Qu est-ce que la PL?

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4 Qu est-ce que la PL? On entend par PL toute modification de l'environnement nocturne naturel et toute nuisance provoquée par l usage inadéquat et abusif de lumière artificielle. provoque l éblouissement génère de la lumière intrusive dérègle les écosystèmes est un gaspillage d énergie nuit à l environnement nocturne

5 Pourquoi éclairons-nous autant? Sentiment d insécurité Promotion commerciale Mise en valeur esthétique Aspects touristiques Faible coût de l électricité Ce sont des pratiques : - mal définies - mal encadrées

6 Est-il nécessaire d éclairer? Dès 1830, les responsables de l éclairage à Paris n allumaient qu un reverbère sur deux les nuits de clair de Lune... L éclairage répond aux besoins de voir et d être vu. Mais nous devons nous poser ces questions : Qui paie pour qui? Qui éclaire qui? Pourquoi faut-il éclairer? Pourquoi faut-il éteindre?

7 L éclairage public coûte cher L éclairage public représente 20% de la facture globale d énergie d une commune et 40% de sa facture d électricité (90 kwh par habitant en France, deux fois plus qu en Allemagne) L éclairage public en France (9 millions de lampes, +30% en 10 ans) consomme 1.3 GW, l équivalent d une tranche de réacteur nucléaire récent, soit 2 à 3% de la puissance totale (42-66 GW) N oublions pas que l éclairage industriel, sportif, commercial et privé contribuent également à la pollution lumineuse!

8 L environnement nocturne est menacé Le ciel nocturne a été déclaré Patrimoine de l Humanité par l UNESCO en 1992 L humanité a toujours vécu avec et sous les étoiles et ceci a sans doute joué un rôle important dans son développement intellectuel Avec la pollution lumineuse on risque la perte de contact de l homme avec la nature, y compris avec l environnement nocturne En moins de 50 ans, une grande partie de la population française a été privée de la beauté de la Voie Lactée

9 La pollution lumineuse voile la nuit Elle prive les citadins de la beauté du ciel nocturne. Des halos lumineux surplombent les villes. Ces halos sont produits par la diffusion de la lumière artificielle nocturne par les molécules d air et les aérosols en suspension dans l atmosphère. Vue vers Aix-Marseille depuis Vachères (04) à 800m, le 8 mai 2004

10 Est-ce la nuit? Est-ce le jour? Ces deux photos ont été prises au Canada, dans la banlieue de Toronto lors d une panne générale d électricité le 14 Août 2003 (à gauche) et après le rétablissement de l électricité (à droite). La Voie Lactée, bien visible lorsque le ciel était noir, disparaît totalement du fait de la pollution lumineuse

11 Responsable? La lumière envoyée au dessus de l horizontale

12 Cette lumière perdue

13 La diffusion atmosphérique se fait sur les molécules de l air plus la lumière est bleue plus elle est diffusée (le ciel de jour est bleu). La diffusion se fait vers l avant et vers l arrière et sur les particules en suspension (aérosols) ici toutes les couleurs sont également diffusées (les nuages sont blancs). La diffusion se fait vers l avant, d ou propagation

14 La lumière émise près de l horizontale se propage très loin (vue à 50 km) émission verticale pollution locale émission largement au dessus de l horizontale émission près de l horizontale pollution globale

15 La pollution lumineuse est visible de l espace mosaïque produite à partir d images de satellites météo militaires américains

16 Europe et le Proche Orient la nuit la PL trace simplement les zones peuplées ou touristiques

17 Le sud-est de la France vu depuis la Station Spatiale Internationale Aix

18 Europe et la Méditérranée vues de la SSI

19 La pollution lumineuse italienne vue de France Turin (Italie) à 200 km et la Vallée du Pô Lurs Chateau-Arnoux Les Mées Digne Forcalquier Panoramique Est depuis Vachères (04) à 800m, le 13 février 2009

20 Croissance de la pollution lumineuse Les astronomes italiens d Asiago ont trouvé qu entre 1960 et 1994 la pollution lumineuse dans la vallée du Pô a augmenté de manière exponentielle! Une législation anti-pl adoptée depuis quelques années en 15 régions italiennes semblerait avoir ralenti cette progression

21 Cette évolution est-elle controlable? ? Étendue de la pollution lumineuse en Europe prévue pour 2025 si sa progression n est pas ralentie!

