Pollution lumineuse: pourquoi les étoiles de notre ciel disparaissent ?

"Éteignons les lumières, rallumons les étoiles !" est la devise du mouvement national "Le Jour de la Nuit" visant à sensibiliser les citoyens aux risques engendrés par l'augmentation des éclairages artificiels dans les villes sur l'observation des astres, la vie animalière et même notre propre santé. Plus de 400 animations sur le territoire français sont prévues, dans la nuit du 13 au 14 octobre 2018.

La pollution lumineuse regroupe toutes les formes de lumières parasites produites par l'activité humaine (lampadaires, affichages publicitaires...etc).  A l'heure actuelle, 99 % de la population européenne et américaine vit sous un ciel pollué par ce genre d'éclairage. Tout comme la pollution sonore ou bien la pollution au sens large, elle engendre de nombreuses nuisances notamment lorsqu'il s'agit d'observer les étoiles. Une récente étude scientifique a justement prouvé que plus d'un tiers de la population mondiale ne pouvait plus apercevoir la Voie Lactée.

Quels sont les effets de la pollution lumineuse en Astronomie ?

L'intensité lumineuse générée par une ville ou un village ne se répartie pas totalement là où elle est supposée être. Une quantité excessive se retrouve projetée vers le ciel, créant ainsi un halo diffus de couleur orangeâtre ou bleuté suivant le type d'éclairage utilisé. 

Que se soit à l'intérieur de ces zones urbaines ou bien en périphérie, le terme "nuit noire" semble désormais obsolète en raison de ce voile parasite faisant perdre au ciel tout son contraste. Il devient alors difficile de repérer les étoiles les moins brillantes noyées dans cette lueur artificielle puisqu'elle réduit le seuil de luminosité (appelée magnitude) d'une étoile perceptible par l’œil humain. Dans un lieu entièrement exempt de pollution lumineuse, on estime à 6.5 la magnitude théorique que nos yeux peuvent détecter sans l'aide d'aucun instrument optique particulier, représentant un peu plus de 2 500 étoiles de notre ciel.

Dans la plupart des villes, la magnitude au-delà de laquelle les étoiles disparaissent sous l'effet de la lumière parasite descend entre 4.0 et 3.0. Autrement dit, seulement  300 voire 200 d'entre elles sont observables. Le record est atteint pour les villes de grande envergure comme Paris, Londres, New York, pour lesquelles moins d'une trentaine d'étoiles sont discernables à l’œil nu.

Comparaison d'un ciel noyé dans la pollution lumineuse (à gauche) et d'un ciel étoilé lors d'une coupure d'électricité. Photo par Todd Carlson. Source : IDA

Les passionnés du ciel et de l'espace sont les principales victimes de la pollution lumineuse (souvent désignée PL par les spécialistes). Aujourd'hui, mêmes les astronomes travaillant dans les grands observatoires astronomiques mondiaux sont touchés par cette utilisation non mesurée de l'éclairage, comme au Chili.  

Comment se prémunir de la pollution lumineuse ?

La cause principale de cette nuisance visuelle s'explique en grande partie par une utilisation excessive des éclairages. Les panneaux publicitaires, les grandes concentrations de lampadaires et les vitrines de magasins sont souvent les sources d'éclairages dénoncées comme étant inutiles ou pouvant être réduites de manière plus adaptée. Une amélioration de la répartition et de l'orientation de l'éclairage permettent par exemple de diminuer la lumière parasite au-dessus des villes tout en optimisant l'éclairage nécessaire pour les piétons et usagers de la voie publique.

Idée reçue : Le passage des lampes à vapeur de sodium (lumière orange caractéristique) aux LEDs ne permet pas de réduire la pollution lumineuse. Les LED émettent de la lumière blanche qui pollue une plus grande partie du spectre de la lumière visible. De plus, les LED ont généralement un pic d'intensité dans le bleu, qui correspond à la couleur prédominante du ciel étoilé.

(A) Etat actuel de la pollution lumineuse en Europe. (B) Simulation de la pollution lumineuse pour un passage total aux ampoules LEDs de 4000 K. Source : Science Advances

Depuis plusieurs années, des associations de protection du ciel nocturne ont vu le jour, comme par exemple l'ANPCEN en France, et l'International Dark Sky Association à l'échelle internationale. Avec l'appui des collectivités locales, elles ont pu supporter notamment la mise en place de réglementations sur l'éclairage publique en France : depuis le 1er juillet 2018, les vitrines de magasins et panneaux publicitaires doivent être éteints de 1 heure à 6 heures du matin.

Cette mesure vise à économiser 1000 Giga Wattheures / an d'électricité, soit une économie d'environ 100 millions d'Euros, ou l'équivalent de la consommation électrique de 370 000 foyers par an. La France est sur la voie de l'éco-responsabilité, alors qu'on estime que les Etats-Unis produisent 30 % d'éclairage inutile, représentant un total de 3.3 Milliards d'Euros par an.

Plus d'informations sur l'évènement : Le jour de la nuit