Pollution lumineuse
Un article de Encyclo-ecolo.com.
Pollution lumineuse : un phénomène massif
- La gêne lumineuse ou pollution lumineuse est la luminosité du ciel produite par la dispersion de la lumière artificielle dans le gaz et les particules de l'atmosphère.
- Normalement, 35% de l’énergie lumineuse émise sur la Terre éclaire les nuages et illumine le ciel en altitude. C’est ce halos diffus qui dénature la voûte céleste de nos villes les baignant dans une nuit artificielle mauve pâle et qui gêne considérablement l’observation astronomique. Cette pollution s’ajoute aux conséquences d’une pollution atmosphérique dont les particules masquent parfois considérablement le ciel.
- Issue des diverses formes d’éclairage mal adaptées en ville, sur les routes , une quantité de lumière gigantesque est diffusée par les poussières, la vapeur d'eau et les molécules d'air présentes dans l'atmosphère, produisant une lueur générale qui gomme les étoiles au firmament.
- "La pollution lumineuse est une forme de pollution assez peu connue car a priori pas dangereuses pour la santé lorqu’on la compare aux pollutions plus classiques : déchets, smog urbain, eaux souillées…. Dès 1830, les responsables de l’éclairage à Paris n’allumait qu’un réverbère sur deux les nuits de clair de lune afin d’économiser l’énergie. Plus récemment, c’est l’association américaine « Dark Sky » qui, dès 1988, a fait connaître ce phénomène qui s’est amplifié en véritable nuisance. En 1992, dans la « déclaration des droits pour les générations futures » l’UNESCO a consacré un volet spécifique au droit et à la conservation du ciel et de sa pureté. " (lewebpedagogique.com/terrarausio/tag/pollution/)
Pollution lumineuse : quelques chiffres évocateurs
- En France, 9 millions de lampes serviraient à éclairer villes et campagnes, ce qui représenterait 1.260 MW, soit l'équivalent d'un réacteur nucléaire, selon l'Ademe.
- L'éclairage public constitue pour les communes, 23 % de la facture globale d'énergie et 38 % de la facture d'électricité. Si en 1990, l'éclairage public était estimé à une consommation de 70 kWh par an et par habitant, dix ans plus tard ce chiffre atteignait 91 kWh/an/hbt, soit plus du double de l'Allemagne (43 kWh/an/hbt en 2000).
- Pour la plupart des lampadaires actuels, 30 à 50 % de la lumière sont totalement perdus car elle va vers le ciel ! Pire : les lampes à bulles émettent 60 % de la lumière vers le ciel.
Certains types de lampadaires, les globes lumineux en particulier, sont d'importants pollueurs. Il est facile de constater que plus de 50% de la lumière émise par ces luminaires de type "boule" est perdue et ne sert qu'à éclairer le ciel. Par contre, si le globe était muni d'une calotte réfléchissante en aluminium, tel un bonnet, l'éclairage au sol serait fortement amélioré tout en minimisant la pollution lumineuse. Il est grand temps de remplacer progressivement les installations polluantes (surtout celles à éclairage dirigé vers le haut) et gaspilleuses d'énergie !
- Or l'Ademe estime qu'on pourrait faire environ 40% d'économies sur les dépenses d'éclairage public en modifiant quelque peu les installations actuelles.
- L'éclairage public en France émet l'équivalent de 670 millions de kilos de C02 par an et dégage 119 g de C02/KW. Les 1200 à 1300 MW nécessaires à cet éclairage public correspond à ce que fournit une tranche de centrale nucléaire.
Pollution lumineuse :les dégâts
Pollution lumineuse :les dégâts sur la faune et la flore
- La végétation éclairée en permanence dégénère de façon précoce
- Les oiseaux migrateurs, habitués à se diriger avec les étoiles, sont attirés par les halos lumineux et sont désorientés par les phares en mer.
Quant aux chauves-souris et hiboux, ils désertent les clochers éclairés durant la nuit. Le surcroît de luminosité et l'alternance jour/nuit s'estompe peu à peu, l'obscurité s'éclaircit, créant un effet de voile qui efface sournoisement la voûte céleste et fragilise la faune nocturne. Les oiseaux migrateurs sont désorientés : près d’1million d'oiseaux en meurent chaque année selon Marc Théry, chercheur au laboratoire d’écologie générale.
- De nombreux insectes sont menacés : attirés par la lumière, ils viennent griller vifs sur les luminaires ou deviennent des proies faciles pour leurs prédateurs. Les populations d’insectes nocturnes et pollinisateurs sont décimées : la pollution lumineuse serait la seconde cause de mortalité après les produits phytosanitaires.
