutent les nombreuses difficultés associées à la mesure et à la modélisation des ESE, en particulier les basses fréquences, qui demeurent des domaines encore peu explorés. Le succès et la viabilité de l'énergie éolienne au pays et ailleurs dans le monde dépendent de notre compréhension des effets possibles sur la santé et des inquiétudes des collectivités.

Santé Canada, en collaboration avec Statistique Canada, mène une étude épidémiologique qui vise à évaluer des paramètres de santé mesurables chez des résidents de huit à douze collectivités situées à des distances pouvant aller jusqu'à 10 km d'installations d'éoliennes. Les paramètres mesurés comprennent la tension artérielle et la fréquence cardiaque mesurée automatiquement, les concentrations de cortisol dans les cheveux et l'évaluation du sommeil par actigraphie. Les données de l'évaluation du sommeil durant une période de sept jours seront analysées en fonction des données synchronisées relatives aux éoliennes en service, donnant de la rigueur au plan de mesures répétées qui intègre des mesures de paramètres de santé déterminées de manière objective.

De plus, les données autodéclarées seront recueillies au cours d'une interview en personne assistée par ordinateur d'une durée prévue de 30 à 35 minutes qui sera menée à la résidence des participants. Le questionnaire comprend, sans s'y limiter, des modules visant à explorer des paramètres comme la gêne causée par le bruit, les effets sur la santé, la qualité de vie, la qualité du sommeil, le stress perçu, les habitudes de vie (le fait de fumer, de consommer de l'alcool, etc.), les maladies chroniques prévalentes et les répercussions sur la valeur des propriétés. À la suite de cette interview, les répondants seront invités à prendre part au volet de l'étude visant à recueillir des mesures physiques de la santé.

Tant les données autodéclarées que les paramètres mesurés seront analysés par rapport aux niveaux d'ESE modélisés en fonction de la fréquence (c. à d. en permettant des évaluations pondérées en gamme A, C et G). Les ESE modélisées seront validées et ajustées (si nécessaire) en fonction des mesures prises à l'intérieur et à l'extérieur dans un sous échantillon d'habitations. L'échantillon visé sera constitué de 2 000 habitations choisies au hasard parmi celles situées à des distances allant de moins de 500 mètres à 10 kilomètres de 8 à 12 installations d'éoliennes. Les plaintes relatives aux troubles du sommeil associés aux ESE étant fréquentes dans les études d'observation et les études de cas, l'un des principaux objectifs de recherche de l'étude est de quantifier l'ampleur des troubles du sommeil causés par les ESE. Selon l'expérience de Statistique Canada de l'échantillonnage dans des collectivités semblables, 20 % des 2 000 habitations visées à l'origine seront inoccupées. Avec un taux de réponse d'environ 70 à 75 % (et environ 20 % des habitations situées aux distances les moins grandes), la puissance statistique devrait être suffisante pour détecter une différence de 7 % dans la prévalence des troubles du sommeil avec une puissance de 80 % et un taux de faux positifs de 5 % (erreur de type I). Il existe bien sûr une incertitude relative à l'évaluation de la puissance statistique, car l'étude de Santé Canada est la première étude à mettre en place des paramètres mesurés pour étudier les effets sur la santé humaine de l'exposition aux ESE. Les résultats de l'étude, même s'ils ne sont pas concluants en eux mêmes, permettront ultimement d'enrichir l'ensemble des données scientifiques internationales examinées par des pairs portant sur les effets des ESE sur la santé, et pourraient aussi ouvrir la voie au soutien de futures études se penchant sur cette question complexe.

1 Contexte

Au Canada, les gouvernements fédéral, provinciaux et territoriaux ainsi que les administrations municipales se partagent la responsabilité de la réglementation en matière d'émissions sonores qui pourraient être nuisibles aux Canadiens. En appliquant la Loi sur les dispositifs émettant des radiations, Santé Canada a acquis de l'expérience du domaine de l'acoustique, qui est transmise sur demande à d'autres ministères fédéraux responsables de la réalisation d'évaluations environnementales en vertu de la Loi canadienne sur l'évaluation environnementale (2012). Les gouvernements provinciaux et territoriaux ont des lois, des lignes directrices, ou des règlements municipaux, qui peuvent s'appliquer à l'ensemble des projets ou seulement à certains types de projets ou secteurs particuliers. En ce qui concerne les éoliennes, l'emplacement des installations et tout niveau de bruit maximal sont de compétence provinciale.

Les éoliennes sont de plus en plus utilisées en Amérique du Nord et dans de nombreuses régions du monde comme moyen de produire de l'énergie. Les personnes qui donnent leur appui à l'énergie éolienne sont d'avis que cette énergie est une solution de remplacement viable et écologique aux combustibles fossiles. Depuis l'annonce des initiatives sur les sources d'énergie renouvelable du gouvernement du Canada, le nombre d'installations d'éoliennes a augmenté constamment au Canada. Selon l'Association canadienne de l'énergie éolienne (CanWEA), la capacité éolienne dépasse actuellement 5,9 gigawatts (GW), ce qui représente assez d'énergie pour alimenter plus de 1,4 million de foyers (CanWEA, 2012). D'ici 2015, on s'attend à ce que cette capacité atteigne 10 GW, une augmentation de 20 fois par rapport aux niveaux de 2000. D'ici 2025, l'énergie éolienne devrait représenter 20 % de la production d'électricité au Canada (Association canadienne de l'énergie éolienne, 2005).

Avec l'augmentation soudaine du nombre de parcs éoliens, les répercussions possibles sur la santé de l'exposition aux émissions sonores des éoliennes (ESE) ont suscité beaucoup d'attention au pays et ailleurs dans le monde de la part des groupes de revendication, de citoyens préoccupés et des médias. Certains groupes s'inquiètent du fait que la présence d'éoliennes à proximité d'habitations puisse non seulement avoir un effet néfaste sur la valeur des propriétés, mais aussi qu'elle puisse poser des risques pour la santé des résidents. Des études d'observation et des études de cas ont mis au jour un large éventail d'effets sur la santé qui seraient associés aux bruit émis par les éoliennes (BEE), notamment les maux de tête, les migraines, les troubles du sommeil et l'atteinte du bien être psychologique. Les éoliennes sont souvent situées dans des collectivités rurales où le niveau de bruit ambiant est généralement faible. Par conséquent, les ESE peuvent être particulièrement problématiques pour les résidents de ces collectivités puisqu'elles sont facilement perceptibles et peuvent soumettre les résidents à des changements importants de niveaux sonores compte tenu des heures de fonctionnement imprévisibles des éoliennes et des conditions de vent variables. Il est important de mentionner aussi que ce ne sont pas toutes les études dans le domaine qui ont révélé des liens étroits entre l'exposition aux ESE et les mesures de santé autodéclarées par les résidents qui vont au delà des troubles du sommeil et de la gêne causée par le bruit (voir l'examen réalisé par Pedersen [2011]).

L'Organisation mondiale de la Santé (OMS) définit la santé comme étant un état de complet bien être physique, mental et social, qui ne consiste pas seulement en une absence de maladie ou d'infirmité, ainsi que la mesure dans laquelle une personne ou un groupe peut, d'une part, réaliser ses aspirations et répondre à ses besoins et, d'autre part, modifier son milieu et s'y adapter (WHO, 1999). Les Valeurs guides concernant le bruit nocturne en Europe (2009) de l'OMS mentionnent les troubles du sommeil en tant qu'effet indirect possible du bruit environnemental sur la santé par rapport aux niveaux annuels moyens de bruits nocturnes à proximité d'une résidence dépassant les 40 décibels pondérés en gamme A (dBA). Selon certaines études, ce niveau de bruit pourrait avoir été dépassé dans certaines résidences, ce qui laisse supposer que le BEE pourrait causer des troubles du sommeil chez les personnes sensibles (Pedersen et Waye, 2004; Pedersen et al., 2009; Krogh, 2011; Harry, 2007; Shepherd, 2011; Pierpont, 2009; Nissenbaum et al., 2012).

Les ESE comprennent la production de basses fréquences (Møller et Pedersen, 2011). Lorsque les basses fréquences sont audibles, elles peuvent être plus dérangeantes que le bruit des hautes fréquences (Leventhall, 2004). De plus, le bruit des basses fréquences se propage plus loin que le bruit des hautes fréquences (Shepherd et Hubbard, 1991) et peut pénétrer des structures comme des maisons sans perte importante d'énergie (Møller et Pedersen, 2011). À l'intérieur de la maison, le bruit des basses fréquences peut faire vibrer ou crépiter les objets (ANSI, 2005).