22 Impact de la pollution lumineuse sur les écosystèmes

23 La vie aime le noir beaucoup de mammifères sont ou sont devenus plus ou moins nocturnes la plupart des organismes terrestres (l'essentiel de la biomasse animale) fuient la lumière de nombreuses espèces menacées survivent mieux dans les zones d'ombre. Un hasard? rapaces nocturnes, chauves-souris, canards sauvages, mangent essentiellement la nuit et préfèrent les zones de "noir profond"

24 Impact sur les reptiles et amphibiens Les tortues écloses, au lieu de se diriger vers la mer, vont vers les sources de lumière artificielle Ce comportement a motivé une réglementation de l éclairage public en Floride, aux USA Grenouilles : métabolisme et reproduction sont affectés par la lumière artificielle L impact de la lumière artificielle a été établi sur les salamandres P.Brunet, ANPCEN

25 Impact sur les insectes nocturnes La lumière est un piège fatal pour la plupart des espèces. En particulier les lampes riches en UV (vapeur de mercure, halogénures métalliques) Deuxième cause d extinction après les pesticides, d après le Muséum d Histoire Naturelle Au bout de 2 ans, un point lumineux ne piège plus d espèces remarquables : la décimation est totale Le grand paon de nuit a disparu en France avec l éclairage

26 Les lucioles 2000 espèces Coléoptère produisant une lumière (verte ou jaunâtre) par bioluminescence. Le plus connu est le Lampyre (ou ver luisant) La femelle, qui ne peut pas voler, attire le mâle par sa lumière. Les gros yeux noirs des mâles sont très sensibles, et permettent ainsi aux couples de se trouver la nuit, pour assurer la reproduction Ils sont très ménacés par les insecticides et par la pollution lumineuse.

27 Un mot sur la lumière et les couleurs En 1666 Isaac Newton a montré que la lumière du soleil est blanche parce qu elle comporte toutes les couleurs La séparation des couleurs se fait à l aide d un prisme ou naturellement par les goulettes de pluie (cas de l arcen-ciel) Séparer les couleurs de la lumière s appelle faire un spectre. L arc en ciel est un petit spectre du Soleil

28 La perception des couleurs Les cônes humains ont trois pigments différents permettant le jour une vision en couleurs La plupart des insectes ont une vision bichromatique, avec une perception limitée des couleurs UV-A Mais les abeilles, bourdons et nombreux papillons ont une vision trichromatique, étendue vers l ultraviolet, permettant une perception des couleurs

29 Le monde dans l ultraviolet Les yeux des insectes sont sensibles aux rayonnements ultraviolets que nos yeux ne peuvent pas percevoir Anémone en lumière visible (gauche) et dans l ultraviolet (droite) Le monde des fleurs vu par leurs yeux est radicalement différent. Une manière exclusive pour les fleurs de communiquer avec les insectes pollinisateurs Potentille en lumière visible (gauche) et dans l ultraviolet (droite)

30 Grand Sphinx de la vigne Deilephila elpenor est capable de percevoir des couleurs avec la seule lumière des étoiles

31 Les papillons nocturnes en France : espèces de papillons nocturnes pour 250 diurnes! Les espèces pollinisatrices comme les papillons de nuit sont en danger Les insectes et les papillons de nuit sont attirés par les infrarouges et les ultraviolets des lampes autour desquelles ils tournent sans cesse : à viennent griller vifs sur les luminaires à constituent des proies faciles pour les prédateurs (ici une chauve-souris)

32 Pourquoi tournent-ils autour des lampes? Les insectes naviguent en utilisant le Soleil ou la Lune comme repères En gardant un cap fixe par rapport à un tel objet lointain ils peuvent naviguer en ligne droite Mais la nuit les lumières artificielles sont plus puissantes que la Lune En gardant un cap fixe par rapport à un objet proche, les insectes volent en décrivant une spirale aurtour de la lampe.

33 Certaines chauves-souris fuient la lumière Le Petit Rhinolophe évite les zones illuminées Des biologistes anglais ont illuminé artificiellement les chemins le long des haies empruntées par ces chauvessouris, qui volent lentement Le nombre de Petit Rhinolophes empruntant ces chemins éclairés a été réduit à un quart ou à un huitième du trafic normal La conclusion est évidente : elles évitent les zones illuminées pour échapper aux prédateurs!

