Pollution lumineuse : On ne voit plus les étoiles ?
Selon un nouvel atlas publié vendredi 10 juin 2016 dans la revue Science Advances, plus de quatre personnes sur cinq dans le monde subissent une pollution lumineuse nocturne, et 60% des Européens ne peuvent même plus voir la Voie lactée le soir. Pouvons-nous voir encore les étoiles en Martinique ?
Qu’est-ce que le photopollution ?
Nous sommes dans un cas de pollution lumineuse ou de photopollution quand les éclairages artificiels sont si nombreux qu’ils nuisent à l’obscurité normale et souhaitable de la nuit. A la tombée de la nuit, d’innombrables sources de lumières artificielles (éclairage urbain, enseignes publicitaires, vitrines de magasins, bureaux allumés en permanence…) prennent le relais du soleil dans les espaces de concentration humaine, à savoir dans les villes et villages. La pollution lumineuse est un rayonnement lumineux infrarouge, UV et visible, émis vers l’extérieur, et qui par sa direction, intensité ou qualité, peut avoir un effet nuisible ou incommodant sur l’homme, sur le paysage et les écosystèmes. La pollution lumineuse est particulièrement visible lorsque le ciel a des nuages bas qui réfléchissent et dispersent la lumière sur des kilomètres. Ainsi, le ciel paraît rose ou orange foncé. Or, normalement, le ciel devrait être entièrement noir, ou seulement éclairé par la Lune. Par temps clair, sans nuage, et hors de la ville (campagne, forêt…), le ciel est beaucoup plus noir qu’en ville et l’on peut alors repérer dans une partie du ciel la présence d’une grande ville par le changement de teinte du ciel qui devient rose pâle et s’éclaircit. Par exemple, le halo lumineux du cœur de l’agglomération parisienne est visible sur des dizaines de kilomètres.
Quelles sont les sources lumineuses ?
Il existe quatre types de sources lumineuses :
– Les lumières des grandes agglomérations urbaines des pays très industrialisés (Etats-Unis, Europe, Japon, Taiwan).
– Les voies de communication qui concentrent les populations (delta et vallée du Nil, Fleuve Jaune en Chine, chemin de fer du transsibérien).
– Les feux de forêts dus aux catastrophes écologiques et surtout aux cultures itinérantes sur brûlis.
– Les torchères qui brûlent constamment une partie du gaz qui ne peut être exploité pour l’extraction du pétrole.
Une simple ampoule est visible à des dizaines de kilomètres. Dans les grandes villes, les milliers de lampes allumées peuvent être perçues à des milliers, voire des dizaines de milliers de kilomètres. Un Américain utilise 75 fois plus d’électricité qu’un Indien, un Japonais 30 fois plus et un Chinois deux fois plus. Les citoyens sont loin d’être les premiers responsables par rapport au gâchis de lumière des collectivités territoriales (éclairage urbain inadapté, redondant ou superflu…) et de beaucoup d’entreprises (commerces, chaînes de distribution, bureaux…).
A l’échelle mondiale…
Nous parlons peu de cette pollution lumineuse qui progresse rapidement et qui n’est pas qu’une nuisance pour les astrophysiciens, car non seulement elle est responsable de pertes culturelles, mais elle est aussi nocive pour la faune nocturne et peut-être même pour la santé humaine. Ainsi, l’Institut des sciences et techniques de l’environnement lumineux a souhaité actualiser l’atlas qu’il avait réalisé en 2001. Réalisée grâce au satellite Suomi NPP, la nouvelle carte montre que 83% des Terriens, (mais plus de 99% des Européens et des Nord-Américains), subissent des nuits polluées, avec une augmentation d’au moins 8% de la luminosité au zénith. Sur le globe, 23% des terres comprises entre les latitudes de 75°N et de 60°S sont concernées par cette pollution lumineuse, mais 88% pour l’Europe où pour retrouver des nuits noires, il faudrait se rendre en Suède, en Norvège, en Ecosse, en Autriche et dans le centre de l’Espagne. En été comme en hiver, 60% des Européens et 80% des Nord-Américains ne peuvent plus voir les étoiles.
