Pollution lumineuse - Définition

Conséquences

La pollution lumineuse qu'il s'agisse d'un halo diffus (à l'abord des villes) ou de points d'éclairages puissants (phares, grands bâtiments), éventuellement disposés en alignements ont diverses conséquences, en particulier sur la faune passant à proximité des villes. Des conséquences indirectes sur la flore semblent probables, mais encore mal cernées.

Impacts sur la faune

Londres et la Tamise de nuit. L'éclairage de la ville de nuit est mis à profit par des braconniers pour le pêche à l'écrevisse et à l'anguille.

Lampadaire en lisière d'une zone boisée dégradé par des plombs de chasse. Les trous dans le verre, de 4 mm de diamètre environ, ont piégé des milliers de petits insectes attirés par la lumière.

La plupart des animaux nocturnes ou partiellement nocturnes sont perturbés par l'éclairage artificiel, au point de parfois disparaitre de leur habitat quand il est éclairé. La plupart des invertébrés du sol fuient la lumière. Chez les espèces prédatrices, l'éclairage peut affecter la disponibilité alimentaire, la distribution des proies, la compétition inter-spécifique. Chez les espèces grégaires, les colonies de reproduction, les gîtes d’hibernation, les reposoirs peuvent être délaissés ou abandonnés ; Pour les espèces photophobes, l'éclairage fragmenter les paysages nocturnes.

Impacts sur les Oiseaux

Les espèces les plus visiblement touchées sont les oiseaux migrateurs. Leur sens de l'orientation est basé sur la vision, mais aussi sur la perception du champ magnétique terrestre, mais aussi la position des étoiles. Ce sens inné est perturbé par l'exposition à l'éclairage nocturne, notamment le long des littoraux et des grandes agglomérations. Les oiseaux peuvent heurter les immeubles éclairés et leurs superstructures.
L'impact de la lumière en particulier en pleine mer ou sur les littoraux (phares) sur les oiseaux migrateurs est mal connu et encore peu documenté. On sait par exemple que la lumière nocturne interfère avec leur système d'orientation, ou que le poussin du macareux, comme ceux de quelques autres oiseaux de mer (pétrels, puffins) est attiré par les lumières proches de son nid. Or, si son premier vol, qui ne peut durer que quelques dizaines de secondes, ne l'amène pas en mer où il se nourrira, ses chances de survie sont très faibles. Les récepteurs en cause dans le cerveau des oiseaux commencent à être identifiés.
La lumière blanche ou colorée (moindrement pour certaines couleurs et pour certaines espèces), certains flash lumineux perturbent les oiseaux. Certaines lumières (rouge, jaune, bleue, blanches) affectent plus certaines espèces.

Selon l'ONG FLAP, le nombre d'oiseaux tués chaque année aux États-Unis par an par collision avec des vitres ou éléments d'architecture sur l'ensemble de leur parcours migratoire pourrait atteindre les 100 millions. Le temps brumeux semble particulièrement propice à ces phénomènes, notamment dans les villes situées sur les axes migratoires les plus importants (littoraux, vallées, chaînes de lacs et de zones humides ou dans l'axe de certains cols de montagne).

Photographie de nuit de la ville de Toronto, où est visible sa plus haute construction, la Tour CN (à gauche sur l'image). L'éclairage nocturne de cet édifice particulièrement élevé (553,33 m) attire les oiseaux passant par le couloir de migration aviaire où est situé Toronto.

À Toronto, le programme Fatal Light Awarness Program (FLAP) a dénombré près de 3 000 cadavres d'oiseaux (appartenant à plus de 140 espèces) retrouvés aux pieds de tours de Toronto en un an, notamment aux pieds de la Tour CN (553 m) éclairée la nuit. D'autres animaux blessés ou emportés par leurs prédateurs (chats, rats) ne peuvent pas être inclus dans le décompte. Une extrapolation donne un chiffre de un à dix millions d'oiseaux migrateurs tués annuellement par collision avec des immeubles à Toronto.

Rebekah Creshkoff (de la société Audubon) a en l'an 2000 dénombré 690 oiseaux morts et 305 blessé appartenant à 68 espèces, aux pieds des tours jumelles du World Trade Center. Certains oiseaux ne meurent pas brutalement de collision, mais s’épuisent en tournant dans les zones éclairées avant de tomber au sol épuisés, ou de finalement percuter une vitre, surtout les nuits brumeuses ou de pluies fines, en période de migration.

