La première carte de l’évolution mondiale de l’éclairage nocturne sur 20 ans

Adrien Guetté et Laurent Godet ont produit une carte mondiale de l’éclairage nocturne. © DR
Deux chercheurs en écologie de l’université de Nantes, Adrien Guetté et Laurent Godet, ont produit une carte mondiale de la pollution lumineuse. Les données utilisées — des relevés satellites recueillis pendant vingt ans — leur ont permis d’obtenir une vision assez fine des régions où l’éclairage nocturne augmente, mais aussi de celles où il diminue.

Si vous vivez en ville et même dans sa proche périphérie, vous avez peut-être remarqué que le ciel nocturne n’est pas plein d’étoiles comme on le voit sur les photos des astronomes amateurs. Parfois seulement une petite poignée d’astres, les plus brillants, sont visibles. L’éclat de la majorité des étoiles est noyé dans les lumières urbaines. Souvent utilisées comme un indicateur de développement de l’activité humaine, les lumières nocturnes sont aussi un témoin de notre empiétement sur des espaces autrefois préservés. Car, en plus de dégrader la qualité du ciel, la prolifération des lumières a des effets néfastes sur la biodiversité et l’environnement. Adrien Guetté et Laurent Godet, de l’université de Nantes, ont produit une toute nouvelle carte mondiale de l’évolution de la pollution lumineuse. La bonne nouvelle, c’est que la pollution lumineuse diminue par endroits, notamment dans certaines zones densément peuplées. Malheureusement, cela ne suffit pas pour enrayer l’augmentation globale du phénomène.

Ciel & Espace : Quelles motivations sont à l’origine de votre travail sur la pollution lumineuse ?

Adrien Guetté et Laurent Godet : Nous cherchions un indicateur simple pour suivre la transformation des espaces naturels provoquée par les humains [ou anthropisation, NDLR]. Nous nous sommes alors intéressés aux lumières nocturnes. Ne trouvant pas de données satisfaisantes pour notre étude, nous avons cherché à produire nos propres cartes pour les croiser avec les bases de données mondiales qui regroupent les aires protégées et les hot-spots de biodiversité.

Quelles données avez-vous utilisées pour réaliser vos cartes ?

Des données issues du programme DMSP-OLS de la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), qui a mobilisé six satellites pour obtenir des vues nocturnes entre 1993 et 2012. Il s’agit d’un des rares jeux de données permettant de mesurer à l’échelle globale l’évolution sur deux décennies d’un indice de présence humaine. Les cartes ont été produites par agrégation des 20 dates en calculant pour chaque kilomètre carré la moyenne de lumière détectée et sa tendance d’évolution.

Nous les avons complétées avec les mesures, plus récentes, d’un satellite infrarouge, VIIRS, qui présente l’avantage d’avoir une meilleure résolution spatiale (environ 750 m, contre environ 1 km pour les données DMSP-OLS).

Carte mondiale des lumières artificielles nocturnes

Une DN Value de 63 correspond à la valeur maximale détectée avant la saturation du capteur. © Adrien Guetté et Laurent Godet

 

Variation de la pollution lumineuse entre 1993 et 2012

Les nuances de bleu indiquent une diminution, et les couleurs jaune-orange-rouge une augmentation
de la pollution lumineuse.. © Adrien Guetté et Laurent Godet

Qu’est-ce que votre travail apporte aux cartes de pollution lumineuse déjà existantes ?

Nombre de cartes ont été produites au cours des dix dernières années, affinant à chaque fois un peu plus la précision spatiale, optique, et les modèles de diffusion de la lumière. Étonnamment, très peu de cartes de tendance d’évolution mondiale de la lumière artificielle sont disponibles. On dispose soit de cartes à des échelles régionales, soit des cartes créées par soustraction de deux périodes extrêmes. Notre carte prend en compte l’ensemble des données disponibles, kilomètre par kilomètre et à l’échelle de la planète. Elle est à ce titre nouvelle au regard des précédentes cartes.

Globalement, est-ce que la pollution lumineuse diminue ou augmente ?

