Feu d'artifice Calvi

Pollution lumineuse : la menace grandissant dans l’ombre

La pollution lumineuse est une menace en pleine croissance engendrée par l’utilisation abusive des nouvelles technologies d’éclairages artificiels à bas coût. Cette perturbation est encore peu connue mais ses conséquences sur les cycles jour/nuit et la perception des cycles lunaires peuvent être très inquiétantes pour le bon fonctionnement de tous les écosystèmes et des services qu’ils nous rendent. Malheureusement, pour l’instant il n’existe aucune politique de gestion pour la protection de l’environnement face à la pollution lumineuse, bien que certaines solutions soient déjà suggérées et appliquées à petite échelle.

Et la lumière fut !

Depuis l’invention de l’éclairage artificiel grâce aux révolutions telles que l’électricité et l’ampoule, la lumière est devenue un symbole de modernité, d’urbanité et de sécurité au sein de notre société. Elle s’est invitée dans nos maisons et a rapidement illuminé la très grande majorité de nos espaces publics pour nous permettre de réaliser nos activités plus tôt, plus tard, ou plus généralement pour notre confort. Cette avancée a très certainement joué un rôle sans précédent dans notre développement et notre croissance. Mais à y réfléchir quelques instants, n’a-t-elle véritablement que des avantages ?

Au cours des 100 dernières années, la lumière artificielle est apparue en des endroits, à des moments et à des intensités où elle n’aurait jamais été aperçue de façon naturelle. Au même titre qu’une pollution chimique, on parle aujourd’hui d’une véritable pollution lumineuse qui altère la nuit. Elle a connu une réelle explosion suite à l’invention de l’éclairage LED (Light-Emitting Diode) et CFL (Compact Fluorescent Lamp ou lampes fluo-compactes) dont les ampoules durent plus longtemps et consomment nettement moins d’énergie comparé aux anciennes ampoules à vapeur de sodium. Vu sous cet angle, ces éclairages sembleraient donc avoir un impact écologique bien moins important en réduisant leur empreinte carbone. En réalité, la menace est ailleurs.

Une rue éclairée à l’aide d’ampoules à vapeur de sodium haute pression (couleur orange) et d’éclairage LED émettant une lumière beaucoup plus blanche. Photo : Accozzaglia dot ca.

D’une part, en raison d’un plus faible coût de production et de consommation d’énergie, ces nouvelles lumières artificielles ont pullulé dans tous les recoins de nos villes, villages et zones industrielles où elles peuvent rester allumer 24h/24. D’autre part, la lumière produite est totalement différente de celle émise par les anciens éclairages et, bien évidemment, des étoiles et de la lune. Les fameuses « lumières bleues » de nos écrans qui font débat vis-à-vis des conséquences pour notre sommeil et notre santé sont également émises par les LED et CFL. D’ailleurs, une partie de cette lumière artificielle pénètre plus en profondeur dans l’eau, augmentant ainsi l’exposition des écosystèmes marins et d’eau douce à la pollution lumineuse. Enfin, les intensités émises sont bien plus importantes comparé à la lumière naturelle. En effet, il arrive que la lumière artificielle soit 1 000 000 de fois plus intense que la luminosité naturelle au cours de la nuit.

La nuit est-elle en voie d’extinction ?