Parmi les pays du G20, le classement diffère selon que l’on prenne en compte le pourcentage de population exposée, ou la surface affectée. Pour la population, la France se classe en 11ème position, loin derrière l’Arabie saoudite et la Corée du Sud, alors que les Allemands sont les moins exposés par la pollution lumineuse. En surface, les pays du G20 les plus pollués sont l’Italie et la Corée du Sud, tandis que le Canada et l’Australie sont les moins touchés. La France est en 4ème position. Certes, les nuisances lumineuses sont reconnues en France depuis la loi Grenelle I (Loi n° 2009-967 du 3 août 2009), mais il n’existe pas d’objectif national chiffré de progrès, ni de plan d’actions organisé, ni aucun outil public de mesure et indicateur. Toutefois, selon l’ANPCEN, la quantité de lumière artificielle émise la nuit est fortement en hausse depuis les années 1980, soit une augmentation de 94 % entre le début des années 1990 et 2012, avec un taux de croissance annuel moyen de 3,3% depuis 1992 (rythme plus de deux fois plus important que le taux d’artificialisation des sols). La France compterait actuellement 11 millions de points lumineux. Dans la même période, les durées d’éclairement ont fortement augmenté : de 2 100 par an en 1992 à 3 500 heures par an en 2005. Aujourd’hui, la puissance moyenne utilisée pour un point lumineux de l’éclairage public est de 160 W.
Parmi les plus grandes zones polluées au monde, on observe le delta du Nil, la zone couvrant la Belgique, les Pays-Bas et l’Ouest de l’Allemagne, la plaine du Pô dans le Nord de l’Italie, le Nord-Est des Etats-Unis (entre Boston et Washington), le centre de l’Angleterre (entre Londres et Liverpool), ainsi que l’Est de la Chine (entre Shanghai et Hong Kong). A Hong Kong, l’une des métropoles les plus denses et les plus peuplées du monde, par endroit, la luminosité nocturne est plus de 1 000 fois supérieure à ce qu’elle devrait être à cause de l’éclairage publicitaire et urbain excessif.
Des plaintes de citadins ne supportant plus cette nuisance y sont régulièrement déposées aux autorités locales. A l’inverse, les moins touchés en termes de pourcentage de population, sont le Tchad, la République centrafricaine et Madagascar, dont plus de trois quarts des habitants connaissent encore des nuits noires. En Martinique, avec un rythme d’urbanisation soutenu, l’île est de plus en plus exposée à l’éclairage artificiel nocturne. Au-dessus de l’Agglomération Centre, le ciel est souvent un peu rosé et la voie lactée semble de moins en moins nette. Dans les prochaines décennies, il sera de plus en plus difficile de pouvoir voir les étoiles dans le ciel si aucune mesure n’est prise.
Voyons-nous encore les étoiles en Martinique
A partir d’une carte d’urbanisation et de relief de Martinique de 2008 de la Diren dont nous avons modifié le titre et la légende, nous pouvons différentier les zones de relief accidenté où l’on voit mieux la voie lactée de nuit, des zones urbanisées où on la voit moins, un peu avant 2010.
Globalement, nous pouvons encore voir la voie lactée correctement de nuit sur l’île. Toutefois, dans les zones de concentration urbaine majoritairement littorales, la qualité de visibilité nocturne de la voie lactée est moindre, en particulier dans l’agglomération Centre.
En Martinique, en longeant la côte littorale caraïbe en bateau de nuit, la réflexion de lumières artificielles (et donc la pollution lumineuse) est beaucoup plus importante au niveau de la baie de Fort-de-France qu’au niveau des espaces urbanisés de la presqu’île du Sud-Ouest. Par conséquent, il y a des disparités de pollution lumineuse dans la catégorie des espaces urbanisés touchés par la photopollution. Plus la concentration urbaine est importante, plus les risques de pollution lumineuse sont élevés. Une partie de la baie de Fort-de-France est éclairée par des lumières artificielles provenant de la ville et de la zone portuaire où il y a des signaux lumineux de différentes couleurs pour sécuriser la circulation des bateaux (cf. photos suivantes prise de nuit à partir de la mer).
Les conséquences de la photopollution sur l’environnement
Certes, la pollution lumineuse est moins néfaste pour la santé que d’autres types de pollutions plus classiques : déchets, airs et eaux polluées… Pourtant, la pollution lumineuse n’est pas sans conséquences sur l’environnement.