2. Effets sur la santé et le bien être

La capacité de Santé Canada à fournir des conseils sur l'exposition aux émissions sonores des éoliennes est limitée par le manque de recherches scientifiques examinées par des pairs sur la nature des ESE, en particulier les basses fréquences, et par l'absence de données canadiennes sur la prévalence des plaintes des collectivités et des effets sur la santé autodéclarés dans le cadre d'études reposant sur une méthodologie rigoureuse.

Jusqu'à maintenant, l'envergure des travaux d'évaluation des effets sur la santé, qui sont peut être liés à l'exposition au bruit généré par les éoliennes, a été limitée. Parmi les divers résultats évalués, les seuls pouvant être reproduits qui sont liés aux ESE se fondent sur des mesures du bien être psychologique ou de la qualité de vie ainsi que sur la mesure dans laquelle les ESE nuisent à diverses activités humaines (troubles du sommeil, etc.). Les éoliennes et leurs émissions sonores continuent d'attirer l'attention à mesure que le nombre de projets d'énergie éolienne augmente parallèlement aux objectifs nationaux et provinciaux en matière d'énergie propre. Les inquiétudes exprimées par la population sont liées notamment aux effets suivants : nausées, vertige, acouphène, palpitations, stress, hausse brusque de la tension artérielle, troubles du sommeil et gêne causée par le bruit des éoliennes (Harry, 2007; Pierpont, 2009; Krogh, 2011). Un examen approfondi de ces études et d'autres études devrait coïncider avec la fin de l'étude de Santé Canada.

Aucune des études sur le terrain réalisées jusqu'à présent ne comprenait la prise de mesures objectives de paramètres de santé qui pourraient venir appuyer certains des effets autodéclarés dans les questionnaires. La prise de mesures objectives offrirait un net avantage par rapport aux effets autodéclarés dans le questionnaire portant sur la santé. Les études qui s'appuient uniquement sur des questionnaires d'autodéclarations peuvent être sujettes à des biais de participation, et aussi à des biais de sensibilisation parce que les personnes peuvent avoir tendance à exagérer leurs symptômes ou leurs problèmes de santé en raison d'une sensibilisation accrue aux possibles effets sur la santé de la part des médias, des groupes de revendication, etc. Dans certaines situations, il se peut aussi que les personnes s'abstiennent de signaler leurs problèmes de santé.

Le niveau sonore indésirable (c. à d. le bruit) a tendance à constituer une préoccupation surtout dans les milieux urbains ou résidentiels où l'on retrouve des autoroutes, des voies ferrées et des aéroports. Toutefois, au cours des dernières années, des projets d'énergie éolienne ont été présentés en milieu rural, où les sources de bruit artificiel sont généralement moins nombreuses qu'en milieu urbain. Peu importe le type de collectivité, l'exposition à un bruit prolongé ou excessif peut avoir des répercussions directes ou indirectes sur la santé et le bien être des personnes. En raison des risques pour la santé qui ont été associés aux troubles du sommeil (quelle qu'en soit la cause), une interruption du sommeil à long terme peut également être considérée comme un indicateur d'effets possibles sur la santé parce qu'elle peut mener à une maladie chronique. Bien qu'aucune étude n'ait mesuré de façon quantitative les troubles du sommeil chez des populations vivant à proximité d'éoliennes, certaines études sur le terrain ont établi un lien entre les effets sur le sommeil autodéclarés et l'exposition aux ESE (voir l'examen réalisé par Knopper et Ollson [2011]; Pedersen [2011]; Nissenbaum et al. [2012]).

Après avoir examiné les données scientifiques relatives au niveau sonore minimal avec effet nocif observé sur le sommeil, l'OMS a établi à 40 dBA la limite recommandée de niveau annuel moyen de bruit nocturne à l'extérieur. Cette mesure vise à protéger la population, y compris les groupes les plus vulnérables comme les enfants, les personnes atteintes d'une maladie chronique et les personnes âgées, contre les bruits nocturnes. La pondération en gamme A est devenue généralisée lorsqu'il est question de caractérisation des sources de bruit dans les collectivités parce que la gamme A prend en compte la sonie relative perçue par l'oreille humaine, c. à d. qu'elle filtre les basses fréquences et les hautes fréquences. Pour cette raison, certaines des critiques émises concernent l'utilisation d'une limite pondérée en gamme A pour une source qui émet des basses fréquences comme les parcs éoliens à grande échelle. Comme complément aux niveaux de bruit à l'extérieur pondérés en gamme A, il est approprié de tenir compte des basses fréquences dans le cas des éoliennes. À l'extérieur, la pondération en gamme A sous estime généralement la sonie relative des basses fréquences émises par les éoliennes. Par contre, il arrive que la pondération en gamme A sous estime la sensibilisation au BEE à l'intérieur en raison des résonnances et des crépitements.

Les cotes statistiques des données fournies par les répondants sur la gêne causée par les niveaux de BEE ont toujours été associées à l'augmentation des niveaux d'ESE (Pedersen et Waye, 2004, 2007; Pedersen et al., 2009). Il a été observé que cette relation était modérée par les effets économiques et les impacts visuels (Pedersen et al., 2009; Pedersen et Larsman, 2008); ainsi, les personnes profitant d'avantages économiques sont généralement moins dérangées, et les personnes qui n'apprécient pas les impacts visuels des éoliennes ont tendance à autodéclarer des niveaux de gêne plus élevés. Dans les deux cas, ces interactions rendent difficile d'isoler les ESE de la réaction des collectivités.

2.1 Caractéristiques des émissions sonores des éoliennes

Les émissions sonores associées à un parc éolien en service peuvent provenir de l'éolienne elle même, du poste de transformation (s'il y a lieu) et de la circulation des véhicules entre les éoliennes (p. ex. pour les travaux de maintenance). Les ESE proviennent de deux sources principales :

  1. le bruit mécanique produit par le moteur ou la boîte de vitesse de la nacelle d'éolienne;
  2. le bruit aérodynamique engendré par la circulation du vent à travers les pales de l'éolienne et par le passage des pales devant la tour.

Les éoliennes produisent des émissions sonores à large bande qui sont semblables à celles des systèmes de chauffage, de ventilation et de conditionnement d'air dans les immeubles. Ces émissions peuvent être modulées par la fréquence de passage des pales, qui émettent un « souffle » caractéristique. Plus on s'éloigne de l'éolienne, plus les fréquences hautes sont réduites, et plus l'énergie acoustique restante se situe dans les basses fréquences. Dans les premières éoliennes, les pales étaient placées sous le vent par rapport à la tour, ce qui forçait le vent à franchir la tour avant de frapper les pales. Cette conception donnait une sortie de son générant de fortes impulsions à basse fréquence et d'importants niveaux d'énergie dans la plage des infrasons (de 1 à 20 Hz). Bien que la conception des éoliennes modernes ait réglé bon nombre des problèmes de bruit que connaissaient les anciens modèles (les pales des éoliennes modernes sont installées face au vent par rapport à la tour de manière à réduire au minimum les émissions sonores de basse fréquence et les infrasons), les éoliennes d'aujourd'hui sont beaucoup plus imposantes et le bruit qu'elles émettent fait encore l'objet de plaintes de la part des résidents du voisinage.

Le niveau de bruit au récepteur dépend de plusieurs facteurs, dont les suivants : le type d'éolienne, la distance avec l'éolienne, les structures intermédiaires, les niveaux de bruit ambiant existants, la vitesse et la direction du vent, la topographie et les conditions météorologiques.

2.2 Émissions sonores de basse fréquence

Les émissions sonores de basse fréquence sont généralement définies comme des émissions sonores se situant dans la gamme de fréquences allant de 20 à 200 Hz. Les fréquences inférieures à 20 Hz sont parfois appelées infrasons. Les infrasons produisent des sensations qui pourraient être décrites vaguement comme une sensation de pression (DEFRA). Les propriétés des émissions sonores de basse fréquence leur permettent de se propager sur de grandes distances et avec une atténuation atmosphérique moins importante que les émissions sonores de haute fréquence; les émissions sonores de basse fréquence sont donc moins sensibles aux conditions qui nuisent au transfert de l'extérieur à l'intérieur, y compris les obstacles structurels, les conditions environnementales et la topographie.