Les images issues de satellites fournissent de précieuses informations aux scientifiques pour suivre l’évolution de la pollution lumineuse. Actuellement, il a été estimé qu’un quart de la surface terrestre et 22% des côtes de la planète sont sous l’influence de lumières artificielles la nuit. Ces chiffres ont d’ailleurs tendance à augmenter : de 2012 à 2016, la pollution lumineuse a gagné 2,2 % d’étendue par année (de 0 à 20% selon la région considérée) en plus d’un accroissement de l’intensité émise. Même des aires marines protégées voient leur exposition à la lumière artificielle au cours de la nuit augmenter alors qu’il s’agit de zones où les impacts d’origine humaine doivent être réglementés. L’origine de cette tendance est simple : la pollution lumineuse est étroitement liée à la population humaine et à son développement. En effet, 60% des plus grandes villes mondiales et plus d’un milliard de personnes vivent à moins de 100 km d’une côte, d’où l’exposition importante des milieux littoraux. La population humaine étant en pleine croissance, l’éclairage artificiel suit fatalement cette tendance à la hausse et étend ainsi son influence aussi bien à terre qu’en mer. Cela est d’autant plus préoccupant pour les habitats côtiers et marins car l’augmentation de la population sera proportionnellement plus importante près des côtes qu’à l’intérieur des terres. Finalement, au regard de son taux d’expansion et de sa distribution globale, il n’y a jamais eu aucun équivalent naturel à la pollution lumineuse, peu importe l’échelle de temps considérée.

Image satellite de la pollution lumineuse en Europe. Les zones de forte pollution correspondent aux fortes densités de population humaine. Carte basée sur les données de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).

A terre, l’origine de ces lumières paraît assez évidente : buildings, véhicules, zones industrielles, éclairage public des routes, des rues et des parkings, etc. Si l’on s’intéresse au milieu marin, en plus de l’ensemble des sources évoquées précédemment qui peuvent se situer à la côte, il est possible d’y ajouter les quais, les plateformes pétrolières, les bateaux de pêche et de transport de marchandises, les hôtels de luxe parfois même posés sur l’eau et les ports industriels souvent illuminés pendant l’intégralité de la nuit à des intensités parfois très élevées (jusqu’à 210 lx1 contre un maximum de 0,3 lx pour une intensité lumineuse de pleine lune). Et cela ne s’arrête pas là, car l’influence des lumières artificielles va bien au-delà de ce que l’on peut imaginer en terme de distance. Le skyglow, ou le fait que la lumière soit réfléchie par les particules présentes dans l’atmosphère et la couverture nuageuse, peut étendre l’influence d’une lumière jusqu’à une centaine de kilomètres de sa source d’émission. Ce phénomène amplifie donc l’exposition des milieux naturels à la pollution lumineuse, même dans les lieux les plus éloignés des activités humaines.

Exemple de pollution lumineuse engendrée par un hôtel de luxe sur le lagon de Bora Bora en Polynésie française. Le halo diffus de lumière dans le ciel illustre le phénomène de skyglow. Photo : Hugo Bischoff.

Des conséquences dans tous les écosystèmes et à toutes les échelles

Au final, quel est le véritable problème avec la pollution lumineuse ? En réalité, il s’agit des perturbations du rythme jour/nuit et de la lumière émise par la lune qui peuvent avoir d’importantes conséquences et ce de l’expression des gènes jusqu’aux services écosystémiques2 en passant par la physiologie, le comportement et la reproduction des organismes.

Depuis l’apparition des premières formes de vie, celles-ci ont vécu avec des cycles jour/nuit et cycles lunaires réguliers qui changeaient de façon prédictible. Au cours de l’évolution, ces cycles sont devenus d’important facteurs environnementaux sur lesquels les organismes se sont basés pour de nombreux processus comme leur horloge biologique3 ou la synchronisation de leur physiologie et de leur comportement. La pollution lumineuse est venue altérer ces cycles prédictibles ainsi que la nature et l’intensité de la lumière présente dans le milieu naturel. Le résultat est que les conditions environnementales actuelles ne correspondent plus aux adaptions évolutives mises en places durant des millions d’années, ce qui perturbe de nombreux processus biologiques et écologiques cruciaux. Les milieux tropicaux sont d’ailleurs considérés comme les plus vulnérables car les organismes n’utilisent presque qu’en exclusivité les cycles lunaires pour synchroniser leurs activités (l’exemple typique étant la ponte massive et synchronisée des coraux). Aux plus hautes latitudes, les saisons sont également marquées par des variations de température ou des changements de durée du jour au cours de l’année, même si la pollution lumineuse impacte tout de même ces zones.