Sur notre période d’étude, elle augmente. Mais ce qui est intéressant, ce sont les grandes disparités selon les régions considérées. L’éclairage nocturne augmente encore dans des régions déjà parmi les plus impactées : le delta du Nil, l’Inde, la Chine orientale ou encore l’île de Java, en Indonésie.

À l’inverse, d’autres régions autrefois très touchées voient la pollution lumineuse se stabiliser ou diminuer : la côte est de l’Amérique du Nord ou le Japon, par exemple. Ces changements peuvent être très brutaux puisque les pollutions peuvent doubler ou être divisées par deux en quelques années.

Dans certaines zones, vous mettez en avant une diminution de la pollution lumineuse. Y a-t-il des hypothèses pour expliquer ce phénomène ?

Il est bien entendu difficile de proposer une explication unique, chaque diminution correspond à un contexte local particulier. On peut néanmoins distinguer deux types de diminutions.

Premier cas : une baisse due à des politiques volontaires de réduction, voire d’interdiction de pratiques à l’origine de fortes émissions de lumière de nuit. On peut l’observer par exemple en Belgique, avec l’arrêt de l’éclairage des autoroutes. On peut citer également les « taches » de diminution très nettes, comme au Nigéria, qui s’expliquent par l’interdiction du « torchage », le fait de brûler les rejets de gaz qui accompagnent l’exploitation du pétrole.

Deuxième cas : la diminution s’explique par des causes indirectes. Par exemple, les conflits armés. Les exemples de la Syrie et du Yémen sont à ce titre très parlants. Sur la période de notre étude, on détecte bien aussi la diminution de lumière en Ukraine, probablement due aux changements politiques et économiques liés à la déclaration de leur indépendance en 1991, ou encore en Slovaquie, dont les raisons sont principalement économiques.

Certaines diminutions ont eu lieu dans des zones densément peuplées. À votre avis, le comportement de la population a-t-il changé face à la pollution lumineuse ?

Il y a certainement une prise de conscience collective et très récente des effets de la lumière artificielle de nuit. Mais les évolutions observables dans les espaces densément peuplés s’expliquent principalement par les politiques publiques de réorganisation du temps et de l’espace d’éclairage et surtout le changement des technologies d’éclairage public, avec notamment l’éclairage aux LED.

Est-ce qu’on est capable de savoir sur quelle distance une source de lumière pollue son environnement ?

Il faut distinguer deux éléments : la diffusion de la lumière d’une part et son impact sur une composante environnementale d’autre part.

La distance de diffusion de la lumière n’est pas directement quantifiable par des méthodes de télédétection satellites et requiert des mesures in situ et la prise en compte de réalités de terrain essentielles, parmi lesquelles on pense bien sûr à la topographie, mais aussi les conditions atmosphériques locales qui facilitent ou entravent la diffusion de la lumière.

Le deuxième point fait appel à l’expression même de « pollution lumineuse ». Le terme de « pollution » correspond à la dégradation directe ou indirecte de l’environnement par les humains. Dans le cas des pollutions lumineuses, tout dépend donc des organismes potentiellement impactés. On sait par exemple que des oiseaux en migration peuvent voir leur trajectoire modifiée de plusieurs kilomètres du fait de pollutions lumineuses et que ces dernières peuvent leur être fatales suite à des collisions.

Comment peut-on lutter contre la pollution lumineuse ? Faut-il multiplier les aires protégées ?

Une aire protégée n’est jamais une solution durable. Mais il s’agit d’outils de protection de la nature parmi les plus efficaces et qui sont absolument nécessaires dans un contexte de changements brutaux et planétaires. Dans notre exemple, les aires protégées jouent le rôle de remparts efficaces face à ces pollutions. Toutefois, les aires protégées sont des solutions d’urgence, qui doivent bien évidemment s’appuyer sur d’autres outils. En amont, il convient bien sûr de diminuer nos émissions de lumière, ce qui passe par exemple par des politiques volontaristes d’extinction aux heures de la nuit où l’éclairage n’est plus nécessaire. Mais il devient également urgent de préserver ou de créer des « trames noires », c’est-à-dire des corridors écologiques qui ne soient pas ou plus soumis aux lumières artificielles et permettent de (re)donner une fonctionnalité aux écosystèmes.

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