Les bruits de basse fréquence peuvent être associés aux plaintes concernant les éoliennes, en particulier si ces bruits renferment des signaux audibles. Il est possible de respecter un niveau de pression acoustique maximal pondéré en gamme A, mais la présence d'une basse fréquence dominante peut devenir perceptible et, pour certaines personnes, être une source de gêne. Les émissions sonores de basse fréquence sont généralement mal perçues par l'oreille humaine; cependant, les basses fréquences peuvent produire des vibrations dans les structures légères des résidences ou les pièces destinées au sommeil qui peuvent être perceptibles ou causer un crépitement. Selon les recherches, la gêne associée au bruit et ressentie par une personne est plus grande en présence de basse fréquence. L'une des principales raisons est qu'il faut un très léger changement de niveau de pression acoustique à basse fréquence pour produire une augmentation disproportionnée de la sonie objective.

Il a été mentionné dans certaines publications que les effets des infrasons (moins de 20 Hz) sur les personnes ne sont pas bien compris (National Research Council, 2007). Une étude portant sur l'ensemble des résultats publiés sur les infrasons émis par les éoliennes a révélé que les éoliennes modernes, dont les pales sont placées devant la tour, émettent de très faibles niveaux d'infrasons (Jakobsen et al., 2005).

La recherche dans ce domaine se poursuit. Il existe des lacunes dans les données probantes relatives aux méthodes permettant de tenir compte des basses fréquences émises par les éoliennes au niveau du ou des récepteurs et de déterminer si et comment il faut associer la réaction à ces basses fréquences à des effets sur la santé qui sont connus seulement à des niveaux sonores beaucoup plus élevés que ceux qui sont associés aux éoliennes.

3. Étude épidémiologique sur le terrain

3.1 Principales questions de recherche

L'étude vise à évaluer les données probantes selon lesquelles le fait de vivre dans des régions où des niveaux élevés d'ESE ont été mesurés est lié à ce qui suit :

  1. Des troubles du sommeil, mesurés par actimétrie.
  2. Un système de réponse au stress hyperactif, tel qu'il est mesuré par les concentrations de cortisol dans les échantillons de cheveux et les tensions artérielles diastolique et systolique moyennes élevées et la fréquence cardiaque moyenne élevée.
  3. Une gêne élevée associée au BEE à l'intérieur et à l'extérieur qui a été autodéclarée.
  4. La dégradation du niveau de stress perçu, de la qualité de vie et de la qualité du sommeil qui a été autodéclarée.

L'étude vise aussi à évaluer les caractéristiques des ESE pour tenir compte de la présence de basse fréquence, des signaux sonores, des modulations de l'amplitude, etc. et de leurs répercussions possibles sur ces paramètres et sur d'autres paramètres.

3.2 Plan de recherche

3.2.1 Sélection des provinces et des collectivités

La justification relative à la sélection des provinces et des collectivités ne sera fournie qu'à la fin de l'étude. La présentation d'une telle justification à cette étape ci pourrait induire un biais de sensibilisation dans le plan de recherche.

3.2.2 Sélection des habitations et des répondants

Aux fins du repérage des habitations possibles, des tracés grossiers des niveaux prévus d'ESE ont été délimités au moyen des cartes ou des évaluations environnementales disponibles concernant les parcs éoliens. Statistique Canada effectuera des visites porte à porte dans les collectivités repérées. Étant donné qu'un nombre assez faible d'habitations sont situées à moins de 600 mètres (~ > 40 dBA) de l'éolienne la plus proche, toutes ces habitations seront sélectionnées. À des distances plus grandes des éoliennes, les habitations seront sélectionnées au hasard.

Une équipe d'intervieweurs formés se rendra à des emplacements géographiques particuliers. Dans les cas où les occupants ne sont pas disponibles ou absents, les intervieweurs effectueront deux autres tentatives à différents moments. Le moment de la journée, y compris les jours de semaine ou de fin de semaine, où les intervieweurs rendront visite aux occupants des maisons variera de manière à viser une gamme de personnes dans diverses catégories démographiques, à savoir des travailleurs adultes, des travailleurs de quarts, des mères ou des pères au foyer, des personnes à la retraite et des étudiants.

Après confirmation du nombre d'adultes résidant dans la maison, une méthode de sélection au hasard assistée par ordinateur sera appliquée pour sélectionner les résidents (âgés de 18 à 79 ans); ces derniers seront sollicités pour répondre au questionnaire et obtenir des mesures de leur santé physique. Si le résident choisi est absent de la maison ou s'il n'est pas disponible, les intervieweurs prendront une entente pour revenir plus tard ou obtiendront le numéro de téléphone du résident visé. L'intervieweur retournera jusqu'à trois fois pour interviewer la personne sélectionnée (de manière à ne pas biaiser la sélection de l'échantillon).

3.3 Critères d'inclusion et d'exclusion

Pour participer à l'étude, les sujets doivent fournir un consentement éclairé et pouvoir remplir le questionnaire soit en français, soit en anglais et être âgés de 18 à 79 ans. Les critères d'exclusion pour les mesures de la tension artérielle sont les suivants : le sujet a un bras dans le plâtre, son bras est immobilisé, son bras est partiellement paralysé ou un de ses bras a été amputé. D'autres conditions qui pourraient faire exclure des sujets des mesures de la tension artérielle sont notamment l'œdème, une grave maladie de la peau, des pansements de gaze, des blessures ou des plaies ouvertes, une anastomose artério veineuse ou une mastectomie. La participation à l'échantillonnage de cheveux pour l'analyse des concentrations de cortisol implique que le sujet a suffisamment de cheveux à proximité du sommet du cuir chevelu, c. à. d. des cheveux d'une longueur d'au moins 2 cm et une centaine de mèches. Finalement, pour participer au volet de l'étude portant sur l'actimétrie du sommeil, le sujet devra pouvoir porter et accepter de porter un appareil imperméable à l'eau au poignet 24 heures par jour durant sept jours. Par conséquent, pour ce qui est de l'actimétrie du sommeil, le fait que le sujet accepte de dormir à la maison durant au moins trois des sept jours consécutifs pour lesquels il accepte de porter l'actimètre constitue un critère d'inclusion.

4. Questionnaire

Un Le lien suivant vous amènera à un autre site Web questionnaire d'une durée de 30 à 35 minutes assisté par ordinateur sera administré dans la maison du sujet au cours d'une interview en personne. Le questionnaire en français et en anglais a fait l'objet d'un essai pilote auprès d'un échantillon de 24 sujets vivant à proximité d'installations d'éoliennes; ensuite, le contenu et les questions ont été révisés, et le questionnaire a été bonifié en collaboration avec la Division des enquêtes spéciales de Statistique Canada et compte tenu des commentaires d'un groupe de travail formé d'experts et d'autres professionnels spécialisés dans le domaine des études de bruit sur le terrain et des enquêtes sociales. Le questionnaire a aussi été modifié après une période de consultation publique de 60 jours. Il se divise en 13 principaux modules ou contenus. Des considérations comme la fatigue (qui pourrait faire diminuer le taux de réponse) et un désir d'atteindre le plus grand nombre possible de participants imposent un temps total maximal à chaque répondant qui, en moyenne, ne peut dépasser 70 à 75 minutes. Ainsi, des décisions relatives au contenu essentiel du questionnaire étaient nécessaires, et certaines informations, bien que souhaitables, peuvent ne pas avoir été obtenues jusqu'à présent. Certaines informations peuvent être obtenues par d'autres moyens, par exemple en reliant les données aux dossiers médicaux, le cas échéant.

Les données autodéclarées sur la hauteur et le poids seront aussi recueillies et ajustées pour tenir compte du biais des estimations fondées sur l'autodéclaration. L'ajout de temps pour mesurer les deux paramètres signifierait que le questionnaire devrait être raccourci davantage, et cette option n'a pas été jugée avantageuse. L'article sur lequel sont fondés l'autodéclaration et l'ajustement a été publié par Shields et al. (2011).

Les estimations fondées sur l'autodéclaration des dimensions de la chambre à coucher seront recueillies pour les sujets qui indiquent que leur sommeil est perturbé par l'exposition au bruit. Même s'il s'agit d'estimations, les mesures des dimensions de la pièce sont importantes car elles indiquent non seulement les résonnances de la pièce mais aussi quelles basses fréquences pourraient être amplifiées et représenteraient le pire des scénarios pour une résidence. Les résonnances d'une pièce sont aussi importantes dans les cas où les fréquences peuvent correspondre au signal sonore produit par l'éolienne locale. De plus, les résonnances d'une pièce peuvent faire passer les basses fréquences d'une valeur inférieure au seuil d'audibilité à un point où elles deviennent audibles et donner lieu à des plaintes.