La Pollution lumineuse gêne les astronomes
- Les astronomes sont pénalisés par la pollution lumineuse nocturne : Voir une beau ciel étoilé devient quasi impossible dans bien des endroits.
- Les astronomes sont obligés de prendre leur distance avec les villes pour échapper au brouillard lumineux. Aujourd'hui, ils privilégient des sites situés le plus loin possible des zones habitées, sur la cordillère des Andes au Chili, ou à Hawaï.
Pollution lumineuse et éclairage public
L'association de lutte contre la pollution lumineuse donne les conseils suivant aux collectivités qui veulent réduire leur éclairage :
(source : www.anpcen.fr)
- Les économies d’énergie n’impliquent pas forcément une protection de l’environnement nocturne et une réduction de la pollution lumineuse !
Certaines communes veulent changer l’éclairage public de leur ville et les maîtres d’ouvrage soulignent les économies d’énergie obtenues qui permettent de réduire la pollution lumineuse comme voulu par l’article 173 du Grenelle 2
Toutes les pratiques actuelles de rénovation, même si elles permettent une réduction importante de la consommation électrique et donc une réduction des émissions de CO2, ne conduisent pas forcément à une réduction de la pollution lumineuse et de son impact sur l’environnement nocturne.
Remplacer les lampes au mercure par des lampes au sodium en utilisant au minimum la lumière blanche
Tout d’abord, il ne fait aucun doute qu’il faut remplacer les sources à vapeur de mercure haute pression par souci d’économie d’énergie du fait de leur faible rendement lumineux par rapport à d’autres lampes plus modernes mais aussi par leur émission de rayonnement UV très néfaste pour les insectes et l'homme.
Le meilleur choix pour ce remplacement du point de vue de l’efficacité énergétique reste l’utilisation de lampes au sodium haute pression de puissance adéquate pour ne pas sur-éclairer par rapport à la situation précédente du fait du bien meilleur rendement lumineux obtenu. Par exemple, les ballons fluorescents de 80W (125W) seront efficacement remplacés par des lampes au sodium haute pression de 50W (70W).
Cependant, on voit actuellement se multiplier le choix de lampes à iodures céramiques de rendements lumineux similaires à ceux au sodium en particulier pour ces remplacements car le rendu de couleur est meilleur. Mais ces lampes ont des durées de vie plus courte avec des flux lumineux moins stable dans le temps par rapport au sodium entraînant des remplacements de lampes plus fréquents et donc une filière de recyclage plus importante avec des surcoûts financiers pour les communes.
De plus, la lumière blanche émise présente une forte composante dans le bleu nocive pour la faune et la flore nocturne ainsi que probablement pour la santé humaine (production de mélatonine diminuée pour des rayonnements en dessous de 470 nm correspondant à la couleur bleue). Enfin, cette lumière blanche est beaucoup plus diffusée dans l’atmosphère et provoque une augmentation des halos lumineux minimum de 70% dans les meilleurs cas où le flux lumineux est bien concentré vers le sol (sans déperdition au dessus de l’horizontale) et pour des éclairements au sol identiques à ceux obtenus avec une lumière au sodium haute pression.
Le même problème se pose actuellement avec la technologie à LED qui pour avoir des rendements lumineux proche de ceux au sodium sont obligés d’utiliser des LEDS avec des températures de couleur très supérieures à 3000K et le plus souvent même à 5000K donnant une lumière blanche froide avec une composante dans le bleu encore plus importante que les lampes aux iodures citées précédemment et donc un impact très néfaste sur l’environnement nocturne.
L’utilisation de la lumière blanche devrait donc se faire avec parcimonie et uniquement pour l’éclairage en centre-ville piétonnier de faible puissance (éclairement inférieur à 7 lux) sans se généraliser à l’éclairage routier et en aucun cas à l’éclairage de sites naturels comme les jardins ou les berges de lacs ou rivières.
Remplacer les luminaires « boules » par des luminaires plus efficaces
La lutte pour la réduction de la pollution lumineuse se résume trop souvent à éradiquer les lampadaires boules par des lampadaires mieux conçus envoyant moins de lumière vers le ciel. Pourtant, une grande partie des luminaires choisis souvent en remplacement ne réduisent que trop faiblement la pollution lumineuse.
