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3 Questions to … Reinhold Hill, Managing Scientist at Avitec Research GbR

Reinhold Hill studied Geography at the University of Marburg with minor subjects Scientific Nature Conservation and Regional culture (University of Gießen). As a research assistant, he worked six years at research center Vogelwarte Helgoland in the bird migration group with Dr. Ommo Hüppop and played a key role in several scientific projects on bird migration in the area of conflict with offshore wind energy.
Reinhold Hill, Managing scientist at Avitec Research GbR in Osterholz-Scharmbeck

Avitec Research GbR Katrin & Reinhold Hill, founded in 2008, is based in Osterholz-Scharmbeck near Bremen and mainly offers services in the field of scientific and technical bird migration research. In this context, reports, research projects and installations of remote sensing equipment for recording bird and bat migration as well as data evaluations are conducted.

You investigated the impact of artificial lights on off-shore wind turbines on birds that migrate during the night. What are the main findings of your study ?

It has been known for a long time, e.g. from light houses, that anthropogenic light emission attracts nocturnally migrating birds. With a growing industrialisation of the marine areas thus also the collision risk of nocturnal migrants with artificial offshore structures illuminated at night, such as drilling platforms or wind turbines, increases.

In our study we measured the number of nocturnally migrating passerines close to a light source, when exposed to different light colours, light intensities and blinking versus continuous light. No light variant was constantly avoided by passerines crossing the sea at night. Light intensity did not play a role; neither did colour when blinking light was applied. The number of attracted birds did not differ between darkness and blinking light. However, more birds were attracted to continuous than to blinking light under overcast conditions, where stars were not visible. The only exception was red continuous light that did not differ from blinking red light. Furthermore, red continuous light attracted less birds than green, blue and white continuous light in overcast situations.

Are there other specific effects on birds’ behaviour that you want to highlight ?

The main focus of our research are the effects of artificial light on nocturnally migrating birds over sea.  These are either attraction to artificial light sources and thus potential collision or avoidance of certain areas and thus potentially longer flight distances.

Nevertheless, there are many other effects on birds’ behaviour. For example, continuous night-time lighting can also influence the reproductive behaviour of some songbird species. The birds sing earlier and sometimes lay their eggs earlier. This can lead to negative effects on mate choice and foraging for the offspring and thus influence the probability of survival.

Where do you see particular opportunities to minimize negative impacts on birds by artificial lighting ?

The relationships described show that the use of lighting in the offshore area should be minimised to protect migratory birds. If an illumination is required, blinking light is preferable to continuous light, and if continuous light is needed, it should be red.

In Germany, the Renewable Energy Act 2017 (EEG) prescribes the use of an automatic Aircraft Detection Light System for wind turbines also at sea from July 2021. The red obstacle marking for air traffic will then only be switched on when an aircraft approaches. This is a step in the right direction. For shipping traffic, however, yellow permanent lighting of the lower mast of the wind turbines is additionally used in offshore wind farms, at least in Germany.

Generally, and beyond the topic wind turbines, it would be good for our nature to minimize light during the night. Motion detectors and other technical solutions should be increasingly used to reduce permanently lit lamps at night to the duration actually required.

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La biodiversité, un concept difficile à mesurer

L’étude de la biodiversité est une réalité complexe, qui étudie plusieurs niveaux : les gènes, les espèces, les habitats et les écosystèmes.
@Pixabay

La biologie définit généralement l’état d’un milieu en fonction de la présence et de la santé des espèces animales ou végétales qui y vivent. Cependant, la science ne connaît qu’une partie de cette diversité biologique : plus d’1,7 million d’espèces ont été découvertes aujourd’hui, mais certains scientifiques estiment à plusieurs millions leur nombre total.

La valeur de la biodiversité, quant à elle, dépend non seulement de la définition retenue mais aussi de l’échelle (planète, massif ou paysage, propriété, parcelle) sur laquelle elle est mesurée, de l’horizon temporel et de la personne (physique ou morale) par rapport à qui les calculs sont réalisés, ce qui peut recouvrir des enjeux très divers .

Veut-on la protéger ou sa valeur est-elle une entrave à un projet immobilier particulièrement lucratif ?

En outre, on ne peut pas calculer la biodiversité et mettre sur la table un chiffre qui nous dirait combien il y a d’espèces ou d’individus dans un milieu. La biodiversité, c’est plus complexe que ça. On n’obtiendra donc jamais un chiffre exact, mais on peut arriver à ce qu’on appelle un indice. Un indice, c’est une valeur qu’on peut comparer avec des indices passés ou des indices d’autres milieux.

