Une approche innovante pour mesurer la pollution lumineuse

Catégorie: Cartographie, Communiqués, Données, Environnement, Imagerie

Le niveau de pollution lumineuse mesuré la nuit peut être 30 fois plus élevé avec un ciel nuageux qu’avec un ciel clair. Les effets sur la biodiversité varient donc fortement en fonction des conditions météo, des variations qui n’étaient jusqu’à présent pas prises en compte dans les études souvent limitées à la seule protection du ciel étoilé. Un nouvel indicateur absolu de pollution lumineuse, créé par DarkSkyLab, permet d’y remédier.

Diffusion des lumières d’une commune de montagne par condition de ciel couvert @DarkSkyLab

Un ciel nuageux qui se transforme de nuit en couvercle lumineux. La pollution lumineuse, qui prive les astronomes de l’accès au ciel étoilé par temps clair, a un effet encore plus délétère sur la biodiversité lorsque le ciel est couvert. La réflexion sur les nuages de la lumière issue des sources d’éclairage provoque une explosion de la  pollution  lumineuse.  Celle-ci peut s’accroître d’un facteur 10 à 30 par rapport aux niveaux atteints en condition de ciel clair. Les conséquences sur les déplacements et la reproduction des espèces nocturnes s’en trouvent alors démultipliées.

Pour accompagner les efforts des collectivités dans leur démarche de sobriété lumineuse, DarkSkyLab cherche depuis 2014 à mesurer la luminance du ciel, c’est-à-dire la brillance du fond de ciel provoquée par l’émission de lumière dans l’environnement nocturne. Concepteur de l’instrument de mesure de la pollution lumineuse Ninox, le bureau d’étude toulousain a toujours été confronté à la difficulté de caractériser la pollution lumineuse d’une manière simple du fait de la grande variabilité des conditions météo et de la calibration délicate d’instruments pouvant mesurer les faibles niveaux de luminance nocturne.

Pour y remédier, DarkSkyLab a travaillé à l’élaboration d’une approche statistique standardisée et d’un indicateur absolu de pollution lumineuse, tous deux présentés dans un article paru le 11 octobre 2022 dans la revue Scientific Reports. Cet indicateur est le fruit de l’analyse d’un important volume de données durant de nombreuses campagnes d’observation de la luminance du ciel nocturne depuis le sol et dans des conditions météorologiques variées. Il intègre l’ensemble des paramètres pouvant influer sur la mesure en un lieu donné et fournit donc une caractérisation absolue de la pression occasionnée par la lumière artificielle sur l’environnement.

Développé grâce au soutien de l’Office Français de la Biodiversité, ce nouvel indicateur peut à présent servir d’échelle de référence pour suivre l’évolution à long terme de la pollution lumineuse, que ce soit dans un environnement urbain, suburbain, rural ou sombre. Les collectivités locales, en particulier, qui mettent en place des trames noires pour préserver le cycle de vie des espèces nocturnes, disposent ainsi d’un référentiel pour mesurer les effets de la réduction de l’éclairage sur leur territoire, en comparant des zones et des périodes sans contrainte de calibration des instruments de mesure.

L’indicateur absolu de pollution lumineuse pourra désormais être utilisé dans toute étude de pollution lumineuse et de trame noire.

Deux images en fausses couleurs d’une vue à 360° à proximité du village de Cervières (Loire).

Image prise dans des conditions de ciel clair (sans nuages) montrant les étoiles et la voie lactée. A l’horizon, les halos de pollution lumineuse des grandes agglomérations situées à des distances entre 30 et 85 km (de gauche à droite Roanne, Lyon, Saint-Etienne et Clermont-Ferrand).

Dans de telles conditions, il est possible de lire un livre sans lampe de poche, ce qui n’était pas le cas par conditions de ciel clair.

Photos en haute définition et slider disponibles sur https://darkskylab.com/blog.html#b14

Source : Deverchère, P., Vauclair, S., Bosch, G. et al. Towards an absolute light pollution indicator. Sci Rep 12, 17050 (2022) https://www.nature.com/articles/s41598–022–21460–5

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