En effet, en pratique la fraction de flux lumineux émis directement vers le ciel appelée ULOR atteint son maximum pour les luminaires boules avec un ULOR > 35% mais beaucoup de luminaires en éclairage décoratif avec des paralumes peu efficaces ont des ULOR > 10% qui ne vont réduire que très peu la pollution lumineuse produite. Des exemples de tels luminaires sont donnés ci-dessous et sont fortement déconseillés pour protéger l’environnement nocturne.
De bons luminaires respectant l’environnement nocturne (ULOR< 0.1 %) en réduisant la pollution lumineuse d’au moins un facteur 20 par rapport aux luminaires précédents.
Bien sûr des luminaires à LEDS sans émission de flux au dessus de l’horizontale avec des températures de couleur bien inférieures à 3000 K donnant un éclairage jaune/orangée pourront être également utilisés quand ils seront disponibles et devront utiliser systématiquement le recours aux réductions de puissances et les détecteurs de présence que permet cette technologie.
Les niveaux d’éclairements moyens devront être cohérents avec le CCTP de l’association ANPCEN téléchargeable ici, qui préconise de plafonner les puissances lumineuses linéaires, i.e. le flux lumineux cumulé des luminaires installés en kilo-lumens par kilomètre.
Pour parvenir aux installations les plus respectueuses de l’environnement nocturne correspondant aux étiquettes énergie de classe A et B du CCTP tout en limitant le coût d’installation et d’entretien pour les communes, le coefficient d’uniformité générale de 0,4 ne devra pas être retenu comme un critère majeur pour des espaces où la circulation se fait à des vitesses inférieures ou égales à 50 km/h et pourra être diminué jusqu’à 0,2.
La démarche proposée ici permettra en plus de faire des économies d’énergie de limiter véritablement notre impact sur l’environnement nocturne en réduisant la pollution lumineuse.
Pollution lumineuse et santé
- Les conséquences les plus évidentes vont de la simple gène (qui peut tout de même perturber le sommeil dans le cas d’une source lumineuse clignotante dirigée vers une chambre), aux dépenses inutiles d’énergie.
Cependant, quelques études non confirmées mettent en évidence des conséquences probables pour notre santé. A ce titre, selon des chercheurs de l’Université de Toronto (Canada), notre exposition quotidienne à la lumière électrique a considérablement augmenté pour atteindre jusqu’à 7 heures par jour en moyenne, cette exposition prolongée non naturelle constituerait une « pollution par la lumière artificielle » qui seraient un des plus importants facteurs à l’origine de l’augmentation des cancers.
En effet, sous l’effet de la lumière artificielle, l’épiphyse (petite glande située dans le cerveau) diminue nettement la production de mélatonine dont les bienfaits seraient multiples : anti-vieillissement, freine le développement des tumeurs, stabilise la tension,
(source : lewebpedagogique.com/terrarausio/tag/pollution/)
La pollution lumineuse, facteur de risque
- Une autre étude sur l'impact de la pollution lumineuse sur la santé :
Le site www.santelog.com a publié l'article suivant, L’éclairage nocturne facteur de risque ?, en 2010 : extraits
Une étude du Centre interdisciplinaire de recherche chronobiologique de l'Université de Haïfa vient de déterminer un lien supplémentaire entre l’exposition à la lumière, la nuit, et le risque de cancer. Cette recherche s'ajoute à des études antérieures qui suggéraient déjà cette corrélation. L’éclairage nocturne public contribuerait à une « pollution lumineuse environnementale » cancérigène, explique le Pr. Abraham Haim, qui a dirigé l'étude. Cette exposition à la lumière, durant une période de la journée normalement obscure, réduirait la production de mélatonine, favorisant ainsi le développement de certains cancers. Des résultats publiées dans l'édition de septembre de la revue scientifique Sleep Science.
Des études antérieures de l'Université de Haïfa, avaient montré que les personnes vivant dans des zones à fort éclairage de nuit ont un risque de cancer accru de la prostate -chez les hommes- et de cancer du sein -chez les femmes. L'hypothèse des chercheurs était que l’éclairage nocturne réduit la production de mélatonine, une hormone libérée durant la période « obscure » de la journée, autrement dit, la nuit. Lorsque cette hormone est réduite, le risque de développement de cancer augmente.