En effet, la biodiversité d’un lieu donné n’est pas statique. Chaque être vivant possède un cycle de vie qui lui est propre, et il faut savoir où on en est dans le cycle de vie de cet être vivant. Un insecte comme un papillon peut se trouver à l’état d’œuf, de chenille, de chrysalide ou d’imago, c’est-à-dire l’insecte qui vole dans le cas d’un papillon. Un oiseau ne se trouve pas toujours au même endroit selon la période de l’année. Il peut être en Afrique en hiver, s’arrêter un jour en Espagne lors de sa migration au printemps, défendre un territoire en chantant et se montrant un peu plus tard en Belgique puis devenir quasi invisible parce que c’est la couvaison ou qu’il est en train de muer. La présence d’une espèce en un lieu donné n’est donc pas mesurable tout le temps.  Pour rajouter une couche de difficulté, la météo actuelle mais aussi celle des années passées, influence terriblement ces cycles en les décalant d’une année à l’autre Donc ce que vous avez mesuré en 2021 début avril pourrait être assez différent de ce que vous mesurerez vers la même date en 2022.

@Pixabay

En conclusion, pour « mesurez » la biodiversité d’un lieu, il faut d’abord connaître les capacités de ce lieu, c’est-à-dire les espèces qu’on devrait y trouver au moment de la mesure. Cette capacité peut être soit connue parce que de nombreux inventaires ont déjà été réalisés à cet endroit, soit estimée en fonction du type d’habitats et par comparaison avec des lieux déjà inventoriés proches. Il faudra ensuite un nombre minimal d’échantillonnages et un peu de chance avec les conditions du moment de la mesure. On peut évidemment multiplier les mesures pour contourner les biais dus aux perturbations (météo, humaines…) et aux variations des cycles de vies mais plus on veut être précis, plus ça prendra du temps.

Définir un ou plusieurs indicateurs reflétant fidèlement l’état de la biodiversité paraît donc complexe et cette difficulté de définir précisément ce concept est parfois l’objet d’incompréhensions.

Les naturalistes de Natagora sont familiers avec cet état de fait, et le remarquent une fois de plus dans le cadre de l’étude de terrain du projet Smart Light HUB. Ainsi, dans le cadre de leur travail, leurs mesures sont soumises aux aléas de la météo (ce printemps 2021 est par exemple particulièrement froid et humide après un printemps 2020 exceptionnellement sec et chaud), à la mainmise plus ou moins importante de l’homme sur la nature en fonction des régions étudiées et des difficultés logistiques liées à la crise sanitaire et à la gestion du matériel.

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Marches Actives Nocturnes en Cité Ardente

Si le mois de mai marquait la première étape du plan de déconfinement en Belgique, il était également synonyme de retour des activités en plein air et en présentiel prévues par les équipes ULiège du projet Smart Light Hub : des marches actives nocturnes !
Expérimentation de la nuit dans l’espace urbain liégeois – 27.05.21

Prévues de longue date (novembre 2020), les marches actives nocturnes liégeoises n’avaient malheureusement pu avoir lieu à cause des restrictions liées à la crise sanitaire. Mais alors que, récemment, le comité de concertation belge annonçait que les rassemblements extérieurs pourraient de nouveau avoir lieu et que le couvre-feu était suspendu, les équipes ULiège ont immédiatement reprogrammé cette activité.

Organisées en partenariat avec l’agence d’urbanisme spécialisée dans les question d’éclairage Radiance 35, les marches actives nocturnes se présentent comme un moment « d’expérimentation de la nuit ». Les participants y parcourent un itinéraire choisi, accompagnés des membres de Radiance 35 qui recueillent leurs ressentis. Du matériel d’éclairage est prêté pour l’occasion ce qui permet aux usagers de vivre et d’interagir avec la lumière.

Une première marche – uniquement destinées aux professionnels du monde de l’éclairage – a ainsi eu lieu le jeudi 20 mai à Liège. Des représentants de la Ville de Liège, du SPW, de RESA, de l’entreprise Schréder mais aussi des asbl Natagora et TNT (territoire Naturel Transfrontalier de la Chiers et de l’Alzette), toutes les deux partenaires du projet Smart Light Hub, étaient présents. La balade s’est tenue en 2 parties : la première, guidant les participants du boulevard d’Avroy aux quais de Meuse, visait la conscientisation et les échanges, tandis que la seconde, sur le site universitaire de la rue des Pitteurs, permettait des démonstrations et mises en situation avec du matériel prêté pour l’occasion.