Des effets sur la santé humaine
Presque la totalité des organismes ont une biologie dépendante de leur rythme circadien (cycle biochimique de 24 h) basé sur l’alternance jour/nuit. La présence de lumières dans la nuit perturbe incontestablement ce rythme et peut affecter leur santé. Une exposition inappropriée à la lumière peut modifier l’organisation temporelle de l’ensemble des phénomènes physiologiques, ce qui conduit à une désynchronisation interne, à une altération de la santé physique et mentale, mais aussi à des perturbations rythmiques. De nombreuses études montrent des conséquences immédiates pour notre sommeil, car sous l’effet de la lumière artificielle, l’épiphyse (petite glande située dans le cerveau) diminue fortement la production de mélatonine, hormone qui contribue principalement à la sensation de fatigue et à la baisse de la vigilance vespérale, prélude au sommeil. L’effet le plus évident de la lumière nocturne est le trouble du sommeil.
C’est pourquoi, il est conseillé de ne pas introduire de lumière dans les chambres pour bien dormir. Par ailleurs, la lumière artificielle que l’on s’impose le soir trouble notre rythme circadien, un facteur sous-estimé qui contribuerait à la prise de poids, à l’obésité, mais aussi à la perte de densité osseuse et de la force musculaire. Des études sont en cours pour vérifier s’il y aurait également des effets négatifs sur le système immunitaire. Enfin, selon des chercheurs de l’Université de Toronto, une pollution par la lumière artificielle peut être à l’origine de l’augmentation actuelle des cancers, car la mélatonine pourrait être efficace dans l’inhibition du développement et la progression de certains cancers comme ceux de la prostate et du sein. La mélatonine s’opposerait aux effets favorisant la mitose et la reproduction cellulaire (mitogènes) des œstrogènes. Cette hormone est un antioxydant dont les bienfaits seraient multiples : antivieillissement, freine le développement des tumeurs, stabilise la tension, maintient la libido…
Des effets sur la faune
La photopollution est la cause première de la disparition d’espèces d’insectes, ce qui perturbe la chaîne alimentaire naturelle, puisqu’ils représentent l’alimentation de base d’un grand nombre d’animaux. Ainsi, les populations d’insectes nocturnes et pollinisateurs sont en forte baisse (seconde cause de mortalité après les pesticides). Les lumières nocturnes altèrent les interactions naturelles entre espèces comme la compétition ou la prédation, et peuvent perturber l’orientation d’espèces nocturnes. Les oiseaux migrateurs sont gênés et désorientés par les lumières artificielles (près d’un million d’entre eux en meurent chaque année), car les oiseaux migrateurs s’orientent notamment grâce aux étoiles qui sont masquées par les lumières nocturnes. On note chez certains oiseaux de villes une modification des comportements et de leur reproduction. Quand les oiseaux s’approchent de grandes structures de verre et d’acier éclairés en ville, ils les confondent avec des surfaces en eau et s’y écrasent. De nombreuses autres espèces sont victimes de la pollution lumineuse comme les chauves-souris, les tortues marines et les escargots dont l’horloge interne se dérègle.
Des effets sur la végétation
Plusieurs processus sont directement affectés par la lumière et donc peuvent être potentiellement perturbés par l’éclairage artificiel : la germination, la croissance, l’expansion des feuilles, la floraison, le développement des fruits et la sénescence. Une végétation éclairée en permanence peut dégénérer de façon précoce.
Des conséquences énergétiques et économiques
En 2013, selon le PNUE, l’électricité destinée à l’éclairage représente dans le monde environ 15 % de la consommation mondiale d’électricité et 5 % des émissions de gaz à effet de serre. Plus de 50 pays ont rejoint en.lighten, le programme de partenariat mondial pour un éclairage efficace, et accepté d’éliminer progressivement les lampes à incandescence inefficaces en fin 2016.
Selon les données de l’Association Française de l’Eclairage, en 2014, l’éclairage représentait en France 12 % de la consommation d’électricité française (56 TWh) avec la répartition suivante :
– 37 TWh pour les bâtiments tertiaires publics et privés (66 % de la consommation française d’éclairage).
– 7 TWh pour la consommation d’éclairage intérieur toutes collectivités confondues.
– 5,6 TWh pour l’éclairage extérieur toutes collectivités confondues (- 6% depuis 2007).
