Ballast (marine)

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Un ballast est un réservoir d'eau de grande contenance équipant certains navires. Il est destiné à être rempli ou vidangé d'eau de mer afin d'optimiser la navigation. L'opération de vidange, ou déballastage, effectuée dans de mauvaises conditions peut poser des problèmes écologiques.

Le ballast est également le nom donné aux capacités de stockage de combustibles ou d'eau douce : ballast « eau douce », ballast « à combustible ».

Étymologie[modifier | modifier le code]

Abréviation de water-ballast, terme anglais, de water 'eau' et ballast 'lest'. A d'abord désigné l'eau de ces réservoirs, avant de s'appliquer par métonymie aux réservoirs eux-mêmes (anglais ballast tanks). Le mot ballast, d'origine scandinave, signifiant 'lest', a été emprunté au XIVe siècle par le bas allemand (ligue Hanséatique) et le néerlandais, d'où il a passé à la même époque en français et en anglais. Supplanté entre-temps en français par le mot lest, il a été emprunté à l'anglais dans ses sens actuels[1].

Usage[modifier | modifier le code]

Le ballast est destiné à être rempli ou vidangé d'eau de mer afin d'optimiser la navigation. Il permet entre autres de corriger la gîte ou l'assiette lorsqu'un chargement est déséquilibré ; d'accroître l'enfoncement d'un navire lège, afin que l'hélice soit suffisamment immergée et également diminuer le fardage ; d'éviter les efforts trop importants au navire (répartition des poids sur la longueur) et d'améliorer la stabilité en modifiant la position du centre de gravité général.

Le déballastage en mer, dans les ports marins ou d'eau douce pose des problèmes pour la biodiversité, car c'est un puissant facteur de dispersion d'espèces exotiques dont certaines pourraient devenir des espèces invasives[2].

À bord des navires de surface[modifier | modifier le code]

Ballast de double fond
Vue dans un ballast latéral du pétrolier/chimiquier Chassiron.

Le ballast forme un lest permettant de gérer la stabilité et/ou l'assiette d'un navire.
Il s'agit le plus couramment de plusieurs capacités pouvant être remplies d'eau de mer ou vidées au gré des nécessités, ce par un circuit de ballastage et à l'aide de pompe(s).

Lors de passage en forme de radoub les ballasts peuvent être vidangés par gravité en dévissant le(s) nable(s).

On appelle aussi communément ballast à combustible les capacités qui contiennent du combustible liquide (les soutes).

Lorsqu'il s'agit d'un simple lest, on place une matière dense (par exemple des pierres, ou plus récemment des gueuses de plombs) dans le fond des bateaux pour les rendre plus stables, ou corriger un problème de jauge.

Pen Duick V, le navire d'Éric Tabarly, est le premier voilier à ballasts[3].

Les ballasts peuvent être centraux : ils sont alors fixes, et leur avantage est de procurer une certaine inertie contre la gîte, ou latéraux : situés dans les flancs du bateau, ils nécessitent un moindre volume que les ballasts centraux[4], mais le volume d'eau présent doit être transvasé sur l'autre bord à chaque virement de bord dans le cas des voiliers. Sur de petites unités, ce transfert peut se faire par simple gravitation lorsque gîte et vitesse sont assez élevées, en ouvrant et fermant les vannes disposées sur le système de ballastage. Au vent arrière, où la question de gîte se pose moins, les ballasts peuvent être partiellement purgés en rejetant à la mer une partie de leur contenu, afin d'alléger le poids du bateau[5].

Dans d'autres conditions, et notamment sur de gros navires à moteur, la gestion peut être plus complexe. Elle fait l'objet de procédures détaillées dans le cadre d'une convention internationale (BWM) de 2004 instaurée par l'Organisation maritime internationale, qui devra s'appliquer à l'ensemble de la flotte de la marine marchande des 30 États signataires d'ici 2016[6].

À bord des sous-marins[modifier | modifier le code]

Les ballasts d'un sous-marin sont des réservoirs, à l'extérieur (ou à l'intérieur sur d'anciens sous-marins) de la coque résistante (dite coque épaisse), qui contiennent de l'air ou de l'eau. Leur ouverture supérieure est fermée par des trappes actionnables à distances appelées « purges », leur ouverture inférieure n'a pas d'obturateur.

  • En surface, les purges sont fermées et les ballasts sont pleins d'air (comme un verre vide retourné dans l'eau).
  • Pour plonger, le sous-marin ouvre ses purges, les ballasts se remplissent entièrement d'eau et diminuent ainsi sa flottabilité; l'intensité de la poussée d'Archimède reste la même mais le poids du sous-marin augmente, et le sous-marin plonge. Une fois en plongée, les ballasts étant pleins d'eau, les purges sont refermées pour une raison de sécurité. Le sous-marin équilibre son poids avec la poussée d'Archimède à l'aide de caisses de réglage sous pression, appelées régleurs, qu'il remplit plus ou moins d'eau ou d'air comprimé. De même il règle son assiette par l'intermédiaire de caisses d'assiette, afin de la maintenir nulle. On dit qu'il effectue sa pesée. Ainsi, un sous-marin en plongée est, comme un aérostat dans l'air, en position d'équilibre (quoique instable) dans l'eau (principe du ludion); sa flottabilité est nulle et il se déplace sur le plan vertical en agissant sur ses barres de plongée et sa propulsion.
  • Pour faire surface, le sous-marin injecte de l'air comprimé dans les ballast (les purges étant fermées) pour les vider entièrement de leur eau et retrouver une flottabilité positive. On dit qu'il chasse aux ballasts.

