Pollution lumineuse

ou

la perte de vision sur l'Univers.

    La pollution lumineuse du ciel nocturne n'est plus, depuis longtemps, un vain mot. Déjà en 1970, le signal d'alarme était tiré. Aujourd'hui, il devient difficile de faire de l'astronomie à grand champ. Cela devient catastrophique pour l'observatoire du CERGA (Centre d'Etudes et de Recherches géodynamiques et astronomiques) sur le plateau de Calern, au-dessus de Cannes. Il souffre de la pollution lumineuse de la Côte d'Azur.  Il en est de même de l'Observatoire de Haute Provence. Il y a longtemps que celui de Paris ne peut plus faire d'observations. Il n'existe en France aucun moyen légal pour protéger les installations scientifiques. Or les techniques progressent à pas de géant. La découverte de la première exoplanète, à l'Observatoire de Haute Provence, le prouve. Or, plus la sensibilité des instruments s'améliorent, plus ils sont sensibles à la pollution lumineuse.

Accès aux étoiles

    Avec la multiplication des éclairages de toutes sortes, l'accès aux étoiles est de plus en plus compromis. Cette débauche de lumière est sans cesse plus importante, sur toute la planète. A 3h du matin, les villes, vues en altitude, ressemblent à d'énormes taches brillantes. Les images satellitaires montrent les USA, l'Europe de l'ouest, l'Inde, la Chine et le Japon entièrement allumés (voir image ci-dessous).

    Quand on pense qu'au 18^e siècle Charles Messier répertoria son célèbre catalogue de 90 objets diffus, depuis l'hôtel de Sully à Paris, à l'œil nu ou bien à l'aide d'une très faible lunette. Aujourd'hui nous devons nous éloigner de plus de 100 km des grandes villes pour voir  aussi bien que lui

Absurdité

    Ce début d'année 2001, on s'est enfoncé encore plus dans l'absurdité, en maintenant l'illumination du ciel de Paris avec un puissant projecteur qui balaie le ciel depuis le sommet de la Tour Eiffel et dont le faisceau s'étale sur des dizaines de kilomètres (visible de la forêt de Fontainebleau, distante de 50 km et même de 400 km pour les pilotes d'avion). Or, ce phare ne sert à rien et n'est regardé par personne. Il n'est que l'émanation de quelques "cultureux" parisiens. Il en est de même avec les constellations de satellites pour la téléphonie mobile. Ces satellites polluent les ondes et leurs immenses panneaux solaires, en réfléchissant le Soleil, provoquent des flashes 1000 fois plus intenses que Sirius. Lorsque des temps pose sont requis pour des observations, ils polluent le travail des astronomes.

    Une autre aberration: l'éclairage de monuments, notamment la statue au sommet du Mt St Michel. Pour donner une brillance équivalent à 240 watts, on utilise des projecteurs qui fournissent 24 000 watts. Seulement 1% de l'énergie sert à éclairer. Est-ce bien raisonnable ? Il en est de même dans le parc des Ecrins, avec  la Meige.  Et que dire des tirs laser, des boîtes de nuit, qui se multiplient ? Pourtant, la loi du 2 février 1995, complétant celle de décembre 1979, stipule que les dispositifs de faisceaux de rayonnement laser sont soumis à l'autorisation du préfet !....

    Le summum de la bêtise humaine a failli être atteint avec l'éclairage du pic du Midi (2870 m), afin qu'il soit visible de la méditerranée !.... On rêve. Le projet aurait été abandonné. Si le monde de l'astronomie ne s'était pas révolté, que serait-il advenu de ce projet insensé....

Pollution atmosphérique

    Il est aussi à noter que cette pollution lumineuse s'ajoute à la pollution atmosphérique, par suite des rejets de la population du globe, qui obscurcit davantage le ciel de jour en jour. Les composants les plus néfastes en la matière sont le dioxyde de soufre (SO₂) qui présente des bandes d'absorption dans l'ultraviolet proche et la vapeur d'eau, dans l'infrarouge proche et lointain. 