Cette étude a été faite sur 4 groupes de souris de laboratoire qui ont reçu une injection de cellules cancéreuses: un groupe a été exposé à "de longues journées" de 16 heures de lumière et 8 heures d'obscurité, simulant l'exposition à la lumière artificielle au-delà du nombre d'heures de lumière naturelle de la journée, un second groupe a été exposé au même régime lumineux mais traités avec la mélatonine, un troisième groupe a été exposé à 8 heures de lumière et 16 heures d'obscurité, et un quatrième groupe a été exposé au même régime mais, durant la période d’obscurité, a été exposé à la lumière, à intervalles d’une demi-heure.
Les résultats concluent à un lien évident entre l’exposition à la lumière la nuit et le cancer: Les tumeurs cancéreuses chez les souris exposées à des périodes d’obscurité plus longues se sont avérées plus petites alors que les souris exposées à à intervalles réguliers à la lumière, durant la nuit, présentaient des tumeurs plus développées et celles exposées à des "jours longs" des croissances encore plus grande (5,92 cm3 en moyenne).
La suppression/réduction de la mélatonine influence également le développement de la tumeur. La taille de la tumeur chez les souris exposées à de «longs jours», mais traitées avec la mélatonine est moins élevée et le taux de mortalité chez les souris traitées avec la mélatonine est significativement plus faible que chez celles non traitése.
L'exposition à la lumière la nuit perturberait notre horloge biologique. La pollution lumineuse serait un véritable problème environnemental qu’il s’agirait de prendre plus en compte dans les stratégies de prévention, selon les chercheurs. L’OMS et le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC) ont d’ailleurs déjà classé le travail de nuit comme un facteur avéré de risque de cancer.
voir le dossier [[Luminothérapie]
La politique du gouvernement sur la pollution lumineuse
« Éteindre la nuit, c’est faire des économies »
Le décret du 1er juillet 2013
Le décret – circulaire « relative à l’éclairage nocturne des bâtiments non résidentiels afin de limiter les nuisances lumineuses et les consommations d’énergie » prévoit, à partir du 1er juillet 2013, la suppression de l’éclairage inutile la nuit des vitrines, et façades de bâtiments ainsi que des éclairages intérieurs des bureaux. Cette mesure va faire faire une économie annuelle d’électricité équivalente à la consommation de 750 000 ménages.
En pratique :
- les vitrines des magasins de commerce ou d’exposition doivent être éteintes entre 1 h et 7 h du matin, ou une heure après la fermeture lorsque l’activité se poursuit après 1 h ;
- les éclairages intérieurs des locaux professionnels doivent être éteints une heure après la fin de l’occupation des locaux ;
- les façades des bâtiments doivent seulement être éclairées à compter du coucher du soleil et au plus tard jusqu’à 1 h du matin.
- Certaines dérogations sont prévues, notamment pendant les périodes de fêtes et lors d’événements exceptionnels à caractère local définis par arrêté préfectoral
Cette mesure d’extinction a le mérite de mettre en avant l’impact économique et environnemental de l’éclairage et qui se veut :
- efficace cela représente une économie d’environ 200 millions d’euros et évite le rejet de 250 000 tonnes de CO2 chaque année ;
- obligatoire : des contrôles seront effectués par les maires et les préfets. Chaque infraction expose l’exploitant à une amende de 750 euros.
Commerces et magasins, quelles obligations : les vitrines des magasins de commerce ou d’exposition doivent être éteintes entre 1 h et 7 h du matin, ou une heure après la fermeture lorsque l’activité se poursuit après 1 h ;
Bureaux et immeubles tertiaires, quelles obligations: les éclairages intérieurs des locaux professionnels doivent être éteints une heure après la fin de l’occupation des locaux ;
Façades des bâtiments et notamment public : les façades doivent seulement être éclairées à compter du coucher du soleil et au plus tard jusqu’à 1 h du matin.
>> Au-delà de ce décret qui est une première étape, on peut encore faire beaucoup mieux sans forcément appuyer sur le bouton « tout ON » au « tout OFF «:
- Avec une gestion intelligente de l’éclairage, et en incitant à un plan de rénovation dynamique on pourrait réaliser jusqu’à 6 fois plus d’économies !!
- Pendant les heures d’activité dans les bâtiments tertiaires, de nuit comme de jour, il est possible d’apporter l’éclairage juste nécessaire c’est-à-dire un éclairage s’adaptant aux conditions de lumière naturelle et en adaptation à l’activité professionnelle réalisée
Comment : une gestion « intelligente » c’est juste l’ajout d’automatismes simples et efficaces (détecteurs de mouvement, capteurs de lumière du jour, gradation) qui permet d’améliorer le confort visuel tout en faisant des économies supplémentaires en complément. Il y a donc aussi des économies d’énergie à faire pendant les heures d’activités dans les bâtiments tertiaires …
Selon l’Association Française de éclairage « en analysant la lumière naturelle et en détectant les mouvements, ces derniers représentent 70 % d’économies ». ( .afe-eclairage.com.fr/uploads/documentation/10434-ext.pdf)
Pas question donc de régression durable de l’éclairage et un retour à la « nuit », mais plutôt de penser à « une gestion optimum des concepts lumière , extérieur comme intérieur, en puissance, en intensité et dans le temps ».
