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Le Jour de la Nuit : Pollution lumineuse et sciences participatives


Classé dans : Pollution lumineuse Toutes les nouvelles du ciel

Chaque année à lieu la manifestation nationale le Jour de la Nuit. Créée sous l’impulsion de l’association Agir pour l’Environnement, cette manifestation nationale a pour vocation la sensibilisation de tous à la problématique de la pollution du ciel nocturne (pollution lumineuse) par les éclairages artificiels. A cette occasion en 2015, une vingtaine de personnes ont déambulé sous la houlette des animateurs du Conservatoire des Espaces Naturels en région Centre Val de Loire, de l’association Nature 18 et du Pôle des Etoiles. Le tout avec la complicité de la municipalité de Vierzon qui pour l’occasion avait éteint les éclairages publics du quartier de l’abricot. Ensemble, nous avons découvert la faune nocturne (chauves-souris, araignées) et échangé sur l’impact des éclairages artificiels.

Alors que les conditions météorologiques ne nous ont pas permis cette année là d’observer le ciel, nous vous proposons un retour sur les raisons de la manifestation et sur deux programmes de sciences participatives proposés : Insectes et ciel étoilé, Globe at night.

La pollution lumineuse, c’est quoi ?

Ce que l’on nomme pollution lumineuse, c’est l’altération du ciel nocturne par des sources de lumières artificielles. Ces lumières par leur intensité nous privent de l’obscurité de la nuit et font concurrence aux étoiles, à la voie lactée ou à la lumière zodiacale qui d’ordinaire viennent clairsemer le voile noir d’un ciel naturel. Dans ce phénomène, l’éclairage public joue un rôle prépondérant comme le montre la photo ci-dessous

Photographies du ciel prises sans et avec éclairage public dans la région de Toronto – Crédits : Todd CarlsonEn remontant le temps, il est donc possible de considérer que tout a commencé dans la ville de Wabash dans l’état de l’Indiana (Etats-Unis). Cette ville de 320 habitants est en effet la première à avoir vu l’une de ses rues équipée d’un système d’éclairage public le 31 mars 1880. Depuis, ces éclairages se sont répandus et la situation en 2012 montre qu’il est impossible d’observer notre terre sans percevoir leur impact sur la physionomie de la planète. Les images délivrées par le satellite Suomi NPP et publiées par l’agence spatiale américaine (NASA) et le service national des océans et de l’atmosphère américain (NOOA) laissent clairement entrevoir les zones urbanisées mai aussi un décalage Nord-Sud entre pays pauvres et pays riches dans la répartition de ces éclairages. Les Etats-Unis et l’Europe figurent parmi les zones les plus touchées par la pollution lumineuse. Le pays qui fait figure de plus mauvais élève reste néanmoins Singapour. Le Tchad est à contrario la zone la plus épargnée.

Ce constat ne date pas d’hier. Ainsi dès 1992, l’UNESCO avait fait inscrire dans les droits fondamentaux des générations futures, celui de « pouvoir bénéficier du ciel et de sa pureté ». En 2002, une nouvelle étape était franchie par l’organisation à travers un appel aux gouvernements du monde pour la préservation du ciel nocturne. En 2007, le centre du patrimoine mondial de l’UNESCO déposait officiellement une demande pour classer le ciel nocturne au patrimoine de l’humanité. Cette prise de conscience progressive et la création de réserves naturelles du ciel étoilé dans certaines régions du monde laissent penser que les choses auraient dû évoluer dans le bon sens depuis 1992. Malheureusement l’image animée ci-dessous démontre l’inverse. De 1992 à 2010, la situation s’est dégradée avec +6% de pollution lumineuse du fait de l’extension de leur implantation et d’une augmentation de l’intensité d’émission.

