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Ville en vert

Lumière bleue, mélatonine et tortues de mer

Pollution lumineuse

À une autre époque, lorsque la nuit tombait, on n’avait qu’à lever les yeux au ciel pour observer les merveilles de la Voie lactée. Au fil du temps, avec l’industrialisation, l’éclairage nocturne produit par les villes a graduellement créé un voile empêchant de contempler le ciel étoilé.

Plus près de nous, les résultats d’une étude démontraient récemment un accroissement de la pollution lumineuse de 2 % sur toute la planète entre 2012 et 2016. D’apparence anodine, cette luminosité croissante cause des impacts considérables dans différentes sphères de la vie terrestre, à un point tel que l’on emploie depuis un certain nombre d’années l’expression pollution lumineuse.

Qu’est-ce qui se cache derrière cette pollution lumineuse ? La lumière bleue, en particulier.

Celle-ci a une incidence certaine sur notre sommeil, sur le mode de vie de certains animaux et sur l’évolution des écosystèmes.

Dans ce texte, nous verrons aussi comment certaines villes abordent le problème et comment une ville en particulier donne l’exemple en adoptant des mesures généralisées à l’ensemble de son territoire.

Nous envisagerons aussi certaines questions à se poser avant de choisir un éclairage donné.

Voyons comment tout ça se déploie.

Qu’est-ce que la lumière bleue ?

« La température de couleur représente la température à laquelle un corps a été chauffé lorsqu’il émet la couleur correspondante à la lumière choisie. [i]»

Lorsque l’on chauffe un corps, celui-ci changera de couleur en fonction de la chaleur qu’il émet. Initialement, cette chaleur est émise sous forme infrarouge. Elle prend graduellement une teinte rouge foncé qui deviendra ensuite jaune orange. En poursuivant le réchauffement, le corps évoluera de jaune à blanc, avant de devenir bleu et, finalement, ultraviolet. Ainsi, plus la température du corps est grande, plus la lumière bleue émise est abondante.

La lumière bleue est celle qui se répand le plus facilement dans les milieux liquides et gazeux. C’est d’ailleurs pour cette raison que le ciel est bleu.

Problématique chez les mammifères. On la retrouve dans l’éclairage de diodes électroluminescentes (DEL) qui, curieusement, devient de plus en plus populaire.

Typiquement au Canada, l’éclairage était effectué au sodium haute pression (SHP) qui, lui, contient 8% de lumière bleue. Comparativement, une ampoule DEL normale émet de 30 à 40% de lumière bleue.

Malgré tout, il y a eu un développement notable de la technologie des DEL ou certaines d’entre elles émettent moins de 1% de lumière bleue. On les appelle DEL pc-ambre. Il importe donc de les choisir avec soin.

La technologie DEL permet de contrôler la quantité de lumière émise en fonction de l’heure. C’est donc une nouvelle pratique à mettre en œuvre, une habitude à adopter afin de contribuer à l’effort collectif.

Quelques effets de la lumière bleue sur le corps humain

Le jour, cette lumière bleue favorise notre vitalité, nous maintient dans un état éveillé, contribue à une meilleure humeur, qualité d’attention de mémorisation et d’apprentissage. Comme la lumière bleue est présente naturellement dans la lumière émise par le soleil, sa présence décroît donc le soir, et le cycle de repos ainsi peut s’amorcer.

Toutefois, lorsqu’on y est exposé le soir, elle envoie le signal au corps que le jour se lève, arrêtant de ce fait la production de mélatonine, surnommée l’hormone du sommeil. L’interruption de ce mécanisme de régulation du rythme circadien peut avoir un impact sur différents aspects de notre santé : difficulté à s’endormir, humeur changeante, obésité, dépression, ralentissement du métabolisme et altération système immunitaire. Bien qu’on ne puisse l’affirmer avec certitude, l’exposition nocturne à la lumière bleue serait même suspectée d’être responsable de deux cancers hormono-dépendants, soit le cancer du sein et celui de la prostate. Intense la lumière bleue, oui.

Toutes les formes de vie qui sont exposées à la pollution lumineuse présentent des symptômes qui menacent leur existence. Examinons comment ceux-ci se manifestent dans les écosystèmes, chez les insectes et les animaux.

Les yeux des petits et des plus grands

Selon l’Association Canadienne des Optométristes, les yeux sont sensibles à une bande étroite de fréquences appelée spectre de la lumière visible. La lumière bleue est de la plus petite longueur d’onde dans tout ce spectre et, étant telle, elle est aussi porteuse de la plus grande énergie. Sa longueur d’onde est généralement définie comme appartenant à la bande de 380 à 500 nanomètres (nm) dans le spectre de la lumière visible.