Démonstration de jeux de lumière réalisée par la société Schréder – 20.05.21

Une seconde marche – à destination du grand public – a également été organisée le jeudi 27 mai, toujours en Cité ardente. Le parcours et l’objectif étaient différents puisqu’il s’agissait de sensibiliser le plus grand nombre à la problématique de la pollution lumineuse et à son impact sur la biodiversité. Une naturaliste de l’asbl Natagora était d’ailleurs présente pour répondre aux questions comme pour attirer l’attention sur l’incidence de l’éclairage artificiel sur les chauves-souris.

Une troisième marche devrait enfin avoir lieu au mois d’octobre, durant les Smart Light Days (6, 7 et 8 Octobre 2021). Laquelle sera complétée par deux ateliers.

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3 Questions to … Andreas Ruby, Master student in Physical Geography in Trier Universität

I’m Andreas Ruby. I study physical geography at the University of Trier (Germany). I work mostly on geomorphological processes, often with GIS or remote sensing. Currently, I start my Master thesis about the monitoring of gully erosion in Morocco. Therefore I create 3D models out of kite and drone images.
Andreas Ruby, Master student in Physical Geography in Trier Universität (DE) and former trainee of Prof. Kyba at GFZ Postdam
Why did you have interest to work on light pollution ?

In summer 2019, I did an internship with Christopher Kyba (German Research Center for Geosciences Potsdam, Germany). First, we wanted to focus on the impacts of earthquakes and artificial light at night. But quickly, he convinced me to participate in a very cool project with a more technical approach of light pollution. We assessed the contribution of public street lights to the total urban light emission. The city of Tucson (Arizona, USA) dimmed their lights for a short period and we analyzed changes in the satellite images. This approach was never done before but showed really robust results : Link to paper

Since then, I actively follow different initiatives about dark skies or citizen scientist projects.

What do you think about this problem in Germany ?

As in most heavily industrialized, commercialized and urbanized countries, the problem of light pollution is omnipresent. But in contrast, the awareness seems to be negatively correlated. In my family, among my friends or other university or leisure contacts nearly nobody was aware of a problem called “light pollution”. But when I look outside my window in Trier, I see three things :

1. A big parking lot next to a street. During most nights, lamps illuminate the area not only during opening hours, but also longer in the night. One floor underneath me, one does not need any lamp to read a book in the evening.  To sleep well, shutters are strongly necessary.

2. Illuminated supermarket sign. It’s not directly obvious, but even visible from very far distance.

3. A memorial statue up the valley. The illumination lamps shine not every night, but they are directed upwards in the sky.

These three facts are most common in urban environments and don’t seem to be a problem in the first step. 

But at a second glance many aspects could be improved to reduce light pollution in general or in specific ways as not using upwards light.

Do you think that is there any possible solution ?

In the moment, we can do many things way better. So there are many solutions available. Smart Light Hub GR or e.g. Christopher Kyba are continuously working not only on solutions but also on their implementation. They are that divers, that Bottom-Up approaches like Citizen Science projects exist next to Top-down approaches, e.g. with light emission policies. Others would include stronger cooperation between scientists, local governments and installation companies.

To get precise :

      • Reduce light where it is not necessary, in volume and in intensity.
      • No upward lights.
      • Flexible illumination techniques, e.g. when temporary necessary.
      • Protect especially sensitive ecosystems. Etc.

So they range from raising the problem awareness over simple technical implementations to stronger regulations and cover therefore the whole spectrum.

And on the other side, we already have enough reasons to implement and pursuit these solutions or to create others if necessary. Harmful impacts on ecosystems and many species, on human health or even our clear night sky. Every of these aspects alone should be enough to put solutions into practice and address light pollution as a whole.

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Webinaire #2 – Introduction aux ateliers de co-création entre l’IUT de Longwy et l’ESA Saint-Luc Liège

Ce vendredi 29 janvier, les équipes Smart Light Hub de l’université de Liège (BE) et du Territoire Naturel Transfrontalier (TNT) de la Chiers et de l’Alzette (LUX) organisaient un webinaire à destination d’étudiants de l’Institut Universitaire de Technologie (IUT) Henry Pointcarré de Longwy (FR) et de l’École Supérieure des Arts (ESA) Saint-Luc de Liège (BE). L’objectif ? Leur offrir une large introduction sur la thématique de la pollution lumineuse en amont des ateliers d’hybridation et de co-création auxquels ils participeront dès le mois de mars !