Evolution de l’impact de l’éclairage artificiel sur la luminosité du ciel nocturne entre 1992 et 2010 - Crédits : NGDC/DMSP/ESA

Situation en 2016

En 2016, la première étude d’envergure pour déterminer avec précision l’étendue du phénomène a fait l’objet d’une publication dans la revue Science Advances. L’étude s’est appuyée sur les données du satellite SUOMI NPP pour évaluer l’ampleur de la pollution lumineuse sur l’ensemble du globe. La carte ci-dessous montre les zones pour lesquelles le ciel nocturne présente une luminosité excessive par rapport à celle d’un ciel naturel. En nuances de noir, les zones dont la luminosité est supérieure à celle d’un ciel naturel de 1% à 4% (zones peu affectées). En nuances de bleu, les zones menacées par la pollution lumineuse ou d’ores et déjà polluées (au-dessus de 8% de luminosité supplémentaire le ciel est considéré comme affecté). Les zones les plus touchées apparaissent en couleur jaune, orange, rouge ou rose. Par exemple les zones en rouges sont des zones pour lesquelles la luminosité est de 5 à 10 fois plus importante que celle d’un ciel naturel (500 à 1000% d’augmentation de la luminosité du ciel). Les zones en blanc représentent le cas extrême où les récepteurs de l’œil humain destinés d’ordinaire à la vision diurne sont stimulés par les éclairages artificiels. Ces zones connaissent une luminosité 41 fois plus importante que celle d’un ciel naturel (41000% d’augmentation de la luminosité du ciel).

Le constat est alarmant. 23% des terres émergées soit près de 80% de la population mondiale vit sous un ciel pollué par les lumières artificielles. 99% des habitants de l’Europe et des Etats-Unis sont concernés. Enfin, un tiers de l’humanité vit dans des zones où la voie lactée n’est pas perceptible. Rien d’étonnant si l’on considère que nos agglomérations altèrent le ciel de 1000 à 10000 km à la ronde et qu’une simple ampoule peut affecter une zone s’étendant sur près de 10 km (selon le site Planète info). Ainsi, même si le ciel de Nançay est propice à l’observation, les puristes constateront que les lumières des agglomérations environnantes sont perceptibles à proximité de l’horizon. En réalité pour bénéficier d’un ciel immaculé, l’amoureux des étoiles sera contraint comme le montre la carte ci-dessous à un voyage jusqu’aux pays du Maghreb.

Et malheureusement nous n’allons pas vers des jours meilleurs puisque le remplacement progressif des ampoules traditionnelles par des ampoules à LED amplifie le phénomène selon cette même étude.

Quelles conséquences ?

La découverte de l’immensité de l’Univers qui s’ouvre devant nous lorsque nous levons les yeux vers les étoiles pourrait à elle seule justifier l’inquiétude actuelle. Mais l’impact de la pollution lumineuse n’est pas qu’observationnel. La carte précédente montre que dans certaines zones, les stimuli lumineux envoyé vers notre œil par les lumières des agglomérations lui font perdre l’impression d’obscurité (cônes actifs dans les zones blanches). Dans de telles conditions notre rythme circadien (alternance repos-éveil calquée sur le cycle jour-nuit) est perturbé. Des études menées en 2012[1] et 2016[2] ont démontré que cette perturbation pouvait induire obésité, perte de tonus musculaire et diminution de la densité osseuse.

Notre espèce n’est par ailleurs pas la seule concernée. Chauves-souris, tortues marines et insectes entre autres voient leurs comportements modifiés. Après les pesticides, la pollution lumineuse est la seconde source de mortalité liée à l’activité humaine chez les insectes. Cet impact est le sujet d’une vaste expérience de sciences participatives qui a été lancée par le Museum d’Histoire Naturelle, l’association Noé et l’Association Française d’Astronomie : insectes et ciel étoilé.

