La lumière artificielle et son influence sur la faune et la flore

La lumière artificielle est présente presque partout de nos jours. Les rues sont éclairées pour que les gens se sentent en sécurité, les bâtiments pour qu'ils soient visibles. Cependant, l'éclairage artificiel peut avoir divers effets négatifs sur les plantes et les animaux : La lumière nocturne peut perturber le rythme jour-nuit des organismes ou interférer avec des fonctions de survie importantes telles que l'acquisition de nourriture et la reproduction. À l'aide des résultats de recherches sur les lucioles et les chauves-souris, nous montrons comment les effets de la lumière artificielle mettent en danger la biodiversité.

Augmentation de la pollution lumineuse mondiale

La lumière artificielle est devenue un élément important de notre culture. Les rues et les places sont illuminées pour assurer la sécurité des personnes. Les bâtiments, les ponts, les églises ou les installations artistiques sont rendus visibles grâce à l'éclairage.

La consommation mondiale de lumière et les émissions lumineuses associées sont en constante augmentation. La pollution lumineuse de la nuit est devenue un problème écologique mondial. L'obscurité nocturne, en tant que ressource naturelle, doit être prise en compte et protégée.

Utilisation intelligente de la lumière artificielle

Afin de réduire les effets écologiques négatifs, une utilisation intelligente de la lumière artificielle est nécessaire, c'est-à-dire que la lumière artificielle doit être utilisée avec plus de parcimonie, plus efficacement et de manière plus ciblée dans l'espace et dans le temps.

 

Effets de la lumière sur les plantes, les animaux, les humains et les communautés biotiques

Tous les organismes, c'est-à-dire les bactéries, les algues, les champignons, les plantes, les animaux et bien sûr les humains, se sont adaptés au cycle jour-nuit au cours de l'évolution et possèdent une horloge physiologique distincte (dite « horloge interne »). Celle-ci est principalement réglée par la lumière du cycle naturel jour-nuit sur un rythme de 24 heures (rythme circadien). La plupart des animaux et des plantes sont également capables de régler leur horloge interne en fonction des variations de la durée du jour (photopériode) au cours de l'année.

Le contrôle par la durée du jour présente un certain nombre d'avantages écologiques. Par exemple, il est avantageux pour les animaux d'élever leurs petits lorsque les conditions environnementales sont favorables et pour les plantes de ne pas fleurir en hiver.

 

Les espèces tolérantes à la lumière profitent de la situation, tandis que les espèces sensibles à la lumière subissent une pression

L'éclairage artificiel peut affecter différemment les différentes espèces végétales et animales. Si les espèces tolérantes à la lumière peuvent bénéficier de la lumière artificielle nocturne, s'y adapter ou ne pas en être affectées, pour les espèces sensibles à la lumière, cela peut signifier que leur capacité de survie est réduite ou que leur risque de mortalité est accru.

En outre, l'éclairage artificiel peut fragmenter l'habitat des espèces animales, restreignant leur rayon d'action et donc leur capacité à se procurer de la nourriture. Elle peut également entraîner une modification de la concurrence et des relations prédateur-proie entre les espèces. Par conséquent, il peut y avoir un déplacement progressif des espèces au sein d'une communauté biotique. Dans le cas des espèces menacées, il faut craindre le déclin, voire l'extinction, de petites populations isolées, surtout lorsque les habitats sont fragmentés par le développement urbain.

L'influence de l'éclairage artificiel peut également affecter la synchronisation des processus biologiques qui sont importants pour la survie. Les perturbations des horaires de comportement saisonnier liés à la lumière (par ex. la reproduction, la migration des oiseaux, la recherche de nourriture) et les adaptations physiologiques associées (par ex. la thermorégulation) peuvent avoir des effets négatifs qui peuvent également entraîner la mort des animaux.

 

Effets sur les lucioles

Quatre espèces de lucioles (famille des Lampyridés) vivent en Suisse. La lumière artificielle nocturne peut nuire à leur communication intraspécifique, car les lucioles dépendent de la bioluminescence, la production de lumière dans des organes lumineux spéciaux, pour communiquer. Les lucioles peuvent percevoir ces signaux lumineux à une distance allant jusqu'à environ 45 m. La composition spectrale des signaux lumineux est comprise entre 500 et 650 nm environ (dans la bande d'ondes verte et jaune), avec un maximum entre 550 et 580 nm. Chez les mâles des vers luisants, aussi appelés lampyres (Lampyris noctiluca), la principale gamme de perception se situe dans la bande d'ondes jaunes.