Quelques effets indésirables probables

Cataracte

« Le cristallin chez l’homme absorbe le rayonnement ultraviolet tout au long de la vie et jaunit peu à peu avec l’âge. Au stade des 20 ans, il a assez jauni pour ne plus filtrer qu’une partie de la lumière bleue visible à forte énergie. Toutefois, on a acquis la conviction que cette absorption au gré des ans contribue au vieillissement et à la formation de la cataracte et que la protection contre la double exposition à la lumière bleue et au rayonnement ultraviolet peut retarder les premiers signes de vieillissement tant du cristallin que de la rétine. »

Dégénérescence maculaire

Certaines cellules de la rétine peuvent se dégrader en étant trop exposées à la lumière bleue. Cette détérioration est semblable à la dégénérescence maculaire avec un risque de perte permanente de vision. C’est du sérieux ! « Des études démontrent que c’est l’effet cumulatif de l’exposition qui cause cette détérioration et que ce sont les cônes (cellules photosensibles responsables de la vision centrale et de la perception des couleurs) qui en sont surtout touchés, tout comme l’épithélium pigmentaire de la rétine (cellules ayant pour fonction de nourrir les cellules rétiniennes). On relève de la lutéine, pigment bloqueur du bleu, dans une rétine humaine en santé, et on sait que c’est là une protection contre la photodégradation par la lumière bleue. L’heure du jour de l’exposition peut aussi jouer comme facteur d’importance et la recherche se poursuit dans ce domaine. » 

Fatigue oculaire

Nous passons de plus en plus de temps toutes sortes d’écrans qui émettent beaucoup de lumière bleue. « Les ondes de lumière bleue à forte énergie se dispersent davantage dans l’œil et sont moins faciles à focaliser. Il en résulte un “bruit visuel” qui nuit au pouvoir contrastant et peut concourir à la fatigue oculaire due aux appareils numériques. »

Animaux, insectes et écosystèmes

Lacs, plantes et algues

Les plantes se servent de la lumière pour croître. Comme nous, elles ont besoin de se reposer la nuit. Il a été observé que l’éclairage artificiel a des effets néfastes sur les plantes et les algues, et parfois même des écosystèmes entiers.

Le zooplancton vivant dans les lacs, par exemple, peut arrêter de se nourrir d’algues si l’éclairage de nuit est trop vif. Il s’en suit un effet d’entraînement mortel. D’abord, les algues prolifèrent. Une fois leur croissance terminée, elles se mettent à se décomposer ce qui a pour résultat de causer une activité bactérienne accrue qui, elle, finit par provoquer un appauvrissement en oxygène dans l’eau du lac. Dès, lors une pléthore d’espèces de poissons et d’invertébrés succombe au manque d’oxygène.

Oiseaux migrateurs

Dans les grandes villes, la lumière est parfois dirigée directement vers le ciel ou y est réfléchie, éclipsant de ce fait les cycles lunaires et les astres composant la Voie lactée. Les oiseaux migrateurs, n’ayant plus leurs points de repère, en viennent à faire escale dans des lieux inadéquats et même parfois à percuter immeubles et ponts.

(Une étude a même tracé des liens entre la pollution lumineuse, les oiseaux et la propagation du virus du Nil…)

Tortues de mer (espèce menacée)

Lorsque les œufs de bébés éclosent et que les tortues sortent du sable pour se diriger vers l’océan, elles s’orientent en regardant les étoiles. À cause de la pollution lumineuse, les tortues ne trouvent plus la mer, et tournent plutôt autour des luminaires urbains. Un nombre considérable d’entre elles finissent par s’épuiser et mourir.

Relation proie prédateur

Les effets de la pollution lumineuse se font même sentir sous l’eau où la lumière artificielle peut altérer l’équilibre entre les proies et les prédateurs. Dans certains cas, à cause de la lumière artificielle, une espèce devient plus apparente ou peut même être attirée par la lumière et ainsi devenir plus facilement repérable par ses prédateurs.

Insectes

Plusieurs insectes, attirés par la lumière, sont mangés par des prédateurs qui les trouvent ainsi plus facilement ou sont directement tués par les ampoules non protégées. Ceci engendre un déséquilibre dans la chaîne alimentaire. D’ailleurs, une lumière ambrée attire moins les insectes, offrant du même coup un bénéfice écologique et un désagrément de moins (diminution de la présence d’insectes autour des lieux éclairés). Ce sont environ 150 insectes qui meurent par nuit pour chaque luminaire non protégé. Considérant que les insectes sont la base de la chaîne alimentaire, ce nombre, qui peut paraître anodin, est énorme. Multiplions-le par des dizaines de milliers de luminaires dans chaque ville et on se retrouve avec un bilan colossal.