Schématisation de l’horloge biologique chez l’humain. La perception de la lumière y joue un rôle essentiel pour synchroniser l’ensemble de l’horloge avec la durée du jour. Illustration : Thibaut Roost.

Le dernier siècle a été marqué par un intérêt croissant des chercheurs pour les conséquences de la pollution lumineuse. A terre, les oiseaux et les insectes ont été les principaux sujets d’études. Chez les premiers, il a été démontré une maturation sexuelle précoce, un allongement de la durée de recherche de nourriture et une extension des périodes de chant dans la soirée en raison de cette perturbation. Quant aux seconds, la pollution lumineuse perturbe leur navigation (principalement chez les espèces nocturnes), les expose aux prédateurs en les concentrant en un même endroit restreint et une restructuration à l’échelle de la communauté4 a même été observée. Il se pourrait même que la pollinisation par les insectes et la dispersion des graines par les chauve-souris soient affectées, induisant des conséquences indirectes sur d’autres organismes qui n’ont pas été exposés à la lumière.

Agrégation d’insectes à proximité d’un éclairage public durant la nuit. Photo : Tambako The Jaguar.

En eau douce, de nombreuses perturbations endocriniennes ont été rapportées chez la truite et la perche, également des suppressions de la migration verticale journalière du zooplancton5 et des altérations du comportement de poissons piscivores. Enfin, concernant le monde marin, l’exemple le plus connu de pollution lumineuse est probablement l’interférence qu’elle cause pour l’orientation des jeunes tortues marines tout juste éclos de leur nid, ces dernières utilisant la lumière émise par la pleine lune comme compas pour rejoindre la mer. Cependant, la lumière artificielle la nuit augmente aussi le nombre de collisions des oiseaux marins avec les navires de pêche illuminés, perturbe le recrutement6 larvaire de tous types d’organismes et peut indirectement modifier la structure des communautés benthiques7 au travers des relations proies-prédateurs entre les poissons.

Impacts connus et potentiels de la pollution lumineuse sur les écosystèmes marins. De haut en bas et de gauche à droite : collisions des oiseaux avec les navires illuminés, suppression de la migration journalière verticale du plancton, extension de comportements de jour durant la nuit, mauvaise orientation des tortues marines juvéniles, déplacement des sites de pontes de tortues marines, perturbation du recrutement larvaire, désynchronisation des pontes de coraux et intensification de la prédation de poissons. Source : Davies et al., 2014.

Le mot de la fin

Malgré les impacts directs et globaux qu’elle engendre, la pollution lumineuse est loin d’être la priorité des politiques face à d’autres pollutions comme celles de l’air, de l’eau ou encore du son. Des recherches sont encore nécessaires pour définir des stratégies de conservation et outils de protection adéquats. Cependant, préserver la nuit devra faire partie intégrante de notre futur car elle est vitale pour la santé des écosystèmes et bien-sûr la nôtre. Le plus grand défi des politiques sur ce sujet sera de trouver le compromis entre garantir les avantages de l’éclairage de nuit pour notre mode de vie, notre économie et notre sécurité tout en atténuant ses impacts sur les milieux naturels.

Plusieurs pistes de solutions existent déjà. Éclairages publics orientés uniquement vers le sol, détecteurs de mouvements pour illuminer seulement en cas de besoin, émission d’une lumière de nature différente, éteindre totalement les éclairages à certaines heures de la nuit, etc. Ces idées peuvent être efficaces car une étude a rapporté qu’en diminuant de 50% l’intensité lumineuse en plus d’éteindre totalement l’éclairage durant quelques heures, les effets néfastes de la pollution lumineuse sur les communautés d’insectes étaient grandement réduits. Une autre voie pour lutter face à la perte de la nuit voudrait également la reconnaissance de zones sensibles à la pollution lumineuse comme les parcs, les forêts, les milieux aquatiques ou les aires marines protégées. Certains suggèrent même d’ajouter la pollution lumineuse à la convention MARPOL relative à la pollution du milieu marin. Peut-être verra-t-on de véritables sanctuaires de la nuit dans les années à venir.