L'étourneau sansonnet s'est récemment et très bien adaptée aux conurbations éclairées.
Son comportement a néanmoins été fortement modifié : cet oiseau diurne a très mauvaise vision nocturne est normalement calme et silencieux la nuit, même en dortoirs rassemblant 300 000 individus et dérangés par un prédateur (renard, chat, rapace nocturnes)... alors qu'en ville où le halo lumineux leur permet de voir toute la nuit, ces mêmes étourneaux sont beaucoup plus actifs et nerveux, se déplaçant à n'importe quelle heure de la nuit, changeant de perchoir quand ils sont dérangés. Ils fientent plus, chantent et crient et dorment moins, mais ils bénéficient de la bulle de chaleur urbaine, ce qui permet à un nombre croissant d'étourneaux de devenir sédentaires en hiver, au lieu de migrer plus au sud (ou au nord dans l'hémisphère sud), au détriment d'autres espèces dont la niche écologique est maintenant occupée par l'étourneau qui devient invasif dans de nombreux pays.

Impacts sur les Mammifères

La plupart de ceux qui vivent la nuit ou surtout la nuit préfèrent l'ombre à la lumière, certains fuyant la lumière (parfois d'ailleurs utilisée dissuader des prédateurs. Micros-mammifères (ex : la souris des sables (Alabama Beach Mouse) qui vit sur les littoraux de plus en plus éclairés) et lagomorphes s'alimentent le moins dans les zones les plus éclairées. La luminosité d'une simple lampe à pétrole suffit à significativement diminuer le comportement de recherche alimentaire de micromammifères. Inversement, des comportements de surprédation peuvent être induits par l'éclairage qui attire le plancton ou de nombreuses espèces de poissons (Ex : Des Phoques veaux-marins (Phoca vitulina) se regroupent chaque printemps sous deux grands ponts, parallèles, qui enjambent la Puntledge River Courtenay en Colombie-Britannique). Ils se positionnent dans le sens du courant, ventre en l'air, forment une barrière vivante et interceptent et mangent là des milliers de salmonidés juvéniles (smolts) dévalant de nuit vers la mer. Ils le font avec un taux de prédation anormalement élevé, assez pour affecter la dynamique des populations de plusieurs espèces de salmonidés (La Puntledge River était historiquement l'une des zones les plus riches en saumon Chinook de Colombie britannique, mais en 1995, seuls 208 chinook ont été comptés en dévalaison). On a tenté de perturber le comportement des phoques en posant là - en travers de la rivière - une barrière mécanique maintenue par des flotteurs de lièges. on a aussi testé un dispositif d'effarouchement acoustique (pinger (halieutique)). Le fait d'éteindre les lumières du pont a été plus efficace que de poser une barrière mécanique pour limiter cette surprédation, mais moins que le dispositif acoustique

Chiroptères : Dans les bâtiments illuminés (quand ils restent occupés), les juvéniles grandissent moins (moindre poids, et moindre taille de l'avant bras). Il y a retard de parturition et/ou le taux de croissance est inférieur dans les bâtiments illuminés.
Une seule espèce semble s'être localement adaptée à l'éclairage ; la pipistrelle, qui a localement appris à chasser autour des lampadaires, mais au risque de faire régresser ses proies (surprédation allié au phénomène dit de "puits écologique"). Au contraire, d'autres espèces (ex : grand rhinolophe dont les effectifs chutent depuis trente ans), ne chassent que dans une obscurité totale, de plus en plus rare, alors même qu'une partie de ses proies (papillons nocturnes notamment) sont attirés par les lumières.

Impacts sur les amphibiens

À la saison des amours, la reinette ou la grenouille américaine Rana clamitans melanota chantent moins. Divers serpents et grenouilles testées se sont aussi montrées perturbées dans leur développement lorsqu'elles sont éclairées la nuit.

Impacts sur les insectes

Un nombre important d’insectes, attirés par la lumière, sont directement tués par les ampoules non protégées, sont mangés par des prédateurs (chauve-souris le plus souvent) qui les trouvent ainsi plus facilement, ou sont victimes de mortalité animale due aux véhicules (roadkill), qui engendre un déséquilibre de la chaîne alimentaire animale.

Flore

Des effets néfastes indirects (et peut-être directs) sont décrits (ou soupçonnés) sur les algues et plantes qui peuvent moins se « reposer » la nuit, et effectuent une photosynthèse dégradée, malgré un allongement de la durée du feuillage.
Les impacts sur le débourrage sont discrets, mais l’éclairage artificiel retarde fortement la chute des feuilles (de plusieurs mois parfois). Les plantes produisent aussi de la mélatonine, mais son rôle n'est pas complètement cerné.
L'éclairage artificiel pourrait causer une diminution de certaines récoltes (es adventices (mauvaises herbes) sont par exemple plus nombreuses lorsque les graines sont éclairées dans les 4 heures qui suivent leur mise à jour lors d'un labour).