Le communiqué du ministère du développement durable : cliquez ici
L’arrêté complet d’application : // circulaires.legifrance.gouv.fr/pdf/2013/06/cir_37076.pdf
Sources : Ministère du développement durable et site Legifrance et communiqué de l’AFE.
Éclairage public : l'État aide les collectivités à réduire leur consommation et leur facture d'énergie
- En février 2012, Nathalie Kosciusko-Morizet, ministre de l'Écologie, a confié à François Loos, Président de l'Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (ADEME), la mission d'aider les communes de moins de 2000 habitants à rénover leur éclairage public. Cette mesure, présentée par la Ministre en décembre 2011 lors de la Table ronde nationale pour l'efficacité énergétique et dotée de 20 M€ de subventions, permettra de réduire de 50 % la consommation d'électricité des villes concernées, de diminuer la pollution lumineuse et la pointe d'électricité à la tombée de la nuit.
« La modernisation de l'éclairage public représente un gisement très important d'économies d'énergie, qui peut permettre de gagner 25 % sur la facture d'électricité des communes. Les petites communes n'ont souvent pas les moyens suffisants pour engager ces travaux. Avec cette aide, le Gouvernement fait en sorte qu'il n'y ait pas d'exclu de la transition énergétique », a déclaré Nathalie Kosciusko-Morizet.
La mesure concerne les 31 900 communes de moins de 2000 habitants qui regroupent plus de 25 % de la population française. Egalement source de pollution lumineuse, l'éclairage public représente pour elles près de 50 % de leur consommation d'électricité. L'amélioration de leurs solutions d'éclairage est l'un des premiers leviers pour réaliser des économies d'énergie.
Plus de la moitié du parc actuel, qui représente 9 millions de lampes, est composée de matériels obsolètes et énergivores : 40 % des luminaires en service ont plus de 25 ans et 1/3 du parc héberge des lampes à vapeur de mercure. L'ADEME estime que le potentiel de réduction de la consommation d'énergie est de 50 à 75 %.
L'ADEME soutiendra notamment des travaux permettant une division par 2 des consommations sur la partie rénovée. Les opérations visant les luminaires type « boule » pourvus de lampes a? vapeur de mercure, et concernant un nombre significatif de points lumineux, seront prioritaires. Les dossiers concernant un nombre significatif de points lumineux traités seront privilégiés.
Avec ce dispositif, l'État souhaite accélérer la rénovation du parc d'éclairage français pour :
remplir les engagements européens et internationaux en terme d'efficacité énergétique à l'horizon 2020 et 2050;
anticiper le règlement européen qui implique un retrait du marché des lampes à vapeur de mercure haute pression en avril 2015 (le délai de disparition des équipements en place sera ensuite d'au moins 10ans) et les textes législatifs français à paraître imposant des actions pour réduire les nuisances lumineuses;
réduire la pointe d'appel d'électricité : aujourd'hui le pic de puissance appelée à la tombée de la nuit est de 1260 MW. Cette puissance pourrait être réduite de plus de 25% avec cette mesure;
préserver l'emploi et développer les compétences et l'innovation : les équipements d'éclairage public sont fabriqués essentiellement en France et installés par des entreprises établies en France;
réduire les nuisances lumineuses afin de contribuer notamment à la préservation de la biodiversité et la qualité d'observation de la voûte céleste.
Au total, la politique nationale en faveur de l'efficacité énergétique doit permettre une diminution des consommations à l'horizon 2020 comprise entre 19,7 et 21,4 %. Cela représente l'équivalent de la consommation annuelle de 16 millions d'habitants.
En savoir plus sur la pollution lumineuse
Sur la problématique de la pollution lumineuse :
- Le site de l’Association nationale pour la protection du ciel et de l’environnement nocturnes qui compte de nombreuses références et documents
- Le dossier pollution lumineuse de l’Association Française d’Astronomie
- Le site du Clan du néon, collectif luttant contre la pollution lumineuse des enseignes commerciales