> Perturbation de la communication chez la grande luciole

Un exemple de communication perturbée par la lumière nocturne et de ses conséquences a été observé chez le ver luisant (Lampyris noctiluca) sur un chemin éclairé par des lampadaires. Chez cette espèce, les femelles incapables de voler sont posées au sol et attirent les mâles, qui eux volent, au moyen de lumières. Les femelles posées sous ou près d'une lampe émettaient inlassablement des signaux lumineux, mais ne parvenaient pas à attirer les mâles. Cela s'explique par le fait que les mâles évitaient les zones éclairées - ou ne percevaient pas la lumière des femelles. Ainsi, comme l'accouplement ne se produit pas et que les individus meurent peu après la saison de reproduction, l'éclairage nocturne empêche les vers luisants de se reproduire. On pense que les femelles recherchent leurs sites pendant la journée et ne peuvent donc pas tenir compte de l'éclairage dans le choix du site.

L'effet de la lumière nocturne est différent selon les espèces de chauves-souris. Certaines en bénéficient, d'autres évitent la lumière ou sont même évincées. Ce sont les espèces déjà gravement menacées qui sont le plus impactées par la lumière artificielle.

> Influence positive de la lumière artificielle

Les espèces qui chassent dans l'espace aérien ouvert (le groupe des noctules, des sérotines ainsi que les pipistrelles) recherchent les routes éclairées pour chasser les insectes. Elles y bénéficient de la concentration locale d'insectes.

> Influence négative de la lumière artificielle

Cependant, l'éclairage artificiel affecte l'habitat de nombreuses espèces de chauves-souris de diverses manières, notamment en ce qui concerne les gîtes diurnes, la recherche de nourriture et l'élevage des jeunes.

Voici quelques effets de la lumière artificielle sur les espèces sensibles à la lumière :

  • Diverses espèces de chauves-souris se rassemblent dans les greniers des bâtiments (dans ce qu'on appelle des colonies) pendant le semestre d'été pour se reproduire. Ces espèces montrent une grande sensibilité à la lumière à proximité de leur colonie, ce qui est probablement lié à l'évitement des ennemis. L'installation d'un éclairage ou le fait de laisser une lampe allumée pendant la nuit peut entraîner l'abandon de colonies occupées depuis longtemps.
  • Diverses espèces de chauves-souris (grand rhinolophe, grand murin ou groupe des oreillards) quittent leur gîte le soir par le côté le plus sombre. Ils évitent les côtés des bâtiments éclairés par le crépuscule ou les lampadaires.
  • L'éclairage temporaire ou permanent des ouvertures de sortie des gîtes diurnes ou des colonies peut inciter les chauves-souris à sortir plus tard que d'habitude. Cela laisse moins de temps aux animaux pour se nourrir. Pendant la période sensible de l'élevage des jeunes, cela peut même conduire à une mortalité accrue des jeunes (grand murin). Il existe également des indices selon lesquels, dans les bâtiments éclairés, les jeunes naissent plus tard ou se développent plus lentement (murin à oreilles échancrées, petit murin).
  • Les lampadaires situés le long des voies d'envol peuvent retarder l'envol et réduire considérablement la durée de la période de chasse nocturne des chauves-souris (petit rhinolophe).
  • La lumière peut agir comme une barrière sur la trajectoire de vol des chauves-souris, c'est-à-dire que si une source lumineuse se trouve sur leur trajectoire de vol, elles modifient leur trajectoire de vol pour éviter la lumière (murin des marais, petit rhinolophe).
  • L'éclairage de la zone de chasse peut amener les chauves-souris à éviter les zones éclairées et à ne chasser que dans les zones sombres (pipistrelle pygmée et myotis de Daubenton).
  • L'éclairage nocturne peut favoriser des espèces (immigrantes) plus tolérantes à la lumière au détriment des espèces de chauves-souris indigènes, qui évitent la lumière.

    SWILD, Zurich, a été chargé par la ville de Zurich de préparer un rapport de base sur l'impact écologique de l'éclairage artificiel. Le résumé est disponible sur le site web www.helldunkel.ch (en allemand). Le rapport complet peut être commandé auprès de SWILD.

    Hotz T, Kistler C & Bontadina F. 2011. Ökologische Auswirkungen künstlicher Beleuchtung. Grundlagenbericht. Zweite aktualisierte Zusammenstellung vom 20 juin 2011. SWILD, Zurich, 121 pp. www.helldunkel.ch