Autres applications maritimes et navales[modifier | modifier le code]

Le principe du ballast est également utilisé par les bathyscaphes. Les brise-glaces l'utilisent aussi afin de faire rouler le navire, et éviter de rester pris dans les glaces. Les docks flottants, les navires porte-barges ou les navires amphibies utilisent des ballasts pour diminuer leur flottabilité et donner ainsi accès à leur charge en pontée (barges, chalands, navire transporté) ou en radier (chalands de débarquement). Les navires de débarquement les utilisent aussi pour « plager » (échouage opérationnel).

Conséquences environnementales du ballastage[modifier | modifier le code]

Le ballastage est l'action de vider ou de remplir les ballasts d'eau de mer. L'OMI a évalué que pour la seule année 2004, ce sont environ 10 milliards de mètres cube d'eau qui ont été transportés par les 45 000 navires de commerce mondiaux dans leurs ballasts.

L'un des problèmes actuels inhérents au ballastage et au déballastage est que l'eau de mer est pompée à un endroit du globe (zone de déchargement de cargaison), et généralement vidangée à un autre (zone de chargement). L'eau de mer contient des particules solides boueuses et des particules vivantes animales ou végétales, ces éléments peuvent être toujours vivants lors du rejet. Ils peuvent alors se retrouver dans un écosystème différent auquel ils peuvent nuire[7]. La réglementation actuelle tend à obliger les navires à avoir un plan de gestion des eaux de ballast ce, afin d'éviter de déséquilibrer un écosystème par le transport éventuel d'espèces invasives.

  • Une Convention internationale pour la gestion des eaux de ballast, a été proposée en 2004 par l'OMI, concernant des procédures minimales de renouvellement de ballast, et de standardisation des équipements de vidange des ballasts.
  • Mais elle n'entre en vigueur que 12 mois après ratification par 30 États au moins, devant représenter 35 % du tonnage brut mondial. Or, 6 ans plus tard, début 2010, seuls 22 pays (qui transportent 22,65 % du tonnage de fret mondial maritime) l'avaient ratifiée.
  • L'OMI a donc lors de sa 60e réunion voté une résolution appelant les États à ratifier cette convention et à rapidement faire installer des systèmes d'administration d'eau de lest pour les nouveaux navires, conformément aux dates d'application contenues dans la Convention (entre 2009 et 2016).

Les navires doivent conformément à la règlementation, échanger, lorsqu'ils se trouvent en haute mer, l'eau des ballasts. L'échange doit se faire si possible par grande profondeur (> 2000 m), de jour et le plus loin possible du littoral. Afin de pallier des problèmes d'efforts structurels et/ou de stabilité, deux possibilités sont offertes pour le remplacement des eaux de ballasts :

  1. Vidanger la totalité puis remplir.
  2. Sans procéder à la vidange, continuer le remplissage en laissant le trop plein sortir par les dégagements d'air, il faut dans ce cas refouler trois fois le volume du ballast (cette méthode est plus longue mais permet de ne pas modifier les critères de stabilité).

Ces échanges doivent être mentionnés dans un registre.

Un traitement chimique ainsi qu'un traitement mécanique des eaux de ballasts sont également à l'étude[8].

Lors d'un déballastage, l'eau rejetée a souvent une couleur rouille en raison des boues qui se déposent dans le fond des ballasts au fur et à mesure des mouvements de remplissage/vidange.

Certains navires citerne anciens, moins pourvus en capacités de ballasts utilisent une partie de leurs cuves de cargaison pour le ballastage ; avant de le faire, ces cuves doivent être nettoyées, mais il arrive que des équipages de pétroliers peu scrupuleux rejettent à la mer une eau fortement contaminée en hydrocarbures, ce phénomène extrêmement polluant est souvent désigné dans la presse sous le terme (impropre) de dégazage.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Dictionnaire historique de la langue française, Éditions Le Robert, consulté dans l'édition de 1995.
  2. Barry, S. C., K. R. Hayes, C. L. Hewitt, H. L. Behrens, E. Dragsund, and S. M. Bakke. 2008. Ballast water risk assessment: principles, processes, and methods. ICES J. Mar. Sci. 65:121-131
  3. Mémoires du large, d'Eric Tabarly, pages centrales
  4. « Les Sables-d'Olonne Vendée Globe : le point sur les futurs bateaux IMOCA », sur Le Journal des Sables,‎ 2 janvier 2014 (consulté le 19 janvier 2014)
  5. Christian Lepape, « Téhater en solitaire sur parcours bananes en monotype Gigaro »,‎ 2006 (consulté le 20 janvier 2014)
  6. (en) « Ballast Water Management Convention (IMO) « Bio Sea : Ballast water treatment system » (consulté le 20 janvier 2014)
  7. Rapport sur la qualité de l'eau dans les grands lacs
  8. [PDF]Armateurs de France

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]