Même de faibles niveaux de lumière artificielle perturbent les écosystèmes

Une nouvelle collection d’articles sur la lumière artificielle la nuit montre que l’impact de la pollution lumineuse est étonnamment étendu, même de faibles niveaux de lumière artificielle perturbant les communautés d’espèces et des écosystèmes entiers. Publié dans Transactions philosophiques de la Royal Society B le numéro thématique spécial, qui comprend 16 articles scientifiques, examine les effets de la pollution lumineuse sur les systèmes écologiques complexes, notamment les sols, les prairies et les communautés d’insectes.

Dirigée par des chercheurs du Centre allemand de recherche intégrative sur la biodiversité (iDiv) et de l’Université Friedrich Schiller de Jena, la collection note l’omniprésence croissante de la pollution lumineuse, tout en soulignant l’effet domino de la pollution lumineuse sur le fonctionnement et la stabilité des écosystèmes.

Le ciel nocturne devient de plus en plus lumineux à mesure que l’utilisation de l’éclairage artificiel se répand à travers le monde. Avec une augmentation annuelle estimée jusqu’à 10 %, la prévalence de la pollution lumineuse perturbe les cycles naturels de la lumière qui ont été largement constants tout au long de l’histoire de la Terre. Ces cycles de lumière sont d’une importance vitale pour les organismes qui dépendent de la lumière comme source d’énergie et d’informations.

Jusqu’à présent, les études portant sur l’impact de la pollution lumineuse se sont largement concentrées sur la santé humaine et les réponses des espèces individuelles, tandis que les études sur des écosystèmes entiers, où les espèces sont liées par diverses interactions, sont restées rares.

« Les espèces n’existent pas de manière isolée mais interagissent de nombreuses manières », explique iDiv et le Dr Myriam Hirt de l’Université de Jena, qui ont dirigé la compilation et l’édition du numéro thématique avec le Dr Remo Ryser. « Notre objectif était de mieux comprendre comment l’éclaircissement du ciel nocturne affecte des écosystèmes entiers et les avantages qu’ils procurent. »

À l’aide de l’iDiv Ecotron, composé de plusieurs chambres d’écosystèmes expérimentaux contrôlés (appelées EcoUnits), plusieurs chercheurs ont simulé et modifié les conditions d’éclairage la nuit. Les principales conclusions incluent la capacité de la lumière artificielle à :

  • atteindre les communautés souterraines du sol, ce qui a un impact sur la respiration basale du sol et sur l’efficacité de l’utilisation du carbone
  • influencer l’activité des invertébrés, qui était liée à des taux de prédation plus élevés la nuit
  • réduire la biomasse et la diversité des plantes, ainsi que modifier les caractéristiques des plantes, telles que la pilosité des feuilles
  • potentiellement modifier – homogénéiser – les périodes pendant lesquelles les espèces sont actives, conduisant à un chevauchement accru et, à terme, menaçant la persistance des espèces.
  • Les études ont également montré que même de faibles intensités de pollution lumineuse (éclairement inférieur à celui d’une pleine lune) ont des effets profonds non seulement sur les réponses comportementales et physiologiques des espèces individuelles, mais à des niveaux plus complexes, tels que les communautés et les réseaux écologiques, comme l’alimentation. des toiles.

    « Leurs réponses individuelles à l’éclairage artificiel et leurs relations les unes avec les autres déterminent le résultat pour l’ensemble du système écologique. Par exemple, un déplacement de l’activité des espèces diurnes et crépusculaires vers la nuit augmente les risques d’extinction dans l’ensemble de la communauté », explique le Dr Remo Ryser. d’iDiv et de l’Université de Jena.

    Une autre étude du numéro a examiné comment la lumière artificielle produit des effets en cascade indirects ayant des implications pour les humains. Par exemple, les changements dans l’abondance et le comportement des moustiques – une espèce vectrice – en réponse à la lumière artificielle la nuit. L’étude montre que l’exposition entraîne des changements dans le calendrier des comportements clés, tels que la recherche d’un hôte, l’accouplement et l’activité de fuite, ce qui pourrait avoir des conséquences à grande échelle sur la transmission de maladies à transmission vectorielle, comme le paludisme.

    Un autre article a examiné comment différentes stratégies d’éclairage peuvent atténuer les effets négatifs de la lumière artificielle. Cependant, le numéro spécial souligne que la lutte contre la pollution lumineuse nécessite une approche nuancée étant donné que l’impact de la pollution lumineuse varie considérablement selon les espèces. Cela suggère que les stratégies d’atténuation ne sont peut-être pas universellement applicables.

    Alors que l’obscurité disparaît en raison de l’augmentation constante de l’éclairage artificiel dans le monde, la collection d’études met en évidence le coût de cette expansion pour la santé des populations et les écosystèmes. En reconnaissant l’impact de ces perturbations d’origine humaine sur les interactions entre les espèces et les boucles de rétroaction, ce numéro spécial espère inspirer de futures recherches et actions qui non seulement contribueront à atténuer les effets nocifs de la pollution lumineuse, mais favoriseront également une coexistence durable entre les besoins de la société et l’environnement naturel. environnement.

    « Les bienfaits de la lumière artificielle pendant la nuit sont indéniables, mais ses effets néfastes ne doivent pas être ignorés », estime le Dr Myriam Hirt.

    Plus d’information:
    Introduction au numéro spécial : Myriam R. Hirt et al, Light pollution in complexe Ecosystems, Transactions philosophiques de la Royal Society B : Sciences biologiques (2023). DOI : 10.1098/rstb.2022.0351

    Fourni par le Centre allemand pour la recherche intégrative sur la biodiversité (iDiv) Halle-Jena-Leipzig

    ph-tech