L’éclairage extérieur (lampadaires, luminaires, éclairage urbain…) est composé de 9 millions de points lumineux en France. Or, plus de la moitié du parc actuel est composé de matériels obsolètes et énergivores : 45 % des luminaires en service ont plus de 25 ans et 1/3 du parc héberge des lampes à vapeur de mercure. La lampe à vapeur de mercure est, avec 50 lumens/watt, la source d’éclairage publique la moins efficace. Elle équipe majoritairement les luminaires type «boule» qui éclairent plus le ciel que la terre et participent grandement à la pollution lumineuse. Toutefois, la plupart des lampes à vapeur de mercure ont été remplacées par des lampes à vapeur de sodium haute pression, plus économes. Une enquête de l’ADEME de 2005 montre qu’en France, l’éclairage public et la signalisation sont le premier poste consommateur d’électricité des communes (47 % de la consommation d’électricité), soit 20 % du budget total énergie. Un poste dont les dépenses ont beaucoup progressé en deux décennies.
Au final, le coût moyen de l’éclairage public était de 11 centimes/kwh en 2014 contre 7,7 centimes en 2005. Or, l’ADEME estime que les économies sur ce poste peuvent atteindre 20 à 40 % avec des investissements de surcroît rentables.
Conséquences de la pollution lumineuse sur l’observation astronomique
En moins de 50 ans, une grande partie de la population française ne voit plus la voie lactée qui n’est plus visible. 90% des étoiles ne se voient plus. Les astrophysiciens et les astronomes amateurs dénoncent la photopollution et se sont regroupés en associations pour aider les maires des communes à diminuer leur éclairage mal adapté, avec l’utilisation de réverbères mieux pensés et moins nombreux.
De surcroît, cette pollution s’ajoute aux conséquences d’une pollution atmosphérique dont les particules masquent parfois considérablement le ciel. Plus de 35% de l’énergie lumineuse émise sur la Terre éclaire les nuages et illumine le ciel en altitude. C’est ce halo diffus qui dénature la voûte céleste de nos villes qui se retrouvent alors dans une nuit artificielle mauve pâle. Ce halo gêne l’observation astronomique, notamment la recherche d’exoplanètes. Un lampadaire efficace devrait éclairer le sol autour de lui, et non le ciel. Les enseignes lumineuses sont souvent trop agressives. Pour définir la noirceur d’un ciel et donc les possibilités d’observations astronomiques, John Bortle a imaginé en 2001 une échelle de mesure de la pollution lumineuse. Elle se décline de 1 (excellent ciel noir) à 9 où on ne distingue quasiment plus d’étoile dans le ciel hormis la Lune et les planètes. Pour la première fois, en 1958, la ville de Tucson en Arizona a modifié son éclairage public qui perturbait l’observatoire national voisin de Kitt Peak.
Conséquences culturelles de la pollution lumineuse
Dans une démarche de sécurisation, chaque coin de rue est éclairé par un réverbère, au point parfois de n’avoir plus de vraies nuits. Une dimension culturelle importante doit être
prise en compte par rapport à la pollution lumineuse. En effet, plusieurs civilisations ont fortement intégré dans leur développement la dimension mystique du ciel nocturne. Rêver et réfléchir sou un ciel étoilé a toujours autant de sens qu’il y a des milliers d’années.
Lumières nocturnes et sécurité
L’éclairage public rassure les citoyens. Toutefois, il faudrait étudier davantage les effets sécuritaires de l’éclairage en ce qui concerne la sécurité civile et routière. La majorité des cambriolages chez les particuliers (80 % selon l’ONDRP) a lieu en plein jour. Mais, la ville de Chicago a vu ses crimes et délits augmenter de 7% dans les zones non éclairées. Les autoroutes sans éclairage de nuit ont moins d’accidents graves et font des économies importantes comme pour l’A16 (900 000 euros d’économie/an) et l’A15.
L’îlot de chaleur urbain
L’éclairage public participe inévitablement à l’accentuation de l’îlot de chaleur urbain. Ainsi, par rapport à une route non éclairée, une chaussée éclairée présente une température extérieure d’environ 1°C supérieure.
Peut-on lutter contre la photopollution ?
Les mesures prises
Plusieurs régions d’Italie et de République tchèque ont adopté des textes en faveur d’une réduction de la pollution lumineuse. Tucson (Arizona) a renouvelé la quasi-totalité de son éclairage. Malheureusement, les marges de manœuvre ne se situent actuellement en France qu’à l’échelle locale. Au début des années 1990, des études sur l’aménagement urbain commençaient à prendre en compte les nuisances et les dépenses liées à l’éclairage public.
