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Jun 22, 2023

La pollution lumineuse assombrit notre vision du ciel, et ça s'aggrave

Des citoyens scientifiques et des chercheurs ont découvert que nous perdons notre vision du ciel

Des scientifiques et des chercheurs citoyens ont découvert que nous perdons notre vue du ciel à un rythme étonnant de près de 10 % chaque année.

Quand j'étais enfant, ma famille vivait dans la banlieue de Washington, DC Cet endroit rendait difficile le fait d'être un astronome amateur en herbe; la plupart des étoiles étaient invisibles contre l'éblouissement aérien des lumières de la ville. Au mieux, il n'y avait qu'un soupçon de la Voie lactée diffuse à voir : l'éclat combiné de 100 milliards d'étoiles était atténué jusqu'au néant par des réverbères et des devantures de magasins lumineux.

Cet effet est une pollution lumineuse - une illumination générée par l'homme projetée dans les cieux - faisant briller le ciel lui-même et emportant les étoiles. Les astronomes savent depuis des années que la situation est mauvaise pour l'observation des étoiles, mais elle a également des conséquences réelles et négatives sur le bien-être de nombreux êtres vivants - plantes, animaux et même humains. Plus de 80% de l'humanité est touchée par la pollution lumineuse, notre vision du ciel étant volée.

Pour la plupart d'entre nous, les étoiles sont essentiellement en train de s'éteindre.

Et chaque année ça s'aggrave. À quel point pire, exactement, a été difficile à dire. La pollution lumineuse a été mesurée depuis l'espace, mais les satellites en orbite ne détectent pas la lumière de la même manière que l'œil humain, de sorte qu'ils peuvent ne pas donner de résultats qui correspondent à ce que nous voyons depuis le sol. Lorsque les gens regardent le ciel, quel est le changement de luminosité du ciel qu'ils perçoivent au fil du temps ?

Pour le savoir, une équipe de scientifiques dirigée par le chercheur sur la pollution lumineuse Christopher Kyba du Centre de recherche allemand GFZ pour les géosciences à Potsdam s'est tournée vers ce qui peut sembler une méthode de détection étrangement évidente : les êtres humains.

Ils ont utilisé les données de Globe at Night, un projet dirigé par le National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory de la US National Science Foundation, qui utilise la science citoyenne pour mesurer la pollution lumineuse. Le processus est brillamment simple. Les participants volontaires reçoivent un ensemble de cartes stellaires (créées par Jan Hollan de l'Institut de recherche sur le changement global de l'Académie tchèque des sciences) qui montrent le ciel avec une gamme d'étoiles visibles : une carte ne montre que les étoiles les plus brillantes, la suivante comprend des étoiles un peu plus faibles, et ainsi de suite jusqu'aux étoiles les plus faibles visibles à l'œil nu dans des conditions idéales. Les participants regardent ensuite le ciel et comparent les étoiles les plus faibles qu'ils peuvent voir avec celles sur les cartes, en choisissant celles qui correspondent le mieux à ce qu'ils observent.

Kyba et son équipe ont examiné une quantité étonnante de données provenant de plus de 50 000 scientifiques citoyens du monde entier qui ont échantillonné la luminosité de leur ciel local entre 2011 et 2022. Bien qu'il y ait eu une variabilité considérable d'un endroit à l'autre - par exemple, en moyenne, l'Europe a connu une augmentation de 6,5 % de la pollution lumineuse par an, tandis que l'Amérique du Nord a connu une augmentation de 10,4 % - les chercheurs ont constaté qu'à l'échelle mondiale, la pollution lumineuse a augmenté de 9,6 % par an au cours de la période d'étude.

Cela peut sembler peu, mais cela reflète un taux de croissance exponentiel, similaire à la façon dont les intérêts composés s'accumulent sur une dette. Une croissance annuelle d'environ 10 % signifie que la luminosité du ciel double environ tous les sept ou huit ans. Un instant de réflexion devrait permettre de comprendre pourquoi cela est profondément troublant. Comme l'expliquent Kyba et ses co-auteurs dans leur article publié en janvier dans la revue Science, s'il y a 250 étoiles visibles dans le ciel à la naissance d'une personne, à 18 ans, elle n'en verra que 100, et au cours de la même période, la luminosité du ciel aura augmenté de plus d'un facteur quatre.

Ce résultat est d'autant plus alarmant en raison de ses implications potentielles pour les mesures par satellite, qui n'ont enregistré qu'une augmentation annuelle d'environ 2 %. Sur la base de leur travail, Kyba et son équipe soutiennent que les satellites sous-estiment gravement les effets, obscurcissant la possibilité d'un avenir imminent dans lequel presque tout le monde perd de vue les étoiles.

Les changements technologiques peuvent expliquer en grande partie cet écart. Par exemple, Kyba et ses collègues soulignent qu'au cours des dernières années, de nombreuses ampoules extérieures plus anciennes qui émettaient une lumière plus rouge ont été remplacées par des LED qui brillent plus intensément en bleu, une couleur qui se diffuse plus facilement dans l'atmosphère et à laquelle de nombreux détecteurs de satellites d'observation de la Terre sont moins sensibles. De plus, les satellites voient principalement la lumière qui brille directement vers le haut, comme celle des villes et des lampadaires mal construits, plutôt que les rayons projetés horizontalement par les fenêtres ou les panneaux d'affichage, ce qui peut grandement affecter les observateurs au sol.

Toute cette lumière supplémentaire la nuit a un effet important sur la vie en dessous. Les chercheurs ont montré qu'elle impacte négativement de nombreux animaux et plantes : la pollution lumineuse perturbe les migrations des oiseaux, l'épanouissement délicat des fleurs ou encore la parade nuptiale lumineuse des lucioles, pour ne citer que quelques exemples. Il affecte également les humains, déclenchant éventuellement de l'insomnie, parmi de nombreux autres problèmes de santé.