34 Impact sur les oiseaux A la Réunion, les poussins du Pétrel de Barrau sont attirés par la lumière des villages, où ils entrent jusque dans les maisons Depuis 2008 un plan de conservation est initié qui stipule la lutte contre la pollution lumineuse Au mois d août, en Islande et au Royaume Uni, les enfants récupèrent les jeunes macareux sous les lampadaires pour les relâcher sur la falaise. En France, ils survivent, sur quelques îles Le Puffin Yelkouan (Malte), est spécifiquement menacé par la pollution lumineuse : il abandonne ses sites de nidification P.Brunet, ANPCEN

35 Le cas des oiseaux migrateurs La pollution lumineuse perturbe les oiseaux et en particulier les migrateurs nocturnes qui naviguent utilisant les étoiles et le champ magnétique terrestre Plusieurs millions d oiseaux migrateurs sont tués chaque année par collision avec les gratte-ciels illuminés de l intérieur. A Chicago et New York on éteint les lumières des bureaux au moment des migrations Les lumières blanches et rouges sont les plus perturbatrices par temps couvert car elles interfèrent avec le système d orientation Ceci a été constaté sur les plateformes pétrolières de la Mer du Nord où l on a installé des lumières vertes, car les ouvriers ne peuvent pas travailler en lumière bleue, qui serait la moins perturbatrice pour les oiseaux migrateurs

36 Migrateurs : le memorial de NewYork Pour le 9 ème anniversaire du 11 septembre, deux colonnes de lumière ont été une fois de plus projetées sur le ciel de New York oiseaux en migration ont été piégés dans ces colonnes lumineuses Les oiseaux ont été desorientés jusqu à ce que la Société Audubon alerte les organisateurs pour éteindre les lumières et laisser partir les oiseaux

37 Les arbres produisent des feuilles plus tôt et les conservent plus tard Impact sur la flore P.Brunet, ANPCEN

38 Les plantes et la photosyntèse Avec la lumière la chlorophylle permet la photosynthèse qui convertit le CO 2 en oxygène La chlorophylle donne aux feuilles des plantes une couleur verte parce que cette substance absorbe la lumière bleue ( nm) et la lumière rouge ( nm)

39 Les plantes et la photopériodicité La croissance végétale et les activités de réproduction ont besoin seulement d une petite fraction de la lumière necessaire pour la photosynthèse Le pigment phytochrome est capable de percevoir la durée du jour et de la nuit selon qu il absorbe la lumière rouge ( nm) ou infrarouge ( nm) Certains arbres sont sensibles aux jours qui augmentent et fleurissent au début de l été, d autres le sont aux jours qui diminuent et fleurissent à la fin de l été. L éclairage artificiel affecte donc ces végétaux

40 Impact de la PL sur les humains Lumière excessive Lumière éblouissante Lumière intrusive Conséquences sur la santé

41 Lumière éblouissante L'éblouissement est une gêne visuelle due à une lumière trop intense ou à un contraste trop intense entre des zones claires et sombres Il peut être simplement gênant, inconfortable ou invalidant selon l'intensité de la lumière L éblouissement peut créer de l aveuglement, en particulier pour les personnes âgées, et limiter la capacité à distinguer les obstacles rencontrés

42 Lumière intrusive C est la lumière nocturne non désirée ou non sollicitée. Elle est non seulement gênante, mais peut perturber le sommeil des occupants Les organismes vivants possèdent une horloge interne qui doit être synchronisée avec le cycle circadien de 24h. L alternance jour/nuit est indispensable au bien-être de notre organisme Le de-synchronisation de l horloge interne (travail de nuit, voyages intercontinentaux répétés) bouleverse et affaiblit nôtre système et peut favoriser le développement de certaines maladies

43 Le rythme circadien et la mélatonine L altération du rythme circadien affecte la production de mélatonine, hormone régulant les cycles chronobiologiques, est un antioxidant et participe au système immunitaire Hormone dite «du sommeil», la mélatonine est naturellement produite dans l organisme de tous les mammifères Synthétisée le jour, la mélatonine est sécrétée par la glande pinéale uniquement dans l obscurité, sous l effet d enzymes dont l activité est commandée par l alternance jour/nuit