5. Effets physiques mesurés

5.1 Mesures de la tension artérielle et de la fréquence cardiaque

La tension artérielle et la fréquence cardiaque seront mesurées selon les procédures normalisées utilisées par Statistique Canada dans le passé (Bryan et al., 2010) avec les exceptions suivantes :

  1. L'examinateur demeurera dans la pièce durant la période de mesures et s'assoira derrière le répondant. Tout syndrome de la « blouse blanche » susceptible d'exister sera réduit au minimum par les mesures multiples. Un tel changement est nécessaire parce que la mesure de la tension artérielle est effectuée à la maison du répondant et que le fait de faire sortir l'examinateur durant la mesure automatique de la tension artérielle peut causer un problème, à savoir qu'il se peut qu'il n'y ait aucun autre endroit approprié ou convenable dans la maison où l'examinateur peut attendre ou que d'autres personnes présentes à la maison entrent dans la pièce durant la période de mesures.
  2. Aucune période de repos de cinq minutes ne précède la mesure automatique de la tension artérielle. Un tel changement s'explique par le fait que le répondant aura été assis durant les 30 à 35 minutes précédentes pour remplir le questionnaire et qu'il ne semble pas nécessaire d'ajouter une période de repos de cinq minutes.

Les tensions artérielles systolique et diastolique ainsi que la fréquence cardiaque seront mesurées de manière électronique au moyen d'un appareil oscillométrique automatique : le BpTRUMC BPM-100 (BpTRUMC Medical Devices Ltd., Coquitlam [Colombie Britannique]). Le BpTRUMC respecte la norme de l'Association for the Advancement of Medical Instrumentation et le protocole de la British Hypertension Society. L'examen comprendra six mesures prises à intervalles de une minute au moyen de l'appareil oscillométrique. Le spécialiste des mesures de santé vérifiera le bon fonctionnement du BpTRUMC et s'assurera que le répondant suit les instructions. L'afficheur numérique du BpTRUMC sera placé de manière à ce que le répondant ne puisse pas voir les résultats durant l'examen. L'appareil sera calibré avant d'être utilisé. Le taux de participation devrait atteindre environ 90 à 98 % selon l'examen qualitatif de l'introduction et de la description des procédures de cueillette de données au moyen d'un échantillon de commodité de 18 sujets qui étaient rémunérés pour leur participation. Durant l'examen qualitatif de la description des procédures, 98 % des sujets ont accepté de participer de manière hypothétique aux mesures de la tension artérielle.

Dans le cadre de l'Enquête canadienne sur les mesures de santé (ECMS), la tension artérielle a été mesurée par Statistique Canada dans la clinique mobile selon un protocole très semblable à celui de la présente étude, et le taux de participation a atteint 98 %; cependant, les sujets étaient rémunérés pour se rendre à la clinique et participer aux mesures de santé durant deux heures dans le cadre de l'ECMS. Les sujets de la présente étude seront invités à participer à ces mesures durant une visite à la maison et ne seront pas rémunérés. La tension artérielle d'une personne est sensible à de nombreux facteurs, y compris l'heure du jour, la consommation d'aliments, le stress, la qualité du sommeil, les facteurs héréditaires et les problèmes de santé antérieurs. C'est pourquoi l'approche en matière de prise des mesures visera à réduire au minimum les répercussions éventuelles de ces facteurs. Ainsi, on demandera aux sujets s'ils ont fumé la cigarette au cours des deux heures précédant l'examen, et l'analyse statistique des résultats tiendra compte des facteurs qui ne peuvent pas être atténués par les procédures d'échantillonnage.

5.2 Actimétrie du sommeil

On demandera aux participants de porter un actimètre à leur poignet (ou bracelet) pour mesurer le début du sommeil, le temps de sommeil total, les veilles et l'efficacité du sommeil. Une étude pilote à petite échelle a été réalisée auprès de 24 volontaires pour évaluer les différents modèles d'actimètre. L'étude pilote a permis d'évaluer différents modèles d'actimètre, notamment la qualité des résultats, ainsi que les problèmes prévus de non conformité. Les participants au projet pilote se sont penchés également sur l'intérêt de tenir un journal du sommeil complémentaire.

L'actimètre sélectionné sera résistant à l'eau ou imperméable à l'eau et donnera une charge minimale de 10 atm ou 10 bar (100 m ou 330 pi); il sera léger et devra être confortable à porter au poignet, rechargeable, certifié pour être utilisé en recherche au Canada, assez robuste pour résister aux activités quotidiennes normales, y compris les chocs occasionnels, la trépidation, la vibration, la compression, les variations de température, les variations d'humidité et la submersion dans l'eau. De plus, la capacité de mémoire de l'actimètre sera suffisante pour stocker les données par intervalles de 30 secondes ou de une minute durant 192 heures continues. L'appareil sera aussi capable d'échantillonner à une fréquence minimale de 32 Hz; il sera muni d'un détecteur de lumière avec plage de longueurs d'onde allant d'un minimum de 400 nanomètres à un maximum de 700 nanomètres ainsi que d'un bouton marqueur d'évènement. L'analyse des résultats de l'étude pilote indique que la tenue d'un journal du sommeil n'est pas nécessaire et qu'elle réduirait probablement le taux de conformité. L'emplacement de la fenêtre dans la chambre à coucher du sujet durant le sommeil devra être consigné afin d'améliorer la précision des prévisions des niveaux sonores.

Un intervieweur formé dans la cueillette de données physiques fournira les instructions sur la façon d'utiliser l'actimètre. On demandera aux sujets de porter un actimètre au poignet 24 heures par jour durant sept jours consécutifs. À la fin de la période de sept jours, l'actimètre sera rapporté à Statistique Canada qui téléchargera les données, les effacera, les chargera et les enverra à d'autres répondants qui pourront les utiliser après la réinitialisation. Les données seront recueillies par intervalles de une minute. Le taux de participation devrait atteindre environ 95 % selon l'examen qualitatif de l'introduction et de la description des procédures de cueillette de données au moyen d'un échantillon de commodité de 18 sujets qui étaient rémunérés pour leur participation. Le taux de conformité complet pour l'ensemble des sept jours d'actimétrie devrait se situer entre quatre et cinq jours d'après une étude menée par Statistique Canada au moyen d'appareils de mesure de l'activité physique.

Selon les examens et les lignes directrices établies par l'American Sleep Disorders Association (Thorpy et al., 1995), l'actimétrie est une méthode valide et fiable d'évaluation du sommeil. Dans un examen clinique du rôle et de la validité de l'actigraphie en médecine du sommeil, Sadeh (2011) souligne les limites et les avantages de l'appareil dans l'évaluation du sommeil chez différentes populations. Parmi les avantages de l'actigraphie, mentionnons la validité et la fiabilité raisonnables de la méthode pour l'évaluation du cycle veille sommeil et la capacité de surveillance continue durant 24 heures et plusieurs jours (Sadeh, 2011). Une limite de la méthode signalée dans des études antérieures était associée à l'évaluation de l'insomnie; le recours à l'actigraphie plutôt qu'à la polysomnographie a entraîné une surestimation du temps de sommeil en raison de la tendance qu'ont les personnes insomniaques à demeurer au lit sans bouger durant de longues périodes (Sadeh, 2011). Cependant, des études récentes indiquent que l'actimétrie est une méthode valide pour évaluer les sujets insomniaques et les sujets normaux étudiés dans le milieu de vie (Sanchez Ortuno et al., 2010; Natale et al., 2009). Compte tenu de la grande variabilité d'une nuit à l'autre du cycle de sommeil chez les insomniaques, il a été proposé d'effectuer une actigraphie durant une période d'au moins une semaine pour obtenir des estimations fiables (Van Someren, 2007). L'actigraphie durant une période d'au moins cinq jours est une pratique clinique recommandée indiquée par Sadeh (2011), car une telle période réduit les erreurs de mesure inhérentes à la méthode et en fait augmenter la fiabilité. Selon Thorpy et al. (1995), les études par actigraphie devraient être réalisées durant au moins trois périodes consécutives de 24 heures. La période de sept jours consécutifs de 24 heures par jour sélectionnée pour la présente étude est donc bien appuyée par les publications et considérée comme plus qu'adéquate pour l'évaluation du sommeil dans un échantillon d'étude non clinique.

