Dans un entretien avec Sève, le directeur scientifique du programme GAME Mark Lenz revient sur les effets de la pollution lumineuse et souligne la nécessité de réduire la lumière.
Pendant vingt ans Mark Lenz a coordonné le programme international de recherche et de formation GAME (Global Approach by Modular Experiments) avant de prendre le poste de directeur scientifique en 2024. L’acronyme GAME décrit la façon de travailler dans ce programme. Le groupe de jeunes chercheurs et chercheuses internationaux basé au centre Helmholtz de recherche océanographique de Kiel (Allemagne) étudie les effets du changement climatique sur les mers et océans en collectant des données pour leur mémoire de master sur des sites différents à travers le monde. De 2020 à 2025 les projets étaient axés autour de la pollution lumineuse.
Pourquoi ces étudiants se sont-ils intéressés à la lumière pendant cinq ans?
La lumière est l’une des variables environnementales essentielles de notre planète. Tous les animaux, à l’exception de ceux qui vivent dans les profondeurs marines ou dans des grottes, ont un biorythme régulé par la lumière. C’est inscrit dans leur ADN. La lumière influence et régule un nombre incroyable de processus, allant de la réparation cellulaire et de l’ADN à la reproduction, en passant par le comportement alimentaire et migratoire. Cela peut donc très rapidement avoir des répercussions sur des écosystèmes entiers. Ce n’est en réalité pas surprenant. C’est simplement que cela a longtemps été négligé.
Mais le long des côtes, nous sommes également confrontés à cette pollution, qui ne cesse de s’aggraver. Nous constatons une augmentation annuelle de 6 à 10% à l’échelle mondiale. Or, les côtes constituent justement l’habitat le plus important pour l’homme, car c’est là que s’effectuent les transports, la pêche et bien d’autres activités.
Quelles étaient les questions de recherche?
Nous nous sommes d’abord intéressés aux herbivores marins. Il s’agit d’organismes herbivores et invertébrés, tels que les oursins, les escargots ou les petits crustacés. Ces animaux ont un rythme jour-nuit. Nous voulions savoir si ce rythme était perturbé par l’exposition à la lumière artificielle, et si, dans ce cas, ils consommaient davantage de matière végétale. Cela peut avoir des conséquences considérables, notamment pour les oursins, qui sont capables de dévorer des populations entières d’algues. Le déclin des microalgues est d’ailleurs un phénomène mondial, notamment attribué aux oursins, qui se multiplient et dévorent les microalgues.
Le deuxième projet portait sur les moules, qui impactent également les eaux côtières et possèdent, elles aussi, un rythme jour-nuit. Très peu de gens savent que les moules sont nocturnes. Nous voulions savoir si la lumière nocturne perturbait leur biorythme et si elles filtraient éventuellement moins lorsqu’elles étaient éclairées la nuit, ou si elles en souffraient d’une autre manière. Le troisième projet portait sur les communautés des fonds durs. Il s’agit de tous les animaux et plantes que l’on observe, par exemple, sur les coques de bateaux. Ces communautés se développent-elles différemment lorsque la lumière règne la nuit?
Quelle était la question de recherche du dernier projet en 2024/2025?
Nous souhaitions analyser si la lumière artificielle nocturne, provenant par exemple des lampadaires, des bâtiments, des navires, des voitures ou des installations portuaires, avait un impact sur la croissance des épiphytes en mer. Les épiphytes sont de petites algues filamenteuses ou unicellulaires qui envahissent d’autres algues plus grandes. C’est un problème. Par exemple, dans la mer Baltique, au Schleswig-Holstein (au nord de l’Allemagne), on trouve beaucoup de fucus vésiculeux sur la plage. En eaux peu profondes, il est souvent recouvert d’une sorte de film duveteux ou de tapis constitués de petites algues. C’est un phénomène assez courant ici, en mer Baltique. Cela pose un problème à cette grande algue qu’est le fucus vésiculeux, car cette végétation l’empêche de recevoir la lumière et les nutriments dont elle a besoin.