    Des études approximatives américaines montrent qu'une ville de 100000 habitants produirait une augmentation de brillance de 10%, sur un ciel nocturne, à une hauteur de 45° , si elle était située à 40 km. Mais une petite ville de 3000 habitants produirait le même effet à 10 km.

    Si les astronomes professionnels sont concernés, il ne faut pas oublier les amateurs, bien qu'ils ne représentent qu'une force de 10 à 15000 personnes. Ils sont obligés de faire 50 à 100 km pour obtenir des conditions d'observations acceptables, mais non idéales.

Sécurité

    A ce problème de pollution lumineuse, il existe une tendance pernicieuse. Pour accroître la sécurité dans les lotissements, on augmente le niveau d'éclairage. En 10 ans, il est ainsi passé de 10 lux à 25 lux en moyenne. Dans le même style, il est question d'éclairer les autoroutes, pourtant des études montrent que cela n'a pas d'incidence sur la sécurité.

Ciel et Espace N° 371 et N° 375 extrait du texte de François Colas (Institut de Mécanique Céleste) et Philippe Henarejos, ainsi que le N° 304 de Dorothée Benoit-Browaels.

Disparition du ciel noir

    Dans  10¹⁴ années, les scientifiques spéculent sur le fait que les étoiles, dans un univers en expansion, manqueront de carburant et s'éteindront. Le ciel de nuit s'assombrira et deviendra ennuyeux comme un tableau vide: un cauchemar pour astronome. Heureusement c'est pour après après demain. Mais aujourd'hui, ce qui est certain, c'est la disparition du ciel noir. Une étude récente indique que les ²/3 de la population des USA et ½ en Europe ne  peuvent plus voir la Voie Lactée. Ci-contre, la Voie Lactée pendant une aurore polaire récente. Ces 2 phénomènes sont rarement aperçus dans une agglomération éclairée. Des milliers d'ampoules envoient leur énergie vers le ciel où les particules en suspension, de la pollution atmosphérique et la vapeur d'eau, réfléchissent une grande partie de cette énergie gaspillée vers le sol. Si nous n'inversons pas cette tendance, il ne fait aucun doute que bientôt nous ne verrons plus la magie de l'Univers à l'œil nu. Les habitants des villes ont déjà perdu la majeure partie des constellations, de la planète Saturne et une multitude d'étoiles de moyenne grandeur. Ils ne voient plus les étoiles filantes, ni les aurores polaires pour ceux qui demeurent dans les latitudes hautes et moyennes. C'est une grande perte. La jeunesse, attirée par l'observation du ciel qui éveille en eux des carrières de philosophes, de scientifiques, d'explorateurs ou bien de professeurs, que deviendra-t-elle devant un ciel laiteux. 

Vue globale de la Terre, la nuit

    Voici ci-dessous une vue nocturne et globale de la Terre créée à partir des données du Défense Meteorological Satellite Program (DMSP) et du Operational Linescan System (ODS). A l'origine conçu pour regarder des nuages par clair de Lune, l'OLS est également utilisé pour indiquer les endroits de lumières permanentes à la surface de la Terre

photo disponible sur: http://earthobservatory.nasa.gov/Newsroom/NewImages/Images/earth_lights_lrg.jpg

    Les surfaces brillantes sont les plus urbanisées mais pas forcément les plus peuplées (comparaison entre l'Europe de l'Ouest et l'Inde ou la Chine).

    Les villes ont tendance à se développer le long des littoraux et des réseaux de transport. Même sans carte, les contours de beaucoup de continents sont évidents.  Les autoroutes inter-état, aux USA, apparaissent comme un treillis reliant les points les plus lumineux des centre-villes. En Russie, le chemin de fer du Transsibérien est une mince ligne qui s'étire de Moscou  à Vladivostok, à travers l'Asie centrale. La vallée du Nil, du barrage d'Assouan vers la méditerranée, est une autre ligne très lumineuse à travers une région très sombre.