Étude de cas : le pont de Øresundsbron

Le pont de Øresundsbron de jour. Ce pont a fait l'objet d'une étude sur l'effet de son éclairage nocturne.

Le pont de Øresundsbron reliant la Suède au Danemark était au jour de son inauguration, le plus long pont d'Europe. L'impact de l'ouverture de ce pont sur l'avifaune a été évalué.

L'éclairage du pont, comportant un alignement de lampadaires, a été mis en service pour la première fois la nuit du 8 octobre 2000. Après la mise en service de l'éclairage, les automobilistes ont constaté que de nombreux oiseaux gisaient par terre ou se jetaient sur leurs voitures. Selon une association ornithologique suédoise, l'ornithologue appelé pour constater les premiers dégâts après la nuit du 8 octobre 2000 a pu ramasser et identifier 344 oiseaux migrateurs parmi les cadavres, la plupart (288) étant des grives en migration. Un nombre équivalent d'oiseaux, dont les cadavres ont été écrasés par des véhicules, n'étaient pas identifiables. On peut estimer qu’au moins autant étaient tombés dans la mer. Ce sont donc environ un millier d'oiseaux qui ont péri en une seule nuit, attirés par les halos lumineux dans le brouillard. C’est autour des endroits les plus éclairés, sur la partie la plus haute du pont, que le maximum de cadavres ont été trouvés. Ce risque avait été sous estimé par l'étude d'impact.

L'inventaire des oiseaux ramassés morts et identifiés après la première nuit est le suivant :

Nom suédois	Nom français	Nom latin	Nombre d'oiseaux morts et identifiables
Taltrast	Grive musicienne	Turdus philomelos	288
Rödhake	Rouge-gorge familier	Erithacus rubecula	46
Sånglärka	Alouette des champs	Alauda arvensis	5
Bofink	Pinson des arbres	Fringilla coelebs	2
Ängspiplärka	Pipit farlouse	Anthus pratensis	1
Gärdsmyg	Troglodyte mignon	Troglodytes troglodytes	1
Sävsparv	Bruant des roseaux	Emberiza schoeniclus	1
Total des oiseaux (retrouvés) morts			344

Ces oiseaux, comme la plupart de leurs congénères migrent essentiellement de nuit. On estime qu'ils ont été attirés par le halo (amplifié par la brume et le reflet sur l'eau) ou par les lumières fortes, et qu'ils se sont soit assommés ou blessés sur les structures et superstructures puis sont tombés sur le pont ou en mer, soit assommés ou tués par collision avec des véhicules puis ont été écrasés sur la voie. Un certain nombre ont probablement poursuivi leur migration en étant blessés.

L'ornithologue suédois note que le phénomène se reproduira sauf changement dans l’éclairage et suggère qu'on diminue la lumière les nuits où existent des risques de pluie et/ou brouillard coïncidant avec les dates des grandes migrations.

Ce type de phénomène n'est pas isolé, il semble que des cadavres d'oiseaux aient également été retrouvés lors de l’ouverture de l’éclairage de l’autoroute A 16 entre la Belgique et Calais. Il n’y a cependant pas eu de comptage.

Sécurité et confort

La justification initiale de l'éclairage était la sécurité des passants, qui sans cela devaient s'en remettre à des porte-falots. Un éclairage trop puissant, ainsi que l'éclairage diffus du ciel, peuvent cependant avoir des conséquences adverses.

Éclairage ponctuel

L'éclairage ponctuel est utilisé pour augmenter le sentiment de sécurité des passants. Ce sentiment de sécurité a cependant tendance à inciter les automobilistes à augmenter leur allure, ce qui peut avoir des effets adverses sur la sécurité. En outre, l'utilisation d'un éclairage ponctuel très intense peut éblouir et gêner la conduite automobile. Les éclairages mobiles (projecteurs pointés vers le ciel, etc.) ont d'autre part tendance à distraire les conducteurs et les aviateurs.

Éclairage diffus

Quand la lumière s'immisçe dans les habitations par les fenêtres non obturées par des volets, le halo lumineux urbain peut déranger les habitants, nuire au sommeil mais aussi perturber nos rythmes hormonaux et biologiques (liés à l'alternance veille/sommeil, jour/nuit)La fermeture des volets nous coupe également du rythme jour-nuit.

L'éclairage diffus nocturne nuit à la pratique de l'astronomie par les amateurs dans et autour des villes où le ciel apparait opacifié, coloré, avec des étoiles de moins en moins visibles à l'œil nu. L'éclairage complique le travail des astronomes, dont pour l'imagerie électronique du ciel.

L'éclairage diffus du ciel n'a aucune utilité pour l'homme, mais à un coût, évalué à 1,5 milliard de dollars/an pour les seuls États-Unis selon l'association International Dark-Sky.