Si le projet Smart Light Hub tend à proposer des solutions à des problèmes non résolus en matière d’éclairage artificiel, il compte notamment y parvenir via des ateliers d’hybridation, qui permettent à différents publics et end-users de s’y croiser, et de co-création, dont l’objectif est de mener les multiples acteurs y participants à trouver ensemble des solutions à une problématique donnée plus ou moins complexe. Inspirés du Design Thinking, il s’agit de sessions de travail basées sur la conviction que la présence des utilisateurs est essentielle dans le processus créatif. Ils peuvent ainsi donner un aperçu de ce qui est important pour eux et permet une émulation des connaissances, des savoirs et du partage.

« Ne doutez jamais qu’un petit groupe de citoyens engagés et réfléchis puisse changer le monde ; en fait, cela se passe toujours ainsi »

Margaret Mead, anthropologue américaine

Ce processus d’intelligence collective se révélant être une véritable opportunité pour le projet Smart Light Hub, ses équipes de l’université de Liège et du TNT ont décidé d’organiser, dès le mois de mars, plusieurs de ces ateliers avec les étudiants en Licence de Systèmes Automatisés Réseaux et Informatique Industrielle de l’IUT de Longwy (établissement dépendant de l’université de Lorraine) et ceux de master en Design industriel de l’ESA Saint-Luc de Liège. Leur objectif sera d’imaginer des installations lumineuses innovantes, créatives, économiques et respectueuses de l’environnement afin de permettre leur réalisation puis leur installation comme démonstrateurs sur chacune des quatre communes qui composent le TNT, à savoir :

    • Differdange (LUX)
    • Herserange (FR)
    • Saulnes (FR)
    • Hussigny-Godbrange (FR)

Imaginé comme un préquel à ces ateliers, un webinaire d’introduction a été organisé le 29 janvier, et ce afin d’initier les étudiants à la problématique sur laquelle ils seront amenés à travailler, comme de les sensibiliser au sujet de la pollution lumineuse et du domaine de l’éclairage public. Une cinquantaine de personnes étaient présentes et elles ont pu suivre les interventions des responsables des communes du TNT mais aussi des experts de terrain, recrutés avec soin pour l’occasion : Jean-Sébastien Rousseau-Piot, chargé de mission chez Natagora, Vincent Lang, Research Manager chez Schréder, Bénédicte Collard, responsable éclairage public chez Sibelga, et enfin Isabelle Corten, fondatrice et directrice de Radiance 35.

Aussi enrichissant qu’intéressant, ce webinaire aura permis de décloisonner les échanges sur la thématique de l’éclairage public et de ses différents impacts mais aussi de révéler des similitudes dans les discours ; en effet, il n’existe aucune solution de luminaire passe-partout, aucune lumière idéale, car ce qui importe c’est d’apposer la lumière juste, à l’endroit juste… et c’est au départ de ce constat que les étudiants de l’IUT et de l’ESA Saint-Luc devront travailler ensemble !

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Webinaire #1 – Suivi du projet Smart Light HUB et partage d’expériences inspirantes

Le 11 décembre 2020, l’Université de Liège et Natagora ont organisé un webinaire dans le cadre du projet Smart Light HUB. Cet événement, qui a réuni 25 personnes, et qui avait pour objectif de présenter les premiers résultats de l’étude de terrain menée en 2020 par l’équipe de Natagora, montrer à l’assistance plusieurs projets innovants en termes d’éclairage public mis en place en Belgique francophone et débattre de leur côté inspirant.

L’Université de Liège est d’abord revenue sur les fondamentaux du projet Smart Light HUB : son étude d’impact et d’incidence, ses événements de sensibilisation, de co-création et d’hybridation, mais également la création du Smart Light Lab, un ensemble de containers maritimes itinérants, consacré à la problématique de la pollution lumineuse. L’Université de Liège a également parlé à l’assistance du Smart Light Hub, un réseau mis progressivement en place par les partenaires du projet, qui vise à amener des réponses collectives à la problématique de la pollution lumineuse en Grande Région.