Dans le pire des cas, elle finit par mourir. C’est l’une des raisons pour lesquelles les peuplements de fucus vésiculeux ont diminué ici au cours des dernières décennies. Ces petites algues filamenteuses à croissance rapide peuvent absorber et assimiler les nutriments plus rapidement que le fucus vésiculeux. On peut dire qu’elles remportent la course. De plus, ces petites algues peuvent tirer parti d’une très faible intensité lumineuse pour leur croissance.
Vous ne vous doutiez pas que cela avait des effets positifs ou, au contraire, négatifs?
On aurait pu s’attendre aux deux. C’est d’ailleurs ce que nous avons observé. Il se peut que ce soit positif, car ils utilisent cette lumière artificielle qui peut les stimuler. Mais il se peut aussi que cette lumière empêche des processus cellulaires importants qui se déroulent normalement dans l’obscurité. Cela peut entraîner chez les animaux du stress, des changements au niveau de leur santé ou de leur croissance.
Nous étions ouverts à cette possibilité. On ne peut donc pas affirmer en soi que la pollution lumineuse est toujours mauvaise ou bonne. Tout dépend de l’organisme et du point de vue.
Comment les sites de recherche sont-ils sélectionnés? Doit-il s’agir de zones particulièrement touchées par la pollution lumineuse?
Pas du tout. La pollution lumineuse est un phénomène mondial. Partout où des populations s’installent, il y a donc des émissions lumineuses. Notamment le long des côtes, où la densité de population est parmi les plus élevées. Mais nous n’avons pas choisi ces sites en fonction de l’intensité de la pollution lumineuse sur place. C’est plutôt le contraire. Nous ne voulions pas trop de lumière de fond afin de pouvoir mettre en œuvre des interventions expérimentales clairement définies dans le cadre d’expériences en eau libre. Nous avons installé des lampes LED sur le terrain et les avons allumées la nuit. Un groupe témoin n’avait pas de lampes. Afin de réduire au maximum la lumière parasite provenant de l’environnement, seules certaines zones ont été éclairées. Cela permet d’étudier efficacement un petit nombre de facteurs.
A-t-on pu dégager des tendances dans les résultats de cette série de recherches menées sur cinq ans?
Nous avons constaté des effets dans chaque projet. Mais ceux-ci n’étaient pas toujours généralisés, c’est-à-dire pas forcément présents sur tous les sites. Nous avons observé les effets les plus marqués sur la composition des communautés. Cela a vraiment été le cas partout. Ainsi, lorsque des communautés s’établissent, la lumière joue un rôle très important. Nous avons constaté sur tous les sites que les communautés évoluent différemment lorsqu’elles sont éclairées la nuit. Ces effets allaient toutefois dans des directions différentes, selon les paramètres observés. Nous avons par exemple constaté que la diversité était parfois favorisée et parfois réduite par la lumière nocturne. Il s’agit probablement d’une interaction très complexe entre différents facteurs.
Quelles espèces trouve-t-on sur place? Comment réagissent-elles à la lumière? Comment cela interagit-il? Ou comment ces espèces interagissent-elles entre elles au cours du développement de la communauté, etc.? C’est un système assez complexe. À cet égard, ce n’était pas si surprenant, mais il était très clair qu’il y a toujours un effet quelconque. Cela a une nouvelle fois souligné à quel point la lumière est importante.
Si la lumière est si importante, ou plutôt si elle a une telle influence, faut-il la réduire?
Il peut tout à fait être judicieux de réduire la pollution lumineuse, car celle-ci peut avoir des conséquences que nous ne connaissons pas et que nous ne pouvons donc pas évaluer et qui sont peut-être déjà présentes. Seulement, nous ne savons pas que la pollution lumineuse en est la cause.
Il existe en effet une multitude de processus en cours qui influencent également les écosystèmes. Il s’agit par exemple du réchauffement climatique, de la pollution, de la surpêche, de la surfertilisation, de l’acidification et bien d’autres encore. Tous ces facteurs interagissent entre eux. La lumière n’est donc qu’un élément parmi d’autres. Mais nous avons désormais constaté qu’elle joue un rôle important, qu’elle a un impact. Elle pourrait donc également amplifier d’autres effets négatifs. Ce point mérite d’être approfondi. Ou bien on peut simplement dire que nous connaissons désormais l’importance de la lumière et que nous pouvons commencer à réfléchir à des mesures pour y remédier.