À certains égards, cela rappelle la crise climatique : de nature mondiale, difficile à remarquer au jour le jour, et difficile à saisir et à atténuer par les individus par eux-mêmes. Je soupçonne, cependant, que si le réchauffement climatique augmentait d'environ 10 % par an, nous aurions depuis longtemps pris le problème de front.

Pire encore, la pollution lumineuse donne un visage amical à de nombreuses personnes qui pensent qu'une augmentation de la lumière la nuit signifie automatiquement une sécurité accrue. Bien que plus de lumière aide dans certains cas - par exemple, les routes éclairées facilitent la visibilité nocturne des conducteurs - il n'est pas garanti qu'elle nous protège autant que les gens pourraient le penser. Et en moyenne, cet éclairage accru projette encore plus de lumière indésirable vers le haut.

Alors, que pouvons-nous faire pour que notre ciel s'éclaire ?

Il se passe déjà beaucoup de choses. Des groupes tels que l'International Dark-Sky Association, ou IDA, ne préconisent pas plus d'éclairage mais un éclairage plus intelligent - des lampadaires plus intelligents qui concentrent leur lumière vers le bas en sont un exemple. Parce que ces lampes offrent un éclairage plus efficace, elles économisent également de l'énergie et finissent par s'autofinancer. L'IDA offre des conseils sur la façon de contacter les autorités locales pour installer de meilleurs luminaires et créer des ordonnances pour réduire la pollution. Un certain nombre de villes aux États-Unis et dans d'autres pays sont désignées Dark Sky Communities, ce qui signifie qu'elles ont fait preuve d'un "dévouement exceptionnel à la préservation du ciel nocturne" en décourageant les pratiques d'éclairage inutiles.

À l'heure actuelle, la simple prise de conscience est l'un de nos plus grands avantages. Éteindre votre propre éclairage extérieur la nuit peut ne pas sembler un gros problème, mais si vous le dites aux autres, cela aide. La prise de conscience grandit. Toute cause comme celle-ci a besoin d'une masse critique pour obtenir un avis généralisé, afin que tous ceux qui participent puissent apporter leur contribution à la solution.

Pourtant, les solutions locales, telles que les récents succès de Pittsburgh et Fort Collins, Colorado, ne se traduisent pas facilement en progrès mondiaux. Ce genre de changement n'est pas facile pour tout le monde; de nombreuses régions des pays en développement ont un éclairage dangereusement insuffisant la nuit et utilisent des carburants émetteurs de gaz à effet de serre inutiles pour alimenter les maigres sources lumineuses dont elles disposent. Plus d'éclairage pourrait aider les personnes vivant là-bas à sortir de la pauvreté, mais au prix d'une plus grande augmentation de la luminosité du ciel. Les recherches de Kyba et de son équipe n'ont pas bien couvert les pays en développement, il n'est donc pas clair à quel rythme leur pollution lumineuse augmente. Mais il est assez évident qu'un éclairage plus efficace profiterait également à ces régions, ne serait-ce que pour réduire leurs coûts à moyen et long terme.

Dans un fil épique sur Twitter, Kyba passe en revue la méthodologie et les résultats du travail de son groupe et inclut quelques conseils sur ce que les individus peuvent faire. Il suggère d'utiliser un éclairage ciblé plutôt qu'un éclairage par inondation, de ne déployer l'éclairage extérieur qu'en cas de besoin et d'opter pour des ampoules et des LED qui brillent plus de rouge que de bleu pour réduire la quantité de lumière diffusée dans le ciel.

Nous avons besoin de solutions plus grandes et plus intelligentes. Certes, les effets physiques et biologiques de la pollution lumineuse sont une grande préoccupation, mais il y a plus en jeu ici : la perte de beauté et notre lien avec la nature. Le ciel nocturne est tout simplement magnifique, avec des trésors éparpillés parmi les étoiles. Sortir sous cette voûte de velours et regarder une pluie de météorites ou une éclipse lunaire est une merveilleuse façon de passer du temps avec sa famille et ses amis ou simplement de décompresser. Voir les étoiles, c'est nourrir l'âme. J'ai vu (et entendu) d'innombrables hiboux, coyotes et autres animaux sauvages dehors la nuit, et observer les cieux me donne une profonde appréciation du monde naturel qui m'entoure. La crainte du ciel nocturne est bien réelle.

Ce n'est pas seulement l'affaire de quelques astronomes incommodés. C'est l'équivalent de fermer le Louvre, de fermer des salles de concert, de faucher de vastes champs de fleurs sauvages. Je me demande à quel point mon propre amour de l'astronomie serait devenu si j'étais resté dans la banlieue de DC, où la lumière des étoiles aurait diminué, pas si progressivement, à mesure que je grandissais. J'ai lutté pour voir le ciel à travers ce miasme tel qu'il était; seul un amour profond de l'astronomie m'a fait avancer. Beaucoup de gens ne savent même pas qu'eux-mêmes et leurs descendants perdent cette expérience cosmique juste au-dessus de leur tête.

Nous avons besoin du ciel nocturne sombre, et c'est à nous tous de nous assurer qu'il est toujours là chaque fois que le soleil se couche.

Il s'agit d'un article d'opinion et d'analyse, et les opinions exprimées par l'auteur ou les auteurs ne sont pas nécessairement celles de Scientific American.

Phil Plait est un astronome professionnel et un communicateur scientifique du Colorado. Il écrit le Bad Astronomy Newsletter. Suivez-le sur Twitter @BadAstronomer Crédit : Nick Higgins

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