    Plus d'un siècle après l'invention de la lumière électrique, quelques régions demeurent légèrement peuplées et non éclairées. L'Antarctique est entièrement dans le noir, de même que les jungles africaines et de l'Amérique du Sud, mais des lumières commencent à apparaître çà et là. Des déserts africains, australien, d'Arabie, de Mongolie et des USA sont peu éclairés (sauf le long des côtes), tout comme les forêts boréales du Canada et de Russie, ainsi que les grandes montagnes de l'Himalaya.

    L'article "grande intensité lumineuse et grandes villes " de l'Observatoire de la Terre (Earth Obersatory) décrit comment les scientifiques de la Nasa utilisent la pollution lumineuse pour dresser la carte de l'urbanisation.

 Voir:   Earth Observatory

L'émotion et la réalité

    Beaucoup de gens décrivent souvent leur expérience de la vision du ciel nocturne avec une grande émotion, comme s' ils avaient vu quelque chose d'extraordinairement exotique... quelque chose comme les chutes du lac Victoria ou le pôle du Sud. Et il est à craindre que pour beaucoup de personnes, elles ne puissent compter sur les doigts d'une main, les fois où elles verront un vrai ciel de nuit.

    C'est une honte, car la plupart des gens semblent avoir un intérêt profond pour l'astronomie, désirant ardemment  regarder les étoiles et se renseigner sur les cieux. Est-ce ce que les astronomes professionnels appellent, d'une manière fantaisiste, notre "gène" astronomie ? L'astronomie est enfouie au plus profond de la culture humaine, tout comme la musique, la danse et la poésie. De tout temps l'homme a contemplé les étoiles. Cet appel antique des étoiles est une raison pour laquelle l'homme d'aujourd'hui visite les planétariums. Mais de tels objets exposés peuvent-ils remplacer le vrai ciel de nuit ?  Vu dans un planétarium et vu dehors, la beauté d'Orion frappe par sa taille. Les vraies choses font la différence.

Solutions

    Or, Orion, une des constellations les plus lumineuses, pourrait disparaître si rien n'est fait. Heureusement, le phénomène est réversible et si l'éclairage urbain était adapté, le ciel nocturne pourrait redevenir sombre. Pour cela, il suffit de modifier les réverbères, de manière à ce que la lumière soit renvoyée vers le sol, avec pour résultat : une clarté identique, une baisse des coûts énergétiques.  

    Il serait possible de remplacer les lampes actuelles par des lampes au sodium à basse pression, car elles diffusent une lumière monochromatique facile à éliminer à l'aide de filtres. Elles ont un rendement 2 à 5 fois supérieur aux autres. Pour l'heure, elles présentent deux inconvénients: elles restituent mal les couleurs et sont 10 fois plus chères qu'une lampe à incandescence. Mais une mesure qui ne coûte pas chère consisterait à éteindre l'éclairage des bâtiments historiques entre minuit et le lever du jour.

    Ci-dessous: un exemple d'éclairages analysés par l'association internationale Dark-Sky .    [ pour en savoir  plus]

     L'association Dark-Sky a été formée en 1988 par un groupe d'observateurs intéressés par l'observation du ciel et qui ont voulu combattre la pollution lumineuse. Elle a pour but d'instruire le public sur l'utilisation aveugle de la lumière et les avantages de choisir la bonne lumière.

     Pendant que la conscience se développe, espérons que les communautés et les individus choisiront l'éclairage bon pour le ciel et de rendement optimum et ainsi la pollution lumineuse diminuera. 

  N'oublions que lutter contre cette débauche d'énergie, c'est aussi faire des économies.

NB:

    Peu d'études ayant été consacré à ce phénomène, le magazine Ciel&Espace consacre une enquête sur ce problème dans le N° 375 d'Août 2001 page 90/91. Il s'agit de décrire votre ciel en suivant le mode d'emploi de l'article.

Quelques liens

texte original à Science@NASA et 

archives de Science & NASA