5.3 Concentrations de cortisol dans les cheveux

On demandera aux sujets de fournir une petite quantité de cheveux (une centaine de mèches) pour l'analyse des concentrations de cortisol. Les échantillons de cheveux seront prélevés aussi près que possible du cuir chevelu par l'intervieweur et collés au moyen d'un ruban adhésif sur une partie de feuille d'étain de manière à montrer l'extrémité des cheveux qui est près du cuir chevelu. Les échantillons seront ensuite placés dans une enveloppe et envoyés au laboratoire aux fins d'analyse conformément aux procédures présentées dans van Umm et al. (2008).

Le taux de participation devrait atteindre environ 60 à 70 % selon l'examen qualitatif de l'introduction et de la description des procédures de cueillette de données au moyen d'un échantillon de commodité de 18 sujets qui étaient rémunérés pour leur participation. Afin d'améliorer la conformité en absence de rémunération par Santé Canada, certains changements ont été apportés à la présentation de la partie de l'étude portant sur le cortisol compte tenu des commentaires des participants et d'autres protocoles de recherche. De plus, selon les commentaires obtenus durant la consultation, les collectivités semblent très motivées à participer à l'étude, et les intervieweurs formés utiliseront des stratégies de conversion durant la cueillette réelle de données. Ces révisions devraient soutenir un taux de participation se situant entre 60 et 70 %. Dans certains cas, les cheveux des participants ne sont pas assez longs pour fournir une section d'une longueur de 3 cm. Dans pareils cas, la concentration moyenne sera fondée sur une période plus courte (p. ex. 2 mois) et considérée dans l'analyse.

Selon un examen de Russell et al. (2011), plusieurs études menées sur des humains au moyen de l'analyse des concentrations de cortisol dans les cheveux comme biomarqueur chronique du stress sont documentées. Ainsi, une étude de chômeurs chroniques et une autre de femmes enceintes en santé montrent une association positive avec le niveau de stress autodéclaré d'après des échelles de stress validées comme l'échelle d'évaluation du stress perçu (PSS, pour Perceived Stress Scale) et les concentrations de cortisol dans les cheveux (Kalra et al., 2007; Dettenborn et al., 2010).

6. Caractérisation des émissions sonores des éoliennes

En raison du grand nombre de sujets participants, la mesure de l'exposition au bruit sera fondée sur des prédictions. Un sous-échantillon des mesures sera pris à chaque emplacement sélectionné pour valider ces prédictions. Cette démarche est jugée préférable en raison des limites techniques des mesures. La modélisation est considérée comme plus précise pour la représentation de la moyenne des niveaux sonores des éoliennes que les mesures discrètes, qui sont sensibles aux fluctuations des variables et ne font pas de distinction entre les sources de son. Si des mesures devaient être utilisées au lieu des prédictions en utilisant le modèle actuel, les mesures devraient être prises à chaque point de réception pendant les quatre saisons, dans toutes les conditions météorologiques pertinentes, ce qui n'est pas possible dans le cadre de la présente étude. Pour ces raisons, les mesures sont souvent plus difficiles à réaliser, ce qui s'ajoute aux niveaux d'erreur et d'incertitude liés aux mesures directes. Les prédictions, d'autre part, ont une applicabilité plus générale, des facteurs pertinents étant intégrés au modèle de prédiction, et elles sont plus facilement réalisables dans les études à grande échelle.

Les seuls cas où les mesures seraient recommandées seraient pour la validation des prédictions ou l'identification de situations nouvelles ou inhabituelles qui se produisent dans des conditions proscrites. Conformément à cette démarche, un nombre limité de mesures seront utilisées pour valider les prédictions. En outre, un ensemble plus détaillé de mesures seront prises afin de valider les prédictions visant les basses fréquences et les infrasons.

Des estimations des niveaux de bruit à l'intérieur seront effectuées en se basant sur la différence attendue entre les niveaux à l'intérieur et à l'extérieur. Dans les études évaluant la gêne due au bruit du trafic routier, la mesure du bruit intérieur est considérée comme la plus pertinente. Par conséquent, dans l'évaluation du désagrément dû au BEE, il peut être important d'évaluer les niveaux sonores intérieurs. Afin de comparer les résultats obtenus avec ceux d'études réalisées dans d'autres pays, il est important de déterminer si les demeures canadiennes atténuent plus ou moins le bruit extérieur. Il sera aussi important de connaître les différences d'une maison à l'autre sur le plan de l'atténuation du bruit extérieur et d'évaluer si l'atténuation varie beaucoup d'une maison canadienne à une autre selon les matériaux de construction extérieurs (bois, brique, stucco, parement d'aluminium).

6.1 Modélisation des émissions sonores des éoliennes

Les niveaux de pression acoustique à l'extérieur seront prédits à l'emplacement des récepteurs au moyen des logiciels CadnaA de DataKustic et WindPro d'EMD International AS. Ce dernier progiciel sera aussi utilisé pour évaluer l'effet stroboscopique des éoliennes à l'emplacement des récepteurs. La modélisation du son inclura des mises en œuvre des normes ISO 9613, Harmonoise et Nord2000. À des fins de simplicité et pour pouvoir faire des comparaisons avec d'autres études, les prédictions du niveau de pression acoustique à l'extérieur seront aussi calculées à l'aide d'une méthode nationale suédoise (Ljud från vindkraftverk, 2001 et Ljud från vindkraftverk, 2010). Les niveaux prédits seront validés par au moins une mesure acoustique à chaque lieu d'étude pour chaque modèle d'éolienne à laquelle les sujets de l'enquête sont exposés.

Les niveaux des infrasons seront prédits à l'aide d'une méthode à équation parabolique (voir la section 6.2.2).

6.1.1 Topographie

Les données topographiques seront en grande partie obtenues à partir de cartes du Canada à l'échelle 1:50 000 avec des intervalles de contour de niveau de 10 m. À chaque endroit modélisé, une recherche sera faite dans des documents provinciaux et municipaux pour obtenir des informations plus détaillées. Les routes, les chemins de fer, les entités hydrographiques et les zones boisées seront aussi identifiés à l'aide des cartes topographiques. Les contours des régions boisées, les courbes de niveau et les contours des zones occupées par de grands bâtiments seront utilisés pour déterminer la visibilité des éoliennes. Les courbes de niveau et les contours des zones occupées par de grands bâtiments seront utilisés pour calculer les effets des obstacles au bruit. Le cas échéant, le logiciel Global Mapper de Blue Marble sera utilisé pour convertir les modèles altimétriques numériques et d'autres formats de carte en courbes de niveau vectorielles, en tronçons routiers, en points de localisation de bâtiments, en contours de bâtiments et en contours de zones boisées, etc. Ces données seront aussi complétées par des photos prises par satellite et des photos aériennes provenant de Google Earth pour identifier les éoliennes, les récepteurs et les caractéristiques topographiques telles que la longueur de rugosité. La vérification de la réalité du relief sera effectuée à l'aide de mesures obtenues au moyen du système de positionnement global GPS à la résidence de chaque participant à l'étude et en contrôlant visuellement le nombre d'éoliennes et les entités topographiques.

6.1.2 Météorologie

Le cas échéant, les données d'entrée dans le logiciel de modélisation comprendront des catégories météorologiques basées sur les statistiques météorologiques. Ces données seront obtenues à partir des stations météorologiques d'Environnement Canada les plus proches. Elles comprennent des rapports horaires de température, d'humidité, de direction et de vitesse du vent et sur la couverture nuageuse. Avec la longueur de rugosité estimée à partir des cartes topographiques, ces données seront utilisées pour estimer les catégories météorologiques. Cela permettra de tenir compte des gradients de vent et de température dans les calculs de propagation.

6.1.3 Puissance sonore des sources

Les niveaux sonores des éoliennes nécessaires pour la modélisation seront obtenus auprès de sources publiques disponibles sur Internet, comme les rapports canadiens fédéraux et provinciaux d'évaluation environnementale conformes à la norme CEI 61400-11. Les spectres seront vérifiés et étendus jusqu'à 6,3 Hz en utilisant au moins une mesure pour chaque type d'éolienne identifiable à chaque lieu d'étude. A l'issue de l'étude, ces données seront aussi demandées de la part des fabricants et exploitants d'éoliennes.

Les niveaux de pression sonore au niveau des récepteurs qui sont dus au trafic routier, aux trains et aux aéronefs seront aussi quantifiés. Pour les grandes routes et les autoroutes, les comptes de trafic sont disponibles auprès des provinces et des municipalités. Le trafic ferroviaire sera estimé à partir des horaires. Les éoliennes ne sont pas construites à proximité des grands aéroports et c'est pourquoi les modèles de la circulation aérienne seront estimés au moyen de consultations avec les autorités aéroportuaires locales.