Sciences participatives

Derrière le terme sciences participatives se cachent des expérimentations ouvertes à tout un chacun quelles que soient ses compétences préalables en sciences. Deux enjeux derrière cela :

  • Une sensibilisation active à des enjeux de société/scientifiques pour une population qui n’est pas directement impliquée dans la recherche mais est concernée par les résultats qu’elle produit.
  • Tirer parti d’un grand nombre de personnes ou de ressources pour mener des études qu’il ne serait pas possible de réaliser seul.

Si le premier point relève plutôt d’un enjeu de société, le second point est intimement lié à la méthode scientifique. Les sciences reposent bien souvent sur des expériences que l’on souhaite reproductibles, sur des observations que l’on va multiplier pour s’affranchir des exceptions, sur la confrontation de ces observations et leur remise en question perpétuelle. Cette démarche scientifique prend du temps et ne peut pour ainsi dire plus être menée seul. Les collaborations se sont internationalisées voyant parfois des équipes de plusieurs milliers de chercheurs exploiter les données produites par une seule expérience. Dans certains domaines les équipes de recherche ne sont d’ailleurs pas suffisantes pour mener à bien des études d’envergure. De manière historique, une contribution d’amateurs éclairés dans les domaines des sciences de la nature (zoologie, botanique, entomologie) est attestée dès les XVIème et XVIIème siècles. Recensement de la faune et de la flore seront permis en partie grâce au concours de « voyageurs naturalistes ». Dans le domaine de l’astronomie, les amateurs participeront aussi à la découverte de corps célestes dès le XIXème siècle[3]. Ils permettront d’observer de multiples zones du ciel là où la seule contribution des scientifiques n’aurait pas suffi. La distinction entre amateurs et « professionnels » est d’ailleurs parfois ténue puisque l’Abbé Moreux, Pierre Bourges ou Percival Lowell fonderont leurs propres observatoires.

Aujourd’hui les sciences participatives prennent un nouvel essor et il n’est plus nécessaire d’être un amateur éclairé. Un néophyte un peu curieux peut trouver une implication dans le cadre d’études aux résultats sérieux.

Insectes et ciel étoilé

Insectes et ciel étoilé est l’une de ces expériences de sciences participatives. Initiée par le Museum d’Histoire Naturelle et l’Association Française d’Astronomie elle réunit naturalisme et astronomie. L’objectif de cette enquête est d’évaluer précisément l’impact de la pollution lumineuse sur la biodiversité en couplant l’observation des étoiles à celle des insectes nocturnes. La participation du plus grand nombre est ici utile afin de couvrir un territoire et des situations variées ainsi que pour faire perdurer l’étude dans le temps. Chaque participant est invité à prendre une heure de son temps pour faire un relevé d’observations sur le lieu de son choix. Ce relevé suit un protocole précis durant lequel il vous sera demandé de recenser les insectes présents sur un piège à insectes que vous aurez mis en place vous-même. L’observation des étoiles de la constellation du Cygne vous permettra ensuite d’évaluer la qualité du ciel sur votre lieu d’observation.

Tout ceci est très bien résumé dans la vidéo suivante :


 

 

Et vous pourrez trouver le guide complet de l’observateur au lien suivant.

Les campagnes d’observations se déroulent d’avril à octobre.

Si vous souhaitez contribuer à la cartographie de la pollution lumineuse, vous pouvez vous intéresser à l’initiative Globe at night. Cette autre expérience de sciences participatives concerne exclusivement la qualité du ciel et s’appuie sur des observations menées sur l’ensemble du globe. L’année passée, 9326 rapports d’observations au sol provenant de 104 pays différents ont permis de compléter l’étude publiée dans ScienceAdvances qui s’appuyait pour sa part sur des observations depuis l’espace.

[1] Influence des lumières artificielles sur l’obésité constatée dans certaines régions du monde

[2] Etude sur l’importance du rythme circadien pour la santé

[3] Etat des lieux des Sciences participatives en France – Février 2016

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Carte de la lune


Carte de la lune

NASA Mars Trek


Mars Trek

Pôle des Etoiles de Nançay


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