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Pollution lumineuse : un danger encore sous-estimé pour les écosystèmes

18 décembre 2020

Alors que Noé publie sa Charte de l’Éclairage Durable et ses fiches opérationnelles pour inciter les collectivités à réduire efficacement la pollution lumineuse sur leur territoire, une étude démontre que les effets de celle-ci seraient de fait, bien plus vaste que ce que l’on pensait. Parue le 2 novembre 2020 dans Nature Ecology and Evolution, cette analyse réalisée par 3 chercheurs a étudié 126 articles qui traitent des différents impacts de la lumière artificielle sur la biodiversité.

Cette méta-analyse fait le bilan des études existantes sur la biodiversité nocturne et les impacts de la lumière artificielle. Elle s’est intéressée à 42 études de laboratoire et 82 études de terrain. Ces dernières ont eu lieu pour plus de la moitié en Europe, puis en majorité en Amérique de Nord et quelques-unes en Australie. Les résultats des études ont été regroupés selon les différents types de conséquences : sur l’organisme et la physiologie, sur la phénologie[1] et la saisonnalité, sur les traits d’histoire de vie[2], sur les activités journalières, sur les populations et les communautés[3].

Sur les 1 304 échantillons d’espèces étudiés, 1% concernait les communautés microbiennes, 11% les plantes, 30% les invertébrés et 58% les vertébrés.

 

De effets de la lumière sur le vivant qui continuent à être mis en évidence

 

La lumière joue depuis toujours un rôle essentiel sur la régulation des fonctions vitales et évolutives des êtres vivants. Par son alternance avec la nuit, elle régule des cycles biologiques indispensables. Il semble ainsi assez évident que la lumière artificielle excessive et le manque d’obscurité naturelle exercent une influence non-négligeable sur la vie sauvage. On connait d’ailleurs depuis longtemps les effets attractifs de la lumière, comme chez les insectes ou les amphibiens et répulsifs comme chez certaines chauves-souris ou les rapaces nocturnes.

Mais la diversité et l’étendue de ses impacts ne sont réellement étudiés que depuis une dizaine d’années. Les effets peuvent être directs, à l’échelle de l’organisme, ou bien indirects en agissant plutôt sur les comportements, les habitudes de nourrissage, les déplacements etc.

On découvre ainsi de plus en plus les répercussions de la lumière artificielle, chez presque tous les groupes d’espèces. Même chez les espèces diurnes, on constate des effets délétères de la lumière artificielle, comme les passereaux qui chantent au lever et au coucher du jour, qui sont dupés par les lumières nocturnes et s’épuisent en chantant plus tôt, et jusqu’à tard dans la nuit.

 

La lumière agit sur la physiologie des organismes

 

Les résultats de cette méta-analyse mettent en évidence des réponses physiologiques négatives du vivant à la lumière.

Par exemple, elle agit sur la mélatonine, appelée chez nous l’hormone du sommeil, qui est déterminée par la durée du jour et intervient dans la régulation de l’horloge biologique, de l’appétit, de la glycémie mais aussi des réponses immunitaires et contre le vieillissement des cellules. L’exposition excessive à la lumière artificielle peut aussi dérégler des processus comme la croissance, par exemple chez les chenilles, chez qui elle retarde la sortie de la chrysalide ou bien chez les plantes, chez qui elle empêche la perte des feuilles ou la germination. On peut également citer le cas des amphibiens, pour lesquels la lumière inhibe l’éclosion des oeufs ou la métamorphose des larves.

Crapaud commun et ponte de grenouille dans un lac Jura ; Reportage : "A fleur d'eau"

 

La lumière modifie aussi certains comportements

 

Cette analyse met aussi en lumière que de plus en plus d’études démontrent que la lumière agit aussi sur les déplacements, les relations proie/prédateur, la recherche de nourriture et la communication.

Chez les rongeurs par exemple, les études démontrent globalement une diminution de l’activité en milieu éclairé, probablement lié à la diminution des déplacements pour limiter la prise de risque face aux prédateurs et donc une réduction de la prise alimentaire.

Chez les amphibiens, les oiseaux, ou encore certaines espèces marines comme les tortues, les individus attirés par la lumière dévient de leur trajectoire migratoire, par exemple aux abords des routes, des pôles urbains ou du littoral, ce qui induit une plus forte mortalité.

 

 

Un manque de données pénalisant…

 

Cette analyse révèle aussi l’inégalité dans les études menées sur les différents groupes d’espèces, avec un fort avantage pour les vertébrés (oiseaux, amphibiens et mammifères, principalement) et des lacunes sur d’autres groupes comme les plantes, ou les invertébrés. Les zones tropicales sont largement sous-représentées dans les études, alors même que les effets de la lumière artificielle pourraient être d’autant plus importants à des latitudes basses où les variations naturelles de l’éclairement sont limitées.

De plus, la plupart des études sont souvent ciblées sur une seule espèce ou groupe d’espèces, et à une échelle locale. Les effets globaux peinent donc à être mis en évidence.

 

…mais qui présage une forte perturbation des écosystèmes

 

Même si certaines espèces peuvent être localement avantagées, comme la Sérotine ou la Pipistrelle (chauves-souris) qui chassent sous les lampadaires allumés, d’autres telles que le Grand Rhinolophe, pour qui on observe une forte répulsion vis-à-vis de la lumière, sont largement défavorisées. Cela peut par exemple induire une compétition entre les espèces, et à terme, impliquer un « remplacement » par les espèces les moins sensibles à la lumière.

Grand rhinolophe posé sur un ancien clou dans une ancienne carriere d explotation de la pierre de Caen Calvados France

Les études démontraient aussi que la lumière pouvait avoir un effet positif sur la prédation (augmentation du temps de chasse, meilleur succès de capture…), ce qui contribue à la perturbation des chaines alimentaires, avec par exemple de la surexploitation des proies par leurs prédateurs.

Toutes ces interactions qui sont influencées par la lumière sont des chainons essentiels au bon fonctionnement des écosystèmes. Les auteurs de l’analyse supposent que leur dérèglement peut avoir un impact désastreux sur ces écosystèmes et les services qui en découlent. Les impacts à l’échelle des populations ou des communautés d’espèces n’ont pas non plus été mis en évidence (sur l’abondance et la diversité des espèces, sur les impacts inter-espèces…).  Bien que les études manquent encore à ce jour, l’omniprésence de la lumière artificielle dans le monde laisse imaginer le pire.

 

L’importance d’un éclairage durable et du principe de précaution

 

Cette analyse met en exergue la diversité des effets de la lumière artificielle observés sur le vivant, aussi bien chez les espèces diurnes que nocturnes. Elle souligne qu’il est donc indispensable de nous efforcer d’en limiter les émissions partout où c’est possible, et d’appliquer autant que possible le principe de précaution sur les pratiques d’éclairage.

Elle souligne aussi les lacunes de connaissances qui affligent la biodiversité nocturne et l’urgence de mieux étudier les impacts que peut avoir la lumière sur elle.  Cela permettra de pouvoir renforcer les recommandations faites en matière d’éclairage et ainsi réduire efficacement et durablement la pollution lumineuse.

 

[1] Variations des phénomènes périodiques de la vie animale et végétale, en fonction du climat

 

[2] La distribution des événements majeurs au cours de la vie d'un individu qui contribuent directement à la production et la survie des descendants (âge de la maturité sexuelle, nombre de descendants, durée de vie etc).

 

[3] En écologie, une population est un ensemble d’individus de la même espèce et une communauté est un ensemble de plusieurs espèces différentes.