Ce bilan peut aussi se répercuter sur le déclin des plantes à fleurs causé par le décès prématuré de nombreux insectes pollinisateurs.

La lumière bleue en quelques chiffres

Lumière du soleil 5000-6000 Kelvin : 40 %
DEL blanc neutre 4000 K : 30 %
3000 K : 20 %
DEL blanc chaud 2700 K : 15 %
2200 K : 5 %
Sodium haute pression 1700 à 2200 K : 8 %
DEL ambrées 1800 K : 1 %

Source : Attention à la lumière bleue, Pauline Gravel, Le Devoir, 20 novembre 2018

Le choix des DEL : un investissement… sécuritaire

La durée de vie des DEL est de 10 à 20 ans, ce qui constitue un investissement lorsque comparée au Sodium haute pression dont la durée de vie est de 3-4 ans.

De plus, les lentilles DEL concentrent mieux la lumière permettant de diminuer l’intensité d’éclairage de 30 à 50 %. On peut contrôler leur intensité selon le moment de la journée, du volume de circulation, en plus d’être programmables. De nombreux avantages en faveur des DEL !

Ce que la ville de Montréal met en œuvre

En octobre 2017, visant à réduire sa pollution lumineuse, la ville de Montréal lançait son plan de modernisation des luminaires. L’objectif de la Ville : remplacer 132 400 luminaires de rue au sodium haute pression par des DEL 3000 K (dont 20 % des émissions lumineuses sous forme de lumière bleue).

Selon ce qui avait été annoncé à ce moment-là, il n’y aurait pas d’ajout de luminaires supplémentaires et la conversion serait d’un pour un.

Le Vieux-Montréal, le Mont-Royal, les berges de l’île de même que le pourtour des parcs-natures profiteraient quant à eux de luminaires DEL à 2 200 K (émettant 5 % de lumière bleue.)

La première réserve de ciel étoilé au monde

En Estrie en 2007, une région de 5 275 km2 entourant l’Observatoire du Mont-Mégantic jusqu’à Sherbrooke est devenue la première réserve de ciel étoilé au monde. Arrêtant son choix sur un éclairage DEL ambré (1 800 K) comportant de nombreux avantages.

Quel éclairage extérieur choisir ?

Considérons d’abord ceci : « Dans la province de Québec, on évalue à 45 millions de dollars annuellement les coûts de l’électricité utilisée pour “éclairer le ciel”. [ii]» À ce titre, il convient de prendre en considération différents aspects avant l’achat des luminaires et lors de leur utilisation.

Avant même d’acheter, la question à se poser demeure toute simple : a-t-on vraiment besoin d’éclairer ? Si oui, à quel endroit et à quel moment a-t-on besoin de le faire ? Exemple : stationnement d’un centre commercial passé minuit.

Bien évaluer les besoin[iii]

Au départ, il est important de déterminer la quantité d’éclairage qui nous sera nécessaire. Ici, il est important de garder en tête que nous avons tendance à sous-estimer la qualité de notre vision nocturne. De plus, l’éclairage extérieur constitue une dépense substantielle.

À ce titre, pour rassurer certaines personnes qui pourraient s’inquiéter de la diminution de luminosité des nouvelles installations, selon une étude effectuée en Angleterre et au Pays de Galles, le fait de diminuer l’intensité d’émission lumineuse pendant la nuit n’a pas d’influence sur le taux de criminalité ni sur celui des collisions routières nocturnes.

Ajuster l’orientation

Diriger la lumière vers le ciel ne nous aide pas à mieux voir les obstacles à nos pieds, de même, une lumière orientée vers l’horizon cause de l’éblouissement. Ce n’est pas ce que nous souhaitons.

Ne pas envoyer de lumière vers le ciel ni vers les forêts environnantes, et éclairer au seulement durant la période de temps requise.

Limiter la lumière bleue

Il importe de favoriser les sources lumineuses de couleur ambrée au lieu de la lumière blanche. Du reste, la lumière ambrée attire moins les insectes et, comme nous l’avons précédemment, s’accorde mieux avec notre cycle de sommeil.

Réduire l’intensité

Optons pour des luminaires dont l’éclairage est sobre et uniforme et dont l’intensité lumineuse est suffisante. En hiver, une diminution de l’intensité permet de réduire la pollution lumineuse générée par la réverbération de la lumière au sol.

Contrôler la fréquence et la durée

Certains dispositifs peuvent nous aider à contrôler la fréquence et la durée d’utilisation des éclairages. On pense entre autres à une minuterie ou un détecteur de mouvement. On peut aussi simplement éteindre les lumières à l’heure du dodo. De plus, certains éclairages routiers DEL sont équipés de dispositifs qui font varier l’intensité lumineuse en fonction de l’heure de la nuit.