6.1.4 Niveaux intérieurs

Les niveaux de pression acoustique à l'intérieur des résidences rurales canadiennes seront estimés en utilisant la différence entre les niveaux extérieurs et les niveaux intérieurs de la norme ANSI S12.9-2005/Part 4, avec fenêtres partiellement ouvertes. Aux fréquences inférieures à 16 Hz, les niveaux intérieurs et extérieurs seront traités comme égaux. En raison de la prise en compte des fenêtres partiellement ouvertes, la différence de niveau entre l'intérieur et l'extérieur n'est pas censée dépasser 25 dB (sous 5 kHz). Des mesures visant un sous-échantillon de résidences représentatives seront utilisées pour valider et compléter les estimations et les hypothèses relatives au bruit intérieur. Pour aider à améliorer ces estimations, les détails de la construction de chaque maison, y compris les dimensions de la chambre à coucher du participant seront aussi obtenues lors des entrevues en personne. Dans le cas des répondants qui affirment qu'ils sont dérangés par le bruit pendant le sommeil, on documentera les dimensions, telles que la longueur, la largeur et la hauteur du sol au plafond de la pièce, que le participant aura déclarées.

6.2 Mesures des émissions sonores des éoliennes

Des mesures seront prises près de la base des éoliennes pour vérifier les données disponibles au sujet de la puissance acoustique et d'étendre ces données jusqu'à 6,3 Hz et aux fréquences inférieures dans la gamme des infrasons. À la fin de l'étude, ces données seront aussi demandées de la part des fabricants des éoliennes. En utilisant la même instrumentation, des mesures supplémentaires seront prises à des distances allant jusqu'à 10 km des éoliennes pour vérifier les algorithmes de calcul de la propagation sonore utilisés.

Afin de permettre une vérification de l'exposition au bruit à l'intérieur, la différence de niveau entre l'extérieur et l'intérieur sera mesurée sur un échantillon de résidences. Les détails de construction de chaque maison et les dimensions des chambres à coucher des participants seront aussi obtenus.

Dans certains cas, les niveaux de pression acoustique seront aussi enregistrés à proximité des éoliennes afin d'établir des corrélations avec les mesures d'actimétrie pendant le sommeil. En raison de la présence de sources concurrentes et du grand nombre d'individus portant des actimètres à un moment donné, la mesure du niveau de pression acoustique à l'intérieur n'est pas un choix réalisable.

6.2.1 Puissance sonore à la source et propagation du bruit

À chaque emplacement où les résidents participeront à l'étude, les mesures acoustiques seront effectuées pour une ou plusieurs vitesses de vent. Les mesures seront aussi conformes que possible aux exigences de la norme CEI 61400-11. Il sera généralement nécessaire de mesurer le son émis par plusieurs éoliennes et, quand ces éoliennes seront situées sur une propriété privée, les distances et les angles de mesure pourraient ne pas être conformes aux exigences de la norme CEI 61400-11. On appliquera les corrections de la divergence géométrique et de l'absorption atmosphérique de la norme ISO 9613 pour tenir compte des différences touchant la distance de mesure. Au cours de ces mesures, le vent et la température seront contrôlés à des hauteurs de 2 m et de 10 m avec une station météo portable. La vitesse de rotation de l'éolienne la plus proche sera aussi mesurée. En outre, à la fin des mesures, on obtiendra des données météorologiques en plus de la puissance électrique de sortie et des données sur la vitesse de rotation des éoliennes, qui seront obtenues auprès des exploitants des éoliennes. Les données mesurées seront aussi comparées avec les données sur la vitesse et la direction du vent ainsi que sur la couverture nuageuse liées aux stations météorologiques d'Environnement Canada.

Des mesures similaires à celles utilisées pour la puissance sonore des sources seront prises à des distances allant jusqu'à 10 km des éoliennes pour valider les modèles de propagation du son. Les conditions météorologiques entre les éoliennes et les micros de mesure seront aussi mesurées. Au cours de ces mesures, on tentera de corréler la topographie de l'emplacement et les statistiques météorologiques avec le plancher de bruit lié au bruit du vent (van den Berg 2006).

Les mesures extérieures des ESE seront effectuées avec des microphones prépolarisés de ½ pouce Brüel & Kjaer 4189, qui présentent un bruit propre de 14,6 dBA et une fréquence limite inférieure de 4 Hz à -3 dB. Ces microphones sont installés au niveau du sol à l'aide d'un disque de support Brüel & Kjaer UA-2133 de 750 mm et des pare-vent hémisphériques de 90 mm. L'acquisition de données se fera au moyen d'un sonomètre Brüel & Kjaer 2270, du système PULSE de Brüel & Kjaer avec un préamplificateur 2669 et un module frontal LAN-XI avec deux modules d'entrée 24 bits produisant une plage dynamique combinée de 160 dB.

La station météo portable se composera d'un enregistreur de données HOBO U30-NRC de Onset avec un panneau solaire de 6 watts, un capteur de température et d'humidité S-THB-M002 avec un pare-soleil RS3, un capteur de température S-TMB-M017avec un pare-soleil RS3, un capteur de pression barométrique S-BPB- CM50, et deux anémomètres à coupelles et girouettes S-WCA-M003. Les capteurs de la station météorologique seront montés à 2 m et à 10 m de hauteur sur un mât Clark QT 10/HP.

6.2.2 Mesure des infrasons

La propagation des infrasons sera validée par des mesures similaires à la méthode utilisée pour mesurer la puissance sonore des sources et la propagation du son. Une différence notable est que la collecte de données s'effectuera pendant un minimum d'une semaine chaque saison pour saisir les données dans toutes les catégories météorologiques appropriées. Les mesures seront effectuées simultanément à quatre points jusqu'à une distance de 10 km. La pression sera mesurée à l'aide de microbaromètres avec un pare-vent cruciforme ayant un rayon de 50 pieds.

6.2.3 Différences de niveau entre l'intérieur et l'extérieur

Les mesures de la différence de niveau entre l'extérieur et l'intérieur de maisons rurales du Canada suivront les procédures de la norme ISO 140-5:1998. Les données seront saisies pendant que les fenêtres seront fermées. Pour les mesures faisant appel à l'excitation par haut-parleur, les résultats seront étendus vers les graves jusqu'à 16 Hz. Dans des endroits soumis à des ESE suffisantes, ces mesures seront complétées à 6,3 Hz en utilisant des méthodes utilisées pour le trafic aérien décrites dans la norme ISO 140-5, annexe informative D. Comme pour les mesures à basse fréquence effectuées au Danemark (Hoffmeyer et Sondergaard, 2008), pour les mesures à l'intérieur, les microphones seront posés de 10 à 20 cm des coins trièdres. En outre, une mesure inverse de l'affaiblissement de transmission sera effectuée de façon semblable à la procédure décrite dans Sharp et Martin, 1996, où les sources sonores sont situées à l'intérieur. La méthode inverse permet aussi d'utiliser des microphones situés au-dessus de la maison. Les résultats obtenus avec les éoliennes seront comparés avec les autres méthodes pour déterminer la relation entre l'affaiblissement de transmission, le temps de réverbération et la différence de niveau du son provenant des éoliennes, à l'intérieur et à l'extérieur.

Étant donné que ces mesures exposent les participants au bruit, les niveaux sonores intérieurs seront limités au-dessous de toutes les limites s'appliquant aux professions au Canada. Pour cette raison, il ne sera pas possible de recourir à l'excitation par impulsion pour déterminer le temps de réverbération en utilisant des ballons, à moins que les propriétaires soient disposés à quitter leur maison pendant les mesures. Un ballon de jeu peut produire un niveau dépassant 140 dB lorsqu'il éclate. Un ballon qui éclate peut aussi faire faire des sursauts qui pourraient entraîner des réactions indésirables chez les personnes jeunes souffrant du syndrome du QT long. Pour éviter ces problèmes, des haut-parleurs seront utilisés pour mesurer le temps de réverbération et l'affaiblissement de transmission selon la norme ISO 140-5. Le niveau maximum produit par les enceintes sera limité à 104 dBA. Pour éliminer le problème des sursauts, on augmentera progressivement l'amplitude du signal de bruit.

