Comment la pollution lumineuse menace la faune et le ciel sombre du Minnesota

Sep 18, 2023

Les lampes à DEL consomment moins d'énergie que les autres types d'ampoules, durent plus longtemps et coûtent moins cher à exploiter. Alors, pourquoi quelque chose avec une empreinte carbone nettement meilleure est-il toujours si mauvais pour l'environnement ?

par Emily Sohn

8 juin 2023

06h47

Illustration de Nicole Xu

Ayant passé une partie de son enfance à Duluth, Kate Hage se souvient des nuits pleines d'obscurité, dans le bon sens.

"J'ai grandi en regardant la Voie lactée dans ma chambre", explique Hage, qui coordonne l'image de marque et la stratégie d'un constructeur de maisons sur mesure à Minneapolis. "Maintenant, il n'y a plus de ciel nocturne."

Sur son ordinateur portable, Hage a deux photos de Duluth prises depuis sa maison d'enfance dans le quartier Central Hillside au-dessus du centre-ville. Dans le premier cliché, à partir de 2020, une chaude lueur ambrée enveloppe les bâtiments de la ville au bord du lac Supérieur, mais l'objet le plus brillant de l'image est une pleine lune. Sur la deuxième photo, prise trois ans plus tard, après la construction d'un nouvel hôpital et la transition d'une zone vers des ampoules LED sur les bâtiments, les parkings et les lampadaires, toute la ville est éclairée par des lumières blanches, aussi lumineuses qu'une foire de rue.

Partout dans le monde, la pollution lumineuse a considérablement augmenté au cours de la dernière décennie, avec des conséquences allant de l'écologie à l'existence. Une augmentation de la lumière artificielle la nuit a été associée à des effets négatifs sur la faune et la santé humaine, tout en privant les gens de la possibilité de voir les étoiles et de vivre toutes les merveilles qu'elles évoquent.

Au Minnesota, la perte de l'obscurité menace l'une des grandes ressources naturelles de l'État, dit Hage, qui est membre de Starry Skies North, la section locale d'un groupe de défense mondial appelé International Dark-Sky Association. En 2020, l'IDA a nommé la zone de canoë des eaux limitrophes sanctuaire du ciel étoilé, ce qui en fait le plus grand des 17 endroits désignés comme les plus sombres de la planète. Peu de temps après, le groupe a nommé le parc national des Voyageurs et le parc provincial Quetico Dark Sky Parks, un statut pour les endroits moins éloignés.

Pour préserver l'obscurité et restaurer ce qui est rapidement perdu, Hage et ses acolytes de Starry Skies North luttent contre la pollution lumineuse dans le Minnesota. Leurs arguments sont économiques autant qu'esthétiques. Les touristes s'envolent pour la Scandinavie en hiver pour voir les aurores boréales, après tout, alimentant une industrie de l'astrotourisme en plein essor. Le nord du Minnesota pourrait être le même genre de destination si plus de gens le savaient.

"Nous avons cette opportunité unique, précieuse et incroyable dans le Minnesota", déclare Hage.

La perte de la nuit

Les observations enregistrées de l'impact de la lumière sur l'environnement remontent à la Rome antique, lorsque les gens ont remarqué que leurs incendies affectaient le comportement des animaux, explique John Barentine, astronome et consultant indépendant en ciel noir à Tucson, en Arizona. Les lumières au gaz, puis électriques, ont modifié l'apparence du ciel nocturne au cours des années 1800 et 1900, lorsque les observatoires se sont déplacés à l'extérieur des villes pour échapper à la lueur du ciel, suivis d'un éclaircissement accéléré de la nuit au cours du XXe siècle.

Puis sont venues les diodes électroluminescentes, ou LED. Un type de semi-conducteur, les LED consomment moins d'énergie que les autres types d'ampoules généralement utilisées dans les lampadaires et autres luminaires extérieurs, ce qui réduit leur empreinte carbone. Ils durent plus longtemps et coûtent moins cher à exploiter. Ces caractéristiques rendent les LED attrayantes pour l'environnement à bien des égards, dit Barentine, et la société les a adoptées.

De 2016 à 2018, les lampadaires sont passés d'environ 28 % de LED à environ 49 %, selon les données du Département américain de l'énergie. Les villes remplaçaient les lampadaires et l'éclairage des autoroutes par des LED. Les propriétaires les mettent sur leurs maisons. Et, comme cela arrive souvent lorsqu'une ressource devient moins chère, dit Barentine, les gens ont commencé à éclairer plus d'espaces pendant de plus longues périodes avec des lumières plus vives.