En somme, il convient tout bonnement d’éclairer selon ses besoins.

Réserves de ciel étoilé

Il existe une organisation, l’International Dark-Sky association, dont la mission est de « préserver et protéger l’environnement nocturne et valoriser le ciel noir par l’entremise d’éclairage extérieur écoresponsable. »

Leurs objectifs

  • Faire de la représentation pour la protection du ciel étoilé
  • Sensibiliser le public et les décideurs politiques à propos de las conservation du ciel étoilé
  • Promouvoir un éclairage extérieur écoresponsable
  • Outiller le public avec des ressources favorisant un retour de la nuit étoilé.

En France, Villes et Villages étoilés

« Organisé tous les 2 ans par l’Association nationale pour la protection du ciel et de l’environnement nocturnes (ANPCEN), le concours Villes et Villages étoilés distingue les communes qui agissent pour la qualité de la nuit et de l’environnement nocturne, tant pour les humains que pour la biodiversité, afin de réduire la pollution lumineuse et éviter les dépenses et les consommations d’énergie inutiles, sans pour autant négliger confort ou sécurité. Les actions remarquables donnent lieu à la remise d’un label comportant de une à cinq étoiles, valable 4 ans. Les éditions précédentes ont déjà reconnu 570 communes labellisées. [iv]»

Logiciels servant à contrôler la luminosité[v]

Windows

F.lux
Desktop Lighter
LightBulb

MAC

Nightshift (ce n’est pas un logiciel, mais bien une fonction de l’OS)
F.lux

Linux

RedShift

Applis pour téléphone

Twilight
F.lux
CF.Lumen
Night Mode


[i] Source : https://www.ledevoir.com/societe/environnement/541726/attention-a-la-lumiere-bleue

[ii] Source : http://astro-canada.ca/la_pollution_lumineuse-light_pollution-fra

[iii] Ces différents aspects et de nombreuses informations essentielles se retrouvent sur le site de la Réserve internationale de ciel étoilé du Mont-Mégantic (RICEMM) http://ricemm.org/documentation/luminaires/

[iv] Source : https://www.ecologique-solidaire.gouv.fr/pollution-lumineuse

[v] À noter : l’auteur de ces lignes n’a essayé que le logiciel F.lux sur Windows.

Pour aller plus loin :

Carte du l’éclairage vue du ciel
http://www.astrometeo.ca/

Guide pratique de l’éclairage, produit pas l’ASTROLAB du Mont-Mégantic http://www.faaq.org/cielnoir/guide_pratique_de_eclairage.pdf

L’édition du 16 nov 2018 de la revue Science a été consacrée à la l’éclairage (En anglais)
http://science.sciencemag.org/content/362/6416/744

Une étude qui trace des liens entre lumière bleue et cancer du sein et cancer de la prostate
(En anglais)
https://ehp.niehs.nih.gov/doi/10.1289/ehp1837

Le rôle de mélatonine dans le sommeil
(En anglais)
https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0067798

Un citoyen de la région de Québec s’est amusé à répertorier la luminosité de différents endroits de la région.
http://www.philippemoussette.com/plum.html

Sources :

Il est curieux de noté que le seul article rédigé sur la pollution lumineuse par le ministère de l’Environnement du Québec date de… 2005. http://www.environnement.gouv.qc.ca/jeunesse/chronique/2005/0503-causes.htm

Réserve internationale de ciel étoilé du Mont-Mégantic (RICEMM)
http://ricemm.org/

Maladies oculaires
https://opto.ca/fr/health-library/la-lumiere-bleue-est-elle-nocive

https://ici.radio-canada.ca/premiere/emissions/le-15-18/segments/chronique/96828/eclairage-architecture-vieux-montreal-place-ville-marie-lumiere-reglement-municipal

https://ici.radio-canada.ca/premiere/emissions/le-cafe-show/segments/entrevue/96433/lumiere-bleue-sante-animal-insecte-martin-aube

https://www.ledevoir.com/societe/environnement/541927/environnement-les-villes-ajustent-leurs-lampadaires

https://www.ledevoir.com/societe/environnement/541726/attention-a-la-lumiere-bleue

https://www.ledevoir.com/societe/541443/lumieres-sur-la-ville

https://www.lapresse.ca/debats/editoriaux/paul-journet/201712/27/01-5148455-pollution-lumineuse-rallumez-les-etoiles-.php

http://astro-canada.ca/la_pollution_lumineuse-light_pollution-fra

https://www.ecologique-solidaire.gouv.fr/pollution-lumineuse

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