Impact écologique de l'éclairage artificiel

La lumière artificielle nocturne modifie les processus écologiques en milieu terrestre comme aquatique. Elle influence les rythmes circadiens et saisonniers des espèces et affecte donc le métabolisme et le comportement des animaux. Cela entraîne une modification des communautés, une perte de biodiversité et une perturbation des écosystèmes.

CLAUDIA KISTLER ET FABIO BONTADINA

L'augmentation mondiale de l’éclairage artificiel nocturne a un impact considérable et pluriel en termes d’écologie et de santé. Le résumé qui suit donne un aperçu des principaux effets de la lumière artificielle de nuit sur les différents types d’organismes.

Effets sur les organismes et les communautés
Chaque organisme possède une horloge biologique réglée en fonction du rythme circadien naturel, qui dépend de l’alternance jour/nuit et s’adapte aux variations de la longueur du jour en fonction des saisons. Cette horloge commande de nombreux processus biologiques, tels que la quête de nourriture, la reproduction ou la migration. La lumière artificielle perturbe la synchronisation de ces processus et affecte ainsi le comportement et le métabolisme.

S’il favorise les espèces tolérantes à la lumière, en particulier pour la quête de nourriture, l’éclairage artificiel nocturne entraîne chez les espèces sensibles une perte d’habitats, un déséquilibre des rapports de concurrence et une perturbation des relations de prédation. Dans les petites populations, notamment, il accroît ainsi le risque d’extinction locale.

Microbiome
Les micro-organismes remplissent de multiples fonctions écosystémiques. Des études récentes indiquent que la lumière artificielle de nuit peut modifier la composition et le fonctionnement des communautés microbiennes dans les cours d’eau, les sédiments et les sols.

Plantes
Chez les végétaux, la germination, la croissance, la floraison, la fructification et la sénescence sont régulées par des photorécepteurs. La lumière artificielle influe sur ces processus : elle peut provoquer un décalage des périodes de bourgeonnement, de floraison et de chute des feuilles. Elle fait ainsi augmenter la sensibilité aux maladies et perturbe les interactions avec les pollinisateurs ou les herbivores. Elle peut également entraîner une modification de la composition des communautés végétales.

Faune invertébrée
Près de 60 pour cent des invertébrés sont nocturnes. Beaucoup d’insectes sont attirés par myriades par la lumière artificielle, et voient leurs fonctions de reproduction, de prise de nourriture et de migration perturbées. Alors que certaines araignées se nourrissent des insectes attirés par la lumière, cette dernière perturbe la communication entre les sexes chez les lucioles. Le zooplancton, de son côté, remonte moins des profondeurs dans les zones éclairées.

Pollinisation par les insectes
Près de 30 pour cent des familles de végétaux sont pollinisées la nuit, principalement par les papillons de nuit. L’éclairage artificiel perturbe la communication entre plantes et pollinisateurs, ce qui impacte les visites nocturnes et donc le succès reproducteur des végétaux. Les modifications des réseaux de pollinisateurs nocturnes ont également un effet sur ceux qui pollinisent de jour. Les impacts peuvent d’autre part s’étendre aux zones non éclairées directement.

Poissons
Chez les vertébrés, la lumière artificielle réprime la production de mélatonine, l’hormone qui régule l’alternance des phases de sommeil et d’éveil ainsi que d’autres processus cycliques dépendant du temps. Chez les poissons, une faible intensité de lumière (< 1 lux) suffit pour inhiber la production de mélatonine, ce qui impacte leur comportement en matière d’activité, d’alimentation et de migration. La réaction à la lumière varie, ici aussi, d’une espèce à l’autre. Le hareng et le saumon, par exemple, sont attirés par la lumière, ce qui est mis à profit pour les guider dans les passes à poissons. D’autres espèces, comme l’anguille, fuient la lumière qui fait donc obstacle à leur migration.

Reptiles et amphibiens
Sous l’effet de la lumière artificielle, certains amphibiens retardent le moment de partir en quête de nourriture, ce qui leur fait perdre un temps précieux. D’autre part, la lumière les éblouit, ce qui réduit leur efficacité dans la capture des proies. Étant donné que l’appel des mâles ne s’effectue pas en pleine lumière, l’accouplement n’a pas lieu. En route vers leurs lieux de ponte, les amphibiens évitent les endroits éclairés. Certains reptiles, comme les geckos, prolongent au contraire leur activité dans la nuit. Et sur les plages proches des agglomérations, les bébés tortues de mer se dirigent vers les sources de lumière au lieu d’aller vers la mer.

Oiseaux
Chez les oiseaux, la lumière artificielle a un impact sur le chant, la nidification et le repos. Leurs réactions physiologiques agissent sur la reproduction, le développement et le métabolisme hormonal. Si les oiseaux reviennent trop tôt dans leur zone de nidification, l’offre en nourriture risque de ne pas correspondre aux besoins des oisillons. Lors de leurs migrations, les oiseaux peuvent être pris dans les halos lumineux qui se forment dans les nuages bas ou le brouillard. Lorsqu’ils ne parviennent pas à s’en extraire, ils perdent de précieuses réserves d’énergie et finissent par mourir d’épuisement. Il peut aussi leur arriver de percuter les gratte-ciel illuminés, qu’ils n’identifient pas comme des obstacles parce qu’ils sont aveuglés par la lumière.

Mammifères
Chez les mammifères nocturnes, la lumière artificielle affecte le métabolisme, et notamment le cycle de production de la mélatonine, en perturbant le rythme circadien. Plusieurs espèces, comme le puma, le chevreuil, les rongeurs et les chauves-souris, évitent les lieux éclairés. Photosensibles, les chauves-souris réagissent fortement à l’éclairage de leurs nurseries, de leurs corridors de vol et de leurs zones de chasse.

Humains
Comme tous les mammifères, l’être humain réagit, lui aussi, à l’alternance jour/nuit de la révolution circadienne. Les personnes exposées longuement à la lumière artificielle présentent un risque accru d’insomnie, de maladies cardio-vasculaires et de cancer.

L'obscurité nocturne : une ressource à protéger
Ces observations montrent que la lumière artificielle nocturne est une forme de pollution significative, bien qu’encore souvent sous-estimée. Car la pollution lumineuse augmente d’année en année. Ces derniers temps, l’éclairage LED s’est généralisé dans le monde entier : une évolution à double tranchant. Car, si cette technologie est plus économe en énergie, elle est de ce fait plus largement employée. D’autre part, les LED aggravent les effets délétères de la lumière artificielle par leur forte intensité et leur spectre comportant davantage de lumière bleue, particulièrement dangereuse pour l’organisme. Urbanistes et juristes feraient donc bien de prêter davantage d’attention au problème de la lumière artificielle nocturne ; de manière générale, l’obscurité doit être reconnue comme ressource essentielle et bénéficier de mesures de protection et d’encouragement.

Claudia Kistler est zoologue et responsable de la section protection animale de la communauté de recherche et de conseil SWILD.

Fabio Bontadina est biologiste spécialiste de la faune sauvage et membre du comité directeur de SWILD.

Contact : inbox@swild.ch