Les LED sont disponibles dans une variété de températures de couleur, mais la majeure partie de la controverse a entouré les ampoules avec une température de couleur égale ou supérieure à 4 000 Kelvin. À ce niveau, les lumières commencent à ressembler à un blanc froid au lieu d'un jaune chaud.

Pour mieux comprendre comment le paysage changeant de la lumière affecte notre vision du ciel nocturne, des chercheurs du National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory de la National Science Foundation ont récemment analysé les données scientifiques citoyennes recueillies par un projet appelé Globe at Night. Depuis plus d'une décennie, le projet demande aux participants du monde entier de comparer ce qu'ils voient dans le ciel avec une série de cartes stellaires. En évaluant ces changements dans le nombre d'étoiles visibles depuis divers endroits, les chercheurs ont appris à quel point le ciel est devenu plus lumineux.

Entre 2011 et 2022, le ciel s'est éclairci de près de 10% chaque année, a rapporté l'équipe plus tôt cette année dans la revue Science. Au fil des ans, les changements se sont rapidement ajoutés à une quantité importante de luminosité et à une perte de visibilité du ciel.

"Aucun endroit sur terre ne devient plus sombre", déclare Paul Bogard, qui enseigne à l'Université Hamline et a écrit le livre de 2013 The End of Night: Searching for Natural Darkness in an Age of Artificial Light. "Où que nous allions, nous prenons nos lumières."

Se noyer dans la lumière

Les oiseaux migrateurs, désorientés par les lumières la nuit, tournent autour des bâtiments et volent dans les fenêtres. L'éclairage extérieur affecte les plantes qui ne fleurissent que dans l'obscurité et les pollinisateurs qui font leurs besoins la nuit. Dans les océans, la lumière artificielle désoriente les bébés tortues et interfère avec la reproduction des poissons. Une étude menée dans l'Arctique a révélé que les phares de travail d'un bateau modifiaient le comportement des poissons et du zooplancton jusqu'à 600 pieds.

"Chaque espèce que nous examinons, à de très rares exceptions près, nous trouvons un effet quelconque, et c'est généralement un effet négatif", explique Barentine. "La lumière artificielle la nuit a très clairement un effet nocif sur la plupart des biologies."

Des études de laboratoire moins bien établies mais également préoccupantes suggèrent que l'exposition à la lumière artificielle la nuit interfère avec nos rythmes circadiens, altérant le moment de la production d'hormones, provoquant de l'insomnie et contribuant à des problèmes de santé tels que le cancer, le diabète et un ralentissement de la guérison des accidents vasculaires cérébraux, des blessures et de l'inflammation. Dans le monde réel, les données s'accumulent toujours, dit Barentine, mais c'est un domaine de recherche actif.

La question de savoir si des lumières supplémentaires équivaut réellement à une sécurité accrue est également à débattre. Certaines études montrent que la lumière réduit la criminalité. Mais comme le faisceau aveuglant des phares d'une voiture, les LED lumineuses peuvent créer un éblouissement qui peut obscurcir les objets en dehors de la zone éclairée et rendre difficile l'adaptation des yeux des gens, affirment les défenseurs du ciel sombre. À tout le moins, dit Bogard, faire briller des lumières dans le ciel ne rend personne plus sûr.

La pollution lumineuse est un problème de justice sociale, suggèrent des études. Aux États-Unis, une analyse de 2020 a révélé que les Noirs, les Asiatiques et les Hispaniques ont tendance à vivre dans des quartiers deux fois plus lumineux que les quartiers à prédominance blanche.

"Personne n'appelle pas de lumière", dit Bogard. "Nous réclamons simplement une lumière réfléchie et intelligente."

Prendre part

Réduire la pollution lumineuse n'est pas compliqué, selon Barentine. À Tucson, où il vit, la ville fait fonctionner ses nouveaux lampadaires de 3 000 K à 90 % de sa capacité jusqu'à minuit, date à laquelle elle les réduit à 60 %. Le changement a assombri le ciel nocturne et économisé de l'argent sans une augmentation des problèmes de sécurité ou des plaintes, dit Barentine.

Plus d'une douzaine d'États ont adopté des lois pour réduire la pollution lumineuse, dont le Minnesota. La plupart des municipalités n'ont pas pris de telles mesures. Ceux qui essaient manquent souvent d'application. Même si une ville fait un effort, la pollution lumineuse dérive d'une communauté à l'autre comme le smog. La lumière de Duluth est maintenant visible depuis Port Wing, Wisconsin, à 50 milles de distance sur la rive sud, dit Hage. Two Harbours et d'autres communautés font maintenant leurs propres halos de lumière.