Pour éviter de déranger les voisins, le niveau cible nominal du bruit extérieur à la limite de la propriété sera de 50 dBA. Dans certains cas, cela ne permettra pas de disposer d'un signal de bruit suffisant pour les mesures. Le bruit sera donc conçu pour être le moins dérangeant possible et, pour cela, il sera produit par excitation aléatoire de bruit rose et il sera mis en forme avec un égaliseur graphique à 6 dB au-dessus du bruit de fond. Conformément à la norme ISO 140-5, les différences de niveau dans les bandes d'1/3 d'octave adjacentes seront maintenues en dessous de 6 dB. Aussi, pour éviter de déranger les voisins, les mesures effectuées selon la norme ISO 140-5 peuvent être complétées ou remplacées par des mesures inverses de l'affaiblissement de transmission en utilisant la procédure de Sharp et Martin, 1996. Dans ce cas, les sources de bruit seront situées à l'intérieur, ce qui pourrait permettre d'obtenir des niveaux sonores extérieurs atteignant jusqu'à 80 dB de moins que ceux qui seraient nécessaires pour la méthode de la norme ISO 140-5.

L'acquisition des données se fera au moyen de sonomètres Brüel & Kjaer de type 2270. Ces sonomètres permettront de vérifier immédiatement la qualité des données à un emplacement à l'aide du logiciel de calcul d'acoustique du bâtiment à deux voies BZ-7229 de Bruel et Kjaer pour le sonomètre 2270, qui calcule le temps de réverbération et l'affaiblissement de transmission de 50 Hz à 5 kHz. Le logiciel Labview de National Instruments sera utilisé pour produire l'exposition au bruit et un ordinateur ThinkPad W520 de Lenovo sera utilisé pour générer le bruit. Comme ce dernier n'est pas une source étalonnée, les mesures seront prises simultanément avec plusieurs microphones à l'intérieur et à l'extérieur. Le son sera reproduit par un haut-parleur de tablette Signature S1 de Paradigm et, sous 160 Hz, par un caisson de graves Servo de Paradigm doté d'un haut-parleur de graves de 15 pouces. Ces haut-parleurs ont été choisis parce qu'ils satisfont aux exigences en matière de directivité de la norme ISO 140-5, ils peuvent produire les niveaux souhaités de pression acoustique et ils semblent inoffensifs pour les propriétaires de maisons. La fréquence limite inférieure de la mesure sera à 16 Hz, fréquence à laquelle le niveau produit par le caisson de graves descend à 84 dB à 1 m dans un espace semi-anéchoïque.

6.2.3 Mesures de l'étude actimétrique pendant le sommeil

Au cours de certaines mesures actigraphiques, les ESE seront enregistrées à un seul emplacement à proximité d'une éolienne avec un sonomètre 2270 de Bruel et Kjaer et la trousse de microphone extérieur UA 1404. Cette mesure sera synchronisée avec les actimètres pour obtenir une estimation des moments où les éoliennes fonctionnent par intermittence ou en continu. A l'issue de l'étude, des données d'exploitation seront demandées de la part des exploitants d'éoliennes pour synchroniser les données avec les résultats d'actimétrie du sommeil.

7. Analyse statistique

Un modèle de relation exposition-réponse sera utilisé pour étudier les effets sur la santé des ESE dans les communautés locales. Les résidences seront catégorisées dans des intervalles de 5 dB(A) en fonction des niveaux d'émission pondérés A dus seulement aux ESE, c'est-à-dire dans les catégories <30, 30 - <35, 35 - <40, 40 - <45 et ≥ 45 dB(A). L'étude n'est pas conçue comme une étude groupe-témoin/groupe traité. Il serait difficile de trouver un groupe témoin approprié, pour lequel tous les facteurs seraient égaux à l'exception des ESE, puisque la collectivité témoin devrait aussi être exposée aux mêmes conditions météorologiques (et peut-être aussi topographiques). Par conséquent, un modèle de réponse à l'exposition serait le plus approprié pour étudier les effets sur la santé des personnes qui habitent plus proche des éoliennes que d'autres qui habitent plus loin, car toutes les personnes seraient exposées à des conditions de vie similaires comme les conditions régionales, les conditions météorologiques et la topographie. Le deuxième groupe serait considéré comme représentant une population témoin où l'exposition aux ESE est effectivement nulle et les effets observés ne seraient pas imputables aux ESE.

Les critères d'évaluation d'intérêt prioritaire sont ceux qui sont mesurés objectivement et leur occurrence chez les personnes vivant dans différents « bacs sonores » (catégories de niveaux) ou à des groupes de distances à partir d'éoliennes. Les données des questionnaires remplis par les participants seront aussi analysées et comparées avec les effets mesurés sur la santé. Dans certains cas, ces derniers seront utilisés pour éviter d'éventuels biais liés à l'autosélection et à la sensibilisation des participants qui peuvent survenir dans le cas des mesures relatives à la santé qui sont auto-évaluées. Les mesures objectives seront aussi analysées en fonction des mesures d'auto-évaluation, y compris les échelles validées intégrées au questionnaire. L'analyse statistique comprendrait, de manière non exclusive, ce qui suit :

  • Un test « chi » au carré de l'indépendance afin de comparer les proportions d'individus correspondant aux différents groupes de niveaux sonores des personnes dérangées ou non dérangées par le BEE en raison d'autres facteurs (tels que (sans s'y limiter) le niveau d'exposition aux ESE, les avantages économiques, la visibilité des éoliennes, etc.).
  • Une analyse de variance (ANOVA) pour comparer les groupes de niveaux d'ESE pour les données d'intervalle, comme les niveaux de cortisol, la pression artérielle/fréquence cardiaque et l'actimétrie du sommeil tout en apportant des ajustements pour tenir compte des facteurs de confusion possible.
  • Des corrélations entre les variables à échelle ordinale et les variables à échelle d'intervalles (les variables à échelle ordinale sont celles qui exigent que les participants notent leur approbation ou désapprobation sur une échelle de 1 à 5, tandis que les données d'intervalles sont des variables mesurées telles que les concentrations de cortisol et la pression artérielle).
  • Un modèle de régression logistique de la réponse à l'exposition multivarié sera élaboré pour les variables de réponse dichotomiques (dérangé ou non dérangé; conscient du bruit sans être dérangé/inconscient du bruit, ainsi que d'autres variables) afin de comparer les caractéristiques des groupes par rapport à une échelle continue des variables d'exposition et d'autres variables environnementales et modératrices.
  • Des modèles de régression linéaire multivariée de la réponse à l'exposition seront élaborés pour les variables d'intervalle (teneur en cortisol des cheveux, tension artérielle, paramètres du sommeil) pour comparer les caractéristiques des groupes par rapport à une échelle continue des variables d'exposition et d'autres variables environnementales et modératrices.
  • Des modèles de régression simultanée pour comparer la perturbation par les ESE provenant de diverses sources de bruit établies d'après le questionnaire.
  • Les principales composantes requises afin de générer la structure de dépendance entre les variables subjectives sur la réponse.

7.1 Puissance statistique

Comme les troubles du sommeil font souvent l'objet de plaintes en matière de santé liées au BEE dans les études par observation et les études de cas, l'un des principaux objectifs de recherche de cette étude est de quantifier l'ampleur de la perturbation du sommeil due au BEE. Actuellement, il n'existe aucune donnée normative fondée sur la population provenant de l'actigraphie en provenance des collectivités exposées aux ESE. Ainsi, l'efficacité statistique dans l'étude était basée sur les troubles du sommeil rapportés. On estime à près de 10 % (Riemann et al., 2011;Tjepkema, 2005)la proportion d'adultes éprouvant des problèmes de sommeil et ce chiffre pourrait atteindre 40 % des adultes (National Sleep Foundation, 2005). Pour le calcul de la taille de l'échantillon nécessaire pour obtenir une efficacité statistique suffisante pour détecter un trouble du sommeil dans cette étude, on utilisera une estimation prudente de 10 %. En se basant sur un échantillon de 2000 résidences et en supposant que 20 % des résidences de l'échantillon sont à proximité des éoliennes (où le niveau sonore est de 40 dBA ou plus), les chercheurs seront en mesure de détecter au moins une différence de 7 % du taux de prévalence entre la population générale et l'échantillon de personnes vivant plus près d'éoliennes, avec un taux de 5 % de faux positifs et une efficacité statistique de 80 %.

