Quand les satellites prennent des photos de la Terre la nuit, quelle part de la lumière qu'ils voient provient des lampadaires ? Une équipe de scientifiques d'Allemagne, les Etats Unis., et l'Irlande ont répondu à cette question pour la première fois, grâce à la technologie d'éclairage « smart city » qui permet aux villes de tamiser leurs lumières. Les résultats ont été publiés aujourd'hui dans la revue Recherche et technologie d'éclairage.

L'équipe a mené une expérience en changeant la luminosité des lampadaires de la ville de Tucson, Arizona, NOUS., et en observant comment cela a changé la luminosité de la ville depuis l'espace. Le Dr Christopher Kyba du Centre de recherche allemand GFZ pour les géosciences a dirigé l'équipe qui a mené l'expérience, et a déclaré que le travail est important car il montre que les technologies des villes intelligentes peuvent être utilisées pour effectuer des expériences à l'échelle de la ville.

"Lorsque des capteurs et des systèmes de contrôle sont installés dans toute une ville, il permet de faire évoluer le fonctionnement de la ville, puis mesurer l'impact du changement sur l'environnement, même de l'espace, " dit Kyba.

Plus de 10 jours en mars et avril 2019, Les responsables de Tucson ont modifié les paramètres de luminosité pour environ 14, 000 des 19 de la ville, 500 lampadaires. D'habitude, la plupart des lampadaires de Tucson démarrent à 90 % de leur illumination maximale possible, et s'assombrir à 60 pour cent à minuit. Au cours de l'expérimentation, la ville a plutôt tamisé les lumières jusqu'à 30 pour cent certaines nuits, et les a illuminés jusqu'à 100 pour cent sur les autres.

Les lumières de la ville ont été observées par le satellite américain Suomi National Polar-orbiting Partnership (NPP), qui est célèbre pour ses cartes globales de la lumière la nuit. Le satellite a pris des images sans nuage de Tucson pendant quatre nuits pendant le test, et deux autres nuits avec un éclairage « normal » après le test. En comparant la luminosité de la ville sur les six nuits différentes, les chercheurs ont découvert que lors d'une nuit normale, seulement 20 pour cent de la lumière dans les images satellites de Tucson provient des lampadaires.

Les résultats ont des implications importantes pour la durabilité, selon le co-auteur de l'étude, le Dr John Barentine de l'International Dark-Sky Association. Dans une deuxième expérience menée en même temps, Barentine et ses co-auteurs ont montré que l'éclairage public de Tucson ne représente pas plus de 14% de la lumière artificielle du ciel nocturne détectée au zénith, confirmant que la majeure partie de la luminosité du ciel au-dessus de Tucson provient également d'autres sources.

"Pris ensemble, ces études montrent que dans une ville avec des lampadaires bien conçus, la plupart des émissions lumineuses et de la pollution lumineuse proviennent d'autres sources, comme des enseignes lumineuses, façades, ou terrains de sport, " a expliqué Barentine. Les auteurs disent que les gouvernements locaux et nationaux doivent donc penser plus qu'à l'éclairage public lorsqu'ils tentent de réduire la pollution lumineuse.

Selon les chercheurs, les changements de luminosité de l'éclairage public sont à peine perceptibles, car les yeux des gens s'adaptent rapidement aux niveaux de lumière. Ils rapportent que la ville n'a reçu aucun commentaire ou plainte concernant le changement d'éclairage pendant le test. Il n'y a également aucune preuve ou suggestion que la réduction des niveaux d'éclairage dans le cadre de l'expérience ait eu un effet négatif sur la sécurité publique.

Kyba est donc enthousiasmé par l'idée de réaliser de telles expériences plus régulièrement, et dans d'autres communes. "Au lieu de baisser les lumières au même niveau tard chaque nuit, une ville pourrait plutôt baisser à 45 % les jours pairs et à 55 % les jours impairs, " suggéra Kyba. " Les habitants de la ville ne remarqueraient aucune différence, mais de cette façon, nous pourrions mesurer l'évolution de la contribution des différents types de lumière au fil du temps."