Les lampadaires à LED augmentent la pollution par la lumière bleue en Europe

Le passage à l'éclairage public à LED produit davantage de pollution par la lumière bleue - une tendance importante qui n'a pas été remarquée par les satellites spécialisés qui surveillent l'éclairage nocturne. C'est la conclusion de chercheurs britanniques, qui ont analysé des photographies numériques de la Terre prises par des astronautes à bord de la Station spatiale internationale (ISS). Les scientifiques disent que le passage à une lumière plus bleue a des conséquences négatives sur la santé humaine, le comportement animal et l'astronomie.

Les LED existent depuis soixante ans, mais les appareils plus anciens fonctionnaient vers l'extrémité rouge du spectre visuel. Dans les années 1990, cependant, des LED bleu vif sont devenues disponibles - ce qui a valu à leurs inventeurs le Prix ​​Nobel de physique 2014. La possibilité de créer des LED bleues brillantes a rapidement conduit au développement de LED blanches, qui deviennent omniprésentes dans de nombreuses applications d'éclairage.

En effet, les lampadaires à LED ont commencé à remplacer les lampes au sodium – qui produisent de la lumière jaune – dans de nombreux pays européens. En plus d'offrir un coût inférieur et une efficacité énergétique supérieure à celle du sodium, les LED offrent un meilleur rendu des couleurs, ce qui améliore la reconnaissance par l'observateur des objets éclairés.

Effets négatifs

Cependant, les chercheurs soulignent que ce déploiement a un côté plus sombre. Des études antérieures ont montré que la quantité de pollution lumineuse augmente avec l'introduction des LED. De plus, cette lumière LED est beaucoup plus bleue que la lumière au sodium et des recherches antérieures ont montré que l'exposition nocturne à la lumière bleue peut avoir des effets négatifs sur le rythme circadien et le sommeil des personnes. Il est prouvé que la lumière bleue peut modifier le comportement de certains insectes et exacerbe également le problème de la pollution lumineuse dans le ciel nocturne, rendant les étoiles plus difficiles à voir pour le public et les astronomes.

Maintenant, une équipe de scientifiques de l'Université d'Exeter au Royaume-Uni, dirigée par Alejandro Sanchez de Miguel d'Exeter et de l'Universidad Complutense à Madrid, en Espagne, a pour la première fois quantifié l'augmentation de la pollution par la lumière bleue en Europe.

"Il n'y a aucune raison pour que nous utilisions des LED si riches en bleu", déclare Sánchez de Miguel Monde de la physique. "Leur efficacité énergétique est un peu meilleure, mais lorsque la gradation et la directionnalité, ainsi qu'une bonne conception de l'éclairage, sont prises en compte, alors ce point n'est pas pertinent."

Photos d'astronautes

En règle générale, les données satellitaires sur l'éclairage nocturne considèrent toutes les longueurs d'onde de la lumière visible ensemble et ne font pas de distinction entre le rouge, le vert et le bleu. L'équipe de Sánchez de Miguel a plutôt utilisé des images capturées par des astronautes de l'ISS à l'aide d'appareils photo reflex numériques à objectif unique (DSLR) et a combiné les images avec des données provenant de capteurs satellites. Cela s'appuie sur des travaux antérieurs de l'équipe de Sánchez de Miguel, qui ont montré que les images des caméras de l'espace captent mieux les données couleur et radiométriques que les satellites de surveillance de la Terre.

Ils ont comparé des images de caméras de l'Europe prises depuis l'ISS en 2012 et 2013 avec des images prises entre 2014 et 2020, lorsque la révolution LED a commencé à s'installer. Ils ont constaté une nette augmentation de la lumière bleue provenant du continent. Parmi les pays européens, l'augmentation a été la plus importante en Italie, en Roumanie et au Royaume-Uni, tandis que les effets des LED blanches à émission bleue ont été les moins importants en Autriche et en Allemagne.

En ce qui concerne les différences entre les nations, une partie de la raison est que certains pays ont un éclairage plus ancien qui devait être remplacé de manière plus urgente, tandis que pour d'autres, Sánchez de Miguel y voit une différence culturelle.

Remplacement des anciens lampadaires

"L'Italie change trop vite", dit-il. "Je ne connais pas assez bien les raisons de la Roumanie, mais c'est peut-être parce que leur éclairage public était ancien, comme cela s'est produit avec le Royaume-Uni."

À la suite de l'étude, Sánchez de Miguel estime que les études sur la pollution lumineuse nocturne ont sous-estimé les effets nocifs potentiels des LED, simplement parce que jusqu'à présent, toute surveillance de la pollution lumineuse avec des satellites n'était pas spécifique à la couleur.

Ruskin Hartley, porte-parole de l'International Dark-Sky Association, est d'accord. "Au cours des 25 dernières années, il est clair que l'Europe est devenue plus lumineuse et plus bleue dans une précipitation pour passer à des lumières nocturnes à LED économes en énergie", a-t-il déclaré. Monde de la physique. "Malheureusement, la qualité de l'environnement nocturne a souffert et nous continuons à gaspiller d'énormes quantités d'énergie à cause des lumières nocturnes gaspillées."

Sánchez de Miguel rappelle que la lumière nocturne artificielle est considérée comme polluante par les Nations Unies et déclare : « La meilleure façon de la limiter est de contrôler son utilisation. Il existe des moyens simples de le faire dans la phase de planification [urbaine], et nous avons également des moyens simples de le mesurer avec des appareils photo reflex numériques.

Hartley convient que certains des problèmes peuvent être atténués par une meilleure planification et une meilleure conception de l'éclairage. "Lorsqu'il est utilisé avec soin et attention, il a été démontré qu'un système de veilleuse à LED bien conçu réduit la pollution lumineuse et économise de l'énergie", dit-il. « Nous recommandons à tous ceux qui envisagent un projet d'éclairage extérieur de suivre les Cinq principes IDA–IES pour un éclairage extérieur responsable. Une approche holistique de l'éclairage extérieur se traduira finalement par une meilleure visibilité, un habitat nocturne sain et non perturbé et un ciel plus sombre.

La recherche est décrite dans Science Advances.