44 Rappel : la sensibilité de l'œil humain Vision photopique C est la vision à fort flux, en plein jour, et en couleurs, grâce aux trois pigments dans la rétine (trois types de cônes) Le maximum se situe à 550 nm, dans le vert Dans l obscurité totale, c est la vision scotopique, avec les batonnets, vers 507 nm, sans perception de couleur

45 La lumière bleue perturbatrice Lumière inhibant la mélatonine Sensibilité normale de l œil le jour Dans la rétine il y a aussi le pigment mélanopsine, l inhibiteur de la mélatonine : il arrête sa sécrétion en présence de lumière bleue Il siège dans les cellules ganglionnaires de la rétine et sa réponse est non-visuelle (même des aveugles peuvent ressentir la lumière bleue) Ce pigment communique avec l horloge interne pour signaler s il fait jour ou nuit

46 Quelques explications

47 Termes techniques : Lumen et Lux 1 lumen est l'unité de flux lumineux calculé pour la sensibilité photopique de l'œil mesure la puissance visible d'une lampe Ampoule incandescente de 75W : 1180 lumen Ampoule basse consommation de 18W : 1250 lumen 1 lux est l'unité d'éclairement lumineux c'est 1 lumen par mètre carré mesure combien une lampe éclaire un lieu donné

48 Niveaux d'éclairage naturels Lumière solaire directe : 100 kilolux Plein jour : 10 kilolux Temps nuageux : 1 kilolux Jour très couvert : 100 lux Crépuscule : 10 lux Pleine Lune : 30 centilux Nuit nuageuse : 10 centilux Quartier de Lune : 10 millilux Lumière des étoiles : 2 millilux Nuit couverte sans Lune : 0,1 millilux Vision de jour (photopique) Vision de nuit (scotopique)

49 La répartition des couleurs des lampes Les lampes utilisées en éclairage publique ont une répartition des couleurs qui dépend de la technologie : Sodium Haute Pression Iodure Métallique LED blanc «froid» LED blanc «chaud»

50 La face obscure de la lumière Lumière perturbatrice Vision normale de l oeil La lumière des lampes «blanches» comporte trop de lumière bleue. Et c est la lumière bleue qui perturbe notre horloge interne, les insectes et les plantes et diffuse le plus facilement dans l air (c est pourquoi le ciel de jour est bleu).

51 Rendement visible des lampes Rendement lumineux (lumens/watt)

52 Attention à la lumière blanche! Seule la lumière jaune perçue par l œil (vision photopique) est prise en compte par les techniciens dans les mesures d éclairage en lux. Les autres couleurs, en particulier le bleu présent dans la lumière blanche, ne sont pas pris en compte. Pour une même quantité de lumens, voici le rapport entre les énergies émises dans la bande «bleue» et la bande «visible» (photopique) pour trois types de lampes et leur effet sur la mélatonine. Type de lampe Rapport d énérgies Effet de suppresion de mélatonine Sodium Haute Pression 1 1 Iodure métallique 2,7 3,4 LED «blanc» 7,0 5,4

53 Les LED «jaunes» sont préférables Des nouveaux LED «basse température couleur» ( K) ont été récemment développés par plusieurs fabricants, ayant une émission bleue/ ultraviolette réduite et une émission dans le jaune augmentée. Ils sont préférables aux LED blancs, bien qu ils émettent toujours dans le bleu. Ils ont une éfficacité lumineuse située entre 75 et 114 lm/w, selon modèle et fabricant

54 Peut-on valoriser notre cadre de vie et respecter l environnement?

55 Recommandations générales Ne pas envoyer de la lumière au-dessus de l'horizontale Ne pas éclairer au delà de la zone utile Éviter le sur-éclairement : utiliser juste la lumière strictement nécessaire pour les besoins Éteindre les éclairages aux heures creuses Ne pas augmenter la quantité totale de lumière émise, mais envisager plutôt sa diminution Limiter strictement la quantité de lumière blanche