Certaines communes mettent en place des restrictions de l’éclairage public la nuit pour réduire leur consommation énergétique et nuisance lumineuse et informent la population à l’aide d’affichages tel que celui-ci. Source : Maire de Cours.

Glossaire

1Lux (lx) : unité de mesure de l’éclairement lumineux qui caractérise l’intensité lumineuse reçue par unité de surface.

2Service écosystémique : bénéfice offert par les écosystèmes à l’Homme.

3Horloge biologique ou horloge interne : rythmicité cyclique des mécanismes biochimiques et physiologiques au sein d’un individu.

4Communauté : au sens écologique, désigne plusieurs populations d’espèces différentes et les interactions entre elles.

5Zooplancton : terme très généraliste référant à l’ensemble du plancton animal (par opposition au plancton végétal) se nourrissant de matière organique et/ou d’autres organismes planctoniques.

6Recrutement : processus au cours duquel les larves présentent en pleine eau au large vont rejoindre la côte pour ensuite se métamorphoser en adulte.

7Benthique : adjectif faisant référence au benthos, l’ensemble des êtres vivants vivant sur le sol sous-marin.

Pour en savoir (beaucoup) plus

OFB 2021. À la découverte de la Trame noire. https://ofb.gouv.fr/actualites/la-decouverte-de-la-trame-noire

Ministère de la transition écologique et solidaire 2018. À la reconquête de la nuit. La pollution lumineuse : état des lieux et propositions. https://www.vie-publique.fr/sites/default/files/rapport/pdf/194000085.pdf

ARTE 2019. Quand la pollution lumineuse occulte la nuit. https://www.youtube.com/watch?v=i2ZXkQ7laXE

Davies T.W., Duffy J.P., Bennie J. & Gaston K.J. 2014. The nature, extent, and ecological implications of marine light pollution. Frontiers in Ecology and the Environment 12: 347-355 (doi: 10.1890/130281). https://ore.exeter.ac.uk/repository/bitstream/handle/10871/31366/fee2014126347.pdf?sequence=1

Knop E., Zoller L., Ryser R., Gerpe C., Hörler M. & Fontaine C. 2017. Artificial light at night as a new threat to pollination. Nature 548: 206-209 (doi: 10.1038/nature23288). https://www.researchgate.net/profile/E-Knop/publication/318862971_Artificial_light_at_night_as_a_new_threat_to_pollination/links/5aa10bbda6fdcc22e2d0a3b8/Artificial-light-at-night-as-a-new-threat-to-pollination.pdf

Sanders D., Frago E., Kehoe R., Patterson C. & Gaston K.J. 2020. A meta-analysis of biological impacts of artificial light at night. Nature Ecology & Evolution 5: 74-81 (doi: 10.1038/s41559-020-01322-x). https://ore.exeter.ac.uk/repository/bitstream/handle/10871/123068/Sanders%20et%20al%20ms%20final.pdf?sequence=5

L’auteur

Thibaut Roost est originaire d’Alsace, autant dire qu’il a commencé sa vie loin de l’écume et des embruns. Mais à 11 ans, il a enfilé une combinaison, un masque et des palmes pour débuter la plongée en gravière. L’appel de l’océan n’a donc pas tardé à se faire entendre par la suite. Aujourd’hui, il est diplômé d’un Master en Gestion de l’Environnement et Ecologie Littorale de l’Université de La Rochelle et est plongeur professionnel. Il a à cœur d’allier sa curiosité pour l’écologie et sa passion pour la mer dans son futur travail car il souhaite mener des recherches pour la conservation et la restauration des écosystèmes marins.

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