En 1999, 27% des collectivités territoriales françaises avaient fait des études en ce sens : Schémas Directeurs d’Aménagement Lumière (SDAL), Charte Lumière, Plan Lumière… Actuellement, plus d’un tiers des communes se sont engagées. Un certain nombre de communes pratiquent déjà l’extinction nocturne de leur éclairage public. Elles sont recensées sur le site « Nuit France ».
En France, le Grenelle de l’Environnement a introduit dans le Code de l’environnement des dispositions relatives à la prévention des nuisances lumineuses : établissement de spécifications techniques sur les éclairages, interdictions temporaires ou permanentes pour certains types d’éclairage ou d’émissions lumineuses sur tout ou partie du territoire…
L’Association Nationale pour la Protection du Ciel et de l’Environnement Nocturnes (ANPCEN) propose un cahier des charges pour les collectivités territoriales qui souhaiteraient diminuer leur pollution lumineuse et faire des économies. En 1992, dans sa déclaration des droits pour les générations futures, l’UNESCO a consacré un volet spécifique au droit et à la conservation du ciel et de sa pureté, considérant que «les générations futures ont droit à une Terre et à un ciel non pollués». En 2002, les Congrès de Venise et de Lucerne ont lancé des appels aux gouvernements mondiaux pour la sauvegarde du ciel nocturne. Actuellement, l’ONU envisage de faire du ciel étoilé un «patrimoine commun de l’humanité».
HQE® et pollution lumineuse
La certification Haute Qualité Environnementale (HQE®) qui s’étend désormais aux maisons individuelles, pourrait être l’occasion de diminuer la puissance et la densité de l’éclairage de la voirie attenante. En effet, le constructeur est souvent sollicité dans la définition de l’aménagement de voirie, c’est pourquoi il doit être sensible à son impact. De plus, la première cible de la certification prévoit une relation harmonieuse des bâtiments avec leur environnement immédiat. Selon Pierre Brunet de l’ANPCEN, il importera dans un souci de minimisation d’impact, d’adopter pour la voirie comme pour les abords, des lampadaires qui n’émettent pas vers le haut, de réduire leur nombre par rapport aux pratiques actuelles, de viser la valeur cible de 5 MWh/km/an, et de considérer l’extinction et/ou la réduction de puissance en milieu de nuit (Cité de l’Energie – European Energy Award).
Le projet européen Greenlight
Le projet GreenLight a été lancé le 7 février 2000 par la Direction Générale de l’Energie et des Transports (DG TREN) de la Commission Européenne pour promouvoir des systèmes d’éclairage performant dans les locaux du secteur tertiaire et les espaces extérieurs. Le programme GreenLight est une action volontaire pour préserver l’environnement qui encourage les consommateurs d’électricité du secteur non-résidentiel (publics et privés), référencés en tant que Partenaires, à s’engager auprès de la Commission Européenne sur l’installation des technologies d’éclairage à rendement optimum dans leurs équipements quand le choix technologique est économiquement rentable, et la qualité de l’éclairage maintenue ou améliorée. Début janvier 2015, le projet avait déjà gagné la confiance de 800 partenaires et d’adhérents dans toute l’Europe.
Conclusion
Dans les concentrations urbaines, les étoiles sont de plus en plus difficilement perceptibles à cause de sources lumineuses bien trop nombreuses, parfois inutiles et souvent inefficaces. C’est l’une des raisons qui expliquent pourquoi les observatoires sont installés dans des zones désertiques, loin de toutes perturbations atmosphériques liées aux activités humaines. Par ailleurs, les effets supposés de la lumière artificielle sur notre santé sont assez préoccupants bien qu’encore peu relatés et confirmés. La Martinique qui a un taux d’urbanisation supérieur à 80%, n’est point épargnée par la pollution lumineuse. Sachant qu’un homme sur deux vit en milieu urbain sur la planète, la photopollution est un problème de plus en plus inquiétant quand on sait à quel point il est important pour la faune, la flore, l’homme et les civilisations de notre monde d’avoir la tête dans les étoiles.
Source : ANPCEN
a organisé à l’Université des Antilles une conférence sur la pollution nocturne animée par la géographe Corinne PLANTIN. Cette conférence a permis de sensibiliser sur les risques environnementaux de la photo-pollution sur la santé humaine, la faune, la flore, le réchauffement climatique et la qualité de l’air, mais aussi sur les impacts culturels et économiques.