L'une des priorités de Starry Skies North est de réduire la pollution lumineuse dans le Minnesota grâce à la sensibilisation - un stand à la State Fair, des conférences dans les bibliothèques. Pour sa part, Hage a discuté avec des propriétaires d'entreprises de Duluth et de Minneapolis de moyens intelligents pour modifier leurs décisions en matière d'éclairage. Lors de conversations avec Odyssey Resorts, Target, Essentia Health (propriétaire du nouvel hôpital de Duluth) et d'autres entreprises, elle partage des informations et offre un soutien pour garder le ciel nocturne à l'esprit tout en choisissant des lumières pendant la construction ou en rénovant avec des solutions peu coûteuses comme des boucliers qui empêchent la lumière de briller.

Scott Vesterstein est un propriétaire d'entreprise à Duluth qui essaie de lutter contre l'éblouissement rampant de l'éclairage artificiel. Originaire de Duluth, Vesterstein est président et propriétaire de Fitger's, un complexe de boutiques, de restaurants et d'un hôtel sur le front de mer à Duluth. Il a installé un éclairage respectueux de la faune à l'extérieur de Fitger's et sur les immeubles d'habitation qu'il possède. Dans un cas, il a coupé des lampadaires de 20 pieds à 10 pieds afin qu'ils ne brillent pas dans les fenêtres des résidents ou ne dérangent pas les voisins.

En 2016, Vesterstein a vu les plans d'ingénierie de la ville spécifiant un passage à des lampadaires de 4 000 K. En réponse, il a posté une pétition chez Fitger's pour demander que la ville n'éclaire que les zones qui en ont besoin, uniquement en cas de besoin, et avec des lumières ne dépassant pas 3 000 K, entre autres demandes. Plus de 3 000 personnes ont signé la pétition, dit-il. Il a également animé un séminaire chez Fitger's qui a attiré des experts de tout le pays pour parler des impacts de l'éclairage intense sur la faune, y compris les oiseaux migrateurs qui traversent Duluth et se heurtent souvent aux bâtiments et aux navires stationnés dans le port.

Vesterstein a remarqué des changements dans sa ville natale qui le motivent à garder le nord du Minnesota dans l'obscurité. "Je ne me souviens pas de la dernière fois où j'ai vu une luciole", dit-il. "Avant, j'étais capable d'aller les attraper. Tu ne peux plus faire ça."

La bataille pour faire une brèche dans la lueur croissante du Minnesota est pleine d'obstacles et d'élan, dit Hage. À Minneapolis, Starry Skies North s'est prononcé contre une proposition de budget de 9 millions de dollars qui ajouterait plus de lumière à certains quartiers par mesure de sécurité. Xcel Energy a déjà remplacé 24 000 lampadaires à Minneapolis par des ampoules LED de 2017 à 2019, et la ville en convertit des milliers d'autres. Selon le groupe, ajouter de la lumière là où c'est nécessaire, mais il existe des moyens de faire mieux.

À Duluth, Hage se concentre particulièrement sur Essentia, qui répertorie les priorités du ciel noir sur son site Web. Il s'est également engagé dans des conversations encourageantes, mais Hage estime qu'il reste encore du travail à faire. Essentia indique qu'il prévoit que toutes les lumières extérieures de l'hôpital pointent vers le bas et respectent ou dépassent les normes et directives établies par l'International Dark Sky Association, LEED et d'autres groupes, afin de protéger la sécurité des oiseaux et de répondre aux préoccupations du public concernant le skyglow.

Les gens ont tendance à être réceptifs lorsqu'ils apprennent la pollution lumineuse, dit Hage, qui vit dans une zone humide où les voisins avaient l'habitude de garder leurs lumières allumées toute la nuit. Après avoir frappé aux portes de son quartier et parlé des effets des lumières artificielles la nuit sur les hiboux à cornes et d'autres créatures vivant dans la région, les gens ont répondu.

"J'ai réussi à faire éteindre toute cette rue avec une conversation très simple et sans confrontation", dit-elle. "C'est une question profondément simple. Nous parlons d'ampoules."

Contrairement à la pollution de l'air et à d'autres problèmes environnementaux, la lutte contre l'excès de lumière a des effets instantanés, ajoute Barentine.

"Nous pouvons littéralement résoudre ce problème demain, si nous choisissons de le faire, parce que nous savons comment", dit-il. "Ce qui nous manque, c'est la volonté politique d'agir."

par Emily Sohn

8 juin 2023

06h47

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