56 Pourquoi illuminer en permanence? Mettre en valeur pour qui? Touristes, habitants? Pourquoi éclairer quand tout le monde dort? Mettre en valeur c est retenir l attention, porter notre regard sur le quotidien que l on ne voit plus Illuminer en permanence revient à banaliser ce que l on tente de valoriser

57 L éclairage doit être plus efficace Les lampadaires non défilés émettent une fraction appréciable de la lumière au dessus de l horizontale, qui est inutile et perdue. Elle se propage très loin par diffusion et est détectée à des centaines de kilomètres! Des lampadaires défilés avec des ampoules encastrées font que toute la lumière produite devient utile et sont donc plus efficaces On peut ainsi réduire la puissance lumineuse et maintenir un éclairage correct au sol, ou il est nécessaire

58 Éradiquer les lampadaires boule Mauvais Mieux

59 Pas de vasques bombées Mauvais Bon L ampoule est disposée dans le luminaire et le verre de fermeture doit être plat et horizontal, car un verre de fermeture bombé disperse la lumière au-dessus de l horizontale. Les crosses ne doivent pas être inclinées.

60 Equiper les rond-points de rétroréflecteurs Un rond-point avec 4 lampes de 250W équivaut à la consommation, pour les besoin de leur éclairage, de 10 foyers français

61 Luminaires de style : ampoule cachée! Mauvais Bon Ampoule horizontale avec verre de fermeture plat. Pas de vitres sur les cotés. Ces vitres sont souvent cassées, s encrassent vite et émettent de la lumière au-dessus de l horizontale par diffusion et réfléxion. Pas de vitres : aussi moins de vandalisme

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66 Un bon exemple : Estoublon (04) La commune d Estoublon (412 hab, 112 points lumineux), près de Digne (04), a récemment adopté un plan exemplaire d économies d énergie (près de 50%) : Extinction d une partie de l éclairage entre 0h et 6h (28% d économies) Trois réducteurs de tension au centre ville pour diminuer l éclairage pendant les périodes de faible traffic (11% d économies) Remplacement des contacteurs crépusculaires par des horloges astronomiques pour réduire l éclairage d une demi-heure en début et en fin de nuit (10% d économies) Cette initiative vient d être reconnue Meilleure Initiative Régionale Environnementale Innovante et Locale Labellisée Eco-développement (MIREILLE) à Chateau-Armoux (04) le 3 octobre 2009.

67 Un autre exemple : Vachères (04) La commune de Vachères (305 hab, 63 points lumineux), près de Banon (04), s embarque sur un plan pluriannuel d amélioration de son éclairage public : Remplacement des anciennes ampoules à la vapeur de mercure de 125W par des ampoules au Sodium Haute Pression de 50W Remplacement des luminaires par des modèles à bloc optique protégé, sans vitres latérales, éclairant strictement vers le bas Remplacement des contacteurs crépusculaires par des horloges astronomiques pour allumer et éteindre l éclairage public quand le soleil est 6 sous l horizon (crépuscule civil) Extinction de l éclairage prévue entre 23h et 5h

68 ANPCEN Association Nationale pour la Protection du Ciel et de l'environnement Nocturne Crée en 1998, 600 membres sur 67 départements, pour : Restaurer et de défendre la qualité du Ciel Nocturne au plan national et international, notamment en luttant contre la pollution lumineuse. Réduire les nuisances apportées à l environnement nocturne et à l astronomie par des éclairages et rayonnements électromagnétiques inadaptés ou superflus. Préserver le droit de toute personne à observer le ciel nocturne sans gêne lumineuse. Favoriser un éclairage économe en énergie donc en ressources naturelles et favorisant leur recyclage (moindre déchets).

69 Villes et Villages Étoilés Il s'agit d'un concours national lancé par l ANPCEN qui récompense la qualité de l'éclairage public de la commune postulante. L'implication des municipalités candidates dans une politique réelle de limitation des nuisances lumineuses est également prise en compte (signature de chartes). Les questions portent essentiellement sur : le nombre de points lumineux la puissance moyenne du parc les horaires de fonctionnement l'existence ou non d'une extinction l'utilisation de balisages passifs mise en lumière ou non de sites la forme des lampadaires l utilisation ou non de lumière blanche supervision des éclairages publicitaires concours local ou non de maison illuminées la gestion des décorations de Noël.

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