Ce calcul de la taille de l'échantillon est fondé sur les hypothèses suivantes : a) il y aura un taux d'occupation de 80 % pour les résidences dans les zones rurales et b) il y aura un taux de participation de 70 % pour l'actimétrie du sommeil. Une taille d'échantillon de 1 800 résidences serait nécessaire, mais compte tenu de la possibilité que toutes les hypothèses ne soient pas fondées, et que les taux de prévalence seront ajustés en fonction d'autres covariables dans un modèle de régression logistique (par exemple, entre autres, le sexe, l'âge, le nombre de personnes qui reçoivent des prestations financières, les types de construction), on a porté la taille de l'échantillon à 2000 résidences. En se basant sur la taille estimée de l'échantillon de 2000 résidences, tous les autres paramètres finals objectifs devraient être prédits avec un degré de confiance semblable. Des autres études qui ont utilisé l'actimétrie pour caractériser les effets du bruit des aéronefs sur le sommeil étaient basées sur un nombre de sujets beaucoup moins élevé (Passchier-Vermeer et al., 2002;. Fidell et al., 1995;. Horne et al., 1994;. Ollerhead et al., 1992).

8. Résultats et limites de la recherche

Cette recherche vise à fournir aux décideurs de nouvelles preuves scientifiques à l'appui d'une base de données globale qui contribuera à éclairer les décisions et les politiques au sujet des pratiques concernant les propositions, les installations et l'exploitation d'éoliennes au Canada. Bien que cette recherche soit menée afin de fournir des informations supplémentaires sur un sujet d'actualité, les résultats ne constitueront pas une réponse définitive en eux-mêmes. Ils feront progresser l'état actuel des connaissances actuelles et fourniront une base sur laquelle pourront tabler de futures recherches dans ce domaine.

La force d'une conception épidémiologique comme celle qui est proposée repose sur le nombre de résultats examinés, la taille relativement grande de l'échantillon et la mesure de la prévalence des auto-évaluations des facteurs étudiés. Les études épidémiologiques, cependant, ne peuvent pas éliminer toutes les sources de biais (voir ci-dessous). Toute conception épidémiologique présente des forces et des faiblesses. L'étude transversale actuelle est une étude d'observation à un moment donné auprès d'un échantillon de sujets vivants à diverses distances des éoliennes. La temporalité de la relation rend difficile d'établir si l'exposition aux ESE précède les effets sur la santé qui font l'objet de la recherche ou si les effets sur la santé étaient déjà présents avant l'exposition. Par conséquent, cette conception ne permet pas d'établir des conclusions en ce qui concerne le lien de causalité. De plus, la nature de cette étude ne permet pas d'étudier le rapport entre la durée de l'exposition aux ESE en fonction des critères de santé mesurés. Toutefois, il sera possible d'établir une estimation globale de l'histoire d'exposition des individus en faisant correspondre l'historique d'exploitation des éoliennes avec la durée de résidence déclarée par les participants.

Dans le cas de l'actimétrie du sommeil, cette approche présente la force d'être un modèle à mesures répétées en raison des multiples mesures de sommeil obtenues auprès des mêmes sujets qui peuvent être corrélées avec les données d'exploitation des éoliennes. Pour les autres paramètres mesurés dans cette étude, aucune mesure ne peut être répétée et il faut prendre en considération la possibilité que ces mesures soient sensibles à d'autres facteurs. En outre, bien que des mesures des indicateurs de santé seront utilisées dans cette étude, d'autres facteurs peuvent influer sur ces mesures. Il s'agit notamment de la conformité des participants, des calendriers individuels, des paramètres des mesures, etc. Cette étude peut aussi être subir l'effet de différentes formes de préjugés dont certains sont discutés ci-dessous.

8.1 Biais et non-participation

Il est important de reconnaître les limites présentes lorsqu'on se fonde uniquement sur les données des questionnaires d'auto-évaluation pour évaluer les liens entre les ESE et la santé humaine. Les résultats peuvent être biaisés lorsqu'on utilise des questionnaires et que l'on s'appuie seulement sur des données d'auto-évaluation car la probabilité que les personnes qui sont les plus concernées ou sensibilisées à la question participent à l'étude et que ces personnes surévaluent les symptômes des troubles de santé (Smith- Sivertsen et al., 2000;. Moffatt et al., 2000) est plus grande. Il a été recommandé dans Moffatt et al. (2000) que, « parce qu'il est peu probable que l'on puisse atteindre une certitude absolue au sujet du biais dû à la sensibilisation dans les études épidémiologiques sur l'environnement, les données d'auto-évaluation devraient être complétées par d'autres observations » [traduction]. Comme il a été mentionné précédemment, il peut aussi y avoir des facteurs qui motivent les gens à minimiser leurs réponses (par exemple, par peur de réduire la valeur des propriétés). Pour ces raisons, Santé Canada est d'avis que le questionnaire devrait aussi dans la mesure du possible recueillir de l'information qui lui permettra de déterminer dans quelle mesure les préjugés peuvent influer sur les résultats.

Depuis l'annonce de l'étude par Santé CanadaNote de bas de page ii, elle a reçu l'attention du public et des médias. Même si cela a été fait pour accroître la transparence de l'étude et acquérir des informations sur la conception proposée par les partenaires, une telle attention peut influer sur les résultats de l'étude en augmentant le biais de sensibilisation parmi les participants qui peuvent surévaluer leurs symptômes. On s'inquiète aussi du fait que le biais de participation puisse être un facteur, c'est-à-dire que certaines personnes pourraient participer (ou non) en raison d'une motivation ou d'objectifs individuels. Le biais de participation pourrait influencer les résultats de l'étude. En l'absence d'un taux de réponse très élevé, les personnes participantes seraient classées comme ayant fait de l'autosélection. Cependant, avec un taux de réponse anticipé de 70 à 75 %, l'impact du biais d'autosélection devrait être suffisamment atténué. Le biais de sélection dans cette étude sera réduit dans la mesure où Statistique Canada ciblera toutes les résidences dans les catégories d'exposition aux ESE les plus élevées et utilisera des méthodes d'échantillonnage aléatoire pour les résidences faisant partie des catégories les plus éloignées des sources d'exposition au bruit. En outre, dans tous les cas, le seul sujet par foyer participant à l'étude sera choisi aléatoirement.

Le taux de participation peut diminuer dans le cas de certains paramètres mesurés, en particulier pour le dosage du cortisol dans les cheveux. Les analyses statistiques peuvent évaluer les différences systématiques qui peuvent exister entre les sujets qui participent pleinement, partiellement ou pas du tout. Par exemple, une analyse effectuée en fonction de la distance la plus courte de l'éolienne peut être faite pour révéler un biais potentiel touchant l'échantillon. Cependant, si les taux de réponse sont trop bas, cela peut faire obstacle à la possibilité de généraliser les résultats à l'ensemble des résidences ciblées par l'étude.

Un biais possible pourrait aussi être associé à l'heure des visites; par exemple, à certaines heures, le nombre de retraités, de personnes handicapées ou de parents au foyer pourrait être plus élevé. Statistique Canada tentera de minimiser ce facteur en faisant des visites à domicile à tous les moments de la journée, y compris pendant le week-end et la semaine. Si une surreprésentation d'un groupe démographique quelconque est remarquée, on pourra apporter des corrections de pondération.

Enfin, la non-réponse peut constituer un obstacle pour divers motifs. Par exemple, les sujets peuvent avoir abandonné leur habitation ou ils peuvent être des récepteurs participants qui subissent des pressions les empêchant de participer. Santé Canada n'a aucun moyen de savoir à l'avance dans quelle mesure la non-réponse aura un impact cette étude, mais des stratégies de conversion des refus seront employées par les enquêteurs et on tentera d'obtenir des résultats d'auto-évaluation limités de la part des non-répondeurs.

9. Conclusions

L'étude de recherche qui sera entreprise par Santé Canada appuiera le gouvernement et d'autres parties prenantes, en renforçant la base de preuves à l'appui des décisions, des conseils et des propositions concernant les politiques d'aménagement pour les éoliennes et d'installation et d'exploitation de ces dernières au Canada. Les résultats de l'étude seront publiés dans des revues avec comité de lecture et ils contribueront à la base de données existante, sans toutefois apporter en soi des réponses définitives.

10. Références choisiesNote de bas de page iii

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Notes de bas de page

Note de bas de page 1

On fait une distinction importante entre la caractérisation physique de l'énergie acoustique des « émissions sonores » et l'évaluation subjective du « bruit » considéré comme indésirable.

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Note de bas de page 2

Santé Canada annonce la tenue d'une étude sur le bruit des éoliennes et ses effets sur la santé

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Note de bas de page 3

Cette liste de référence n'est pas complète et ne constitue pas une indication selon laquelle Santé Canada soutient les conclusions de ces publications. Un examen complet de la documentation dans le domaine devrait coïncider avec la fin de la présente étude.

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