Les naturalistes de Natagora ont ensuite présenté leur travail de terrain dans le cadre de l’étude, qui consiste à mesurer l’impact de 2 types de lampes (2200 k et 4000k) sur plusieurs groupes d’espèces. Ils ont présenté la méthodologie, et ont souligné les contraintes techniques et l’impact de la crise sanitaire du covid19 sur leur travail. Les premiers résultats du terrain, qui s’avèrent plutôt être à ce stade des indications à vérifier en 2021, ont été discutés.

Natagora a ensuite fait part à l’assistance d’un projet dans lequel l’organisation est impliquée, à Jette. Il s’agit d’une révision des installations d’éclairage public dans la commune, en fonction des points d’intérêt et des couloirs fréquentés par les chauves-souris. Certains points ont été supprimés, d’autres sont passés à une luminosité plus rouge, indiquée dans le cadre de la protection de cette espèce.

Didier Samyn, volontaire pour Natagora, a ensuite fait part de l’expertise qu’il met à l’œuvre dans le cadre de sa collaboration avec la commune de Chaumont-Gistoux. Enfin, Thierry Kervyn, attaché à la la DGO3, a présenté à l’assistance le travail mené par le SPW dans le cadre de la cartographie des points lumineux en Wallonie, points susceptibles d’avoir un impact sur la biodiversité. Thierry Kervyn a également évoqué la sensibilisation des communes qui en découle.

Ces différentes interventions ont suscité un débat intéressant parmi l’assistance. Il a été annoncé que des webinaires se tiendraient dorénavant sur une base régulière.

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Première balade de sensibilisation à la pollution lumineuse et à son impact sur l’environnement à Differdange

Au départ de la Aalt Stadhaus, plus d’une vingtaine de participants ont pris part le 8 octobre 2020 à la première « Balade de sensibilisation à la pollution lumineuse et à son impact sur l’environnement ». Elle était organisée dans le cadre du projet européen Smart Light-Hub par l’Asbl Territoire Naturel et Transfrontalier de la Chiers et de l’Alzette (TNT), association transfrontalière citoyenne et environnementale portée par les communes de Saulnes, Hussigny-Godbrange et Herserange côté français et par la commune de Differdange, côté Luxembourgeois.
Laurent Spithoven du Parc Naturel de l’Our donnant des explications aux participants de la balade © TNT asbl

Laurent Spithoven et Daniel Gliedner du Parc Naturel de l’Our (LU) ont accompagné le groupe et partagé leur expertise tout au long du parcours. Les participants ont eu grâce à eux, l’occasion de découvrir les différentes facettes de la pollution lumineuse, ils ont mieux compris à quoi elle fait référence et comment elle affecte notre santé mais aussi à quel point elle impacte l’environnement naturel, les insectes, les chauves-souris et les mammifères nocturnes.

La parcours de la balade a permis de parcourir des espaces variés en termes de typologie d’éclairage. Partant d’une zone naturelle exempte d’éclairage public, les participants ont pu se rendre compte (redécouvrir) qu’avec la tombée de la nuit et sans apport immédiat de lumière (ex. lampe de poche), la vision humaine s’adapte à l’obscurité.

« l’intérêt de la balade, au-delà de la théorie sur la pollution lumineuse est de montrer et démontrer dans la nature les différents types d’éclairages qu’il peut y avoir, et on avait des explications d’experts et c’était aussi tout l’intérêt de participer ».

M.C. – Participant de la balade
Entrée d’une mine désaffectée abritant une colonie de chauve-souris © TNT asbl

Notre parcours s’est arrêté devant l’entrée d’une mine désaffectée qui accueille maintenant une colonie de chauves-souris. Ces animaux nocturnes sont souvent impactés par la pollution lumineuse car ils y sont très sensibles. Si certaines espèces sont attirées par la lumière et restent près des lampadaires pour attraper les insectes présents, d’autres espèces la craignent préférant attendre l’obscurité totale pour pouvoir chasser. L’attente de l’obscurité complète pour chasser réduit dès lors parfois drastiquement le temps dont elles disposent pour se nourrir. Elles n’arrivent alors pas à se nourrir correctement.

« Intéressant de voir la technologie qui permet de diminuer les lumières et que l’on peut éclairer des chemins avec la moitié de l’intensité, je trouve ça très intéressant. »

P.R. – Participante de la balade
Démonstration d’éclairage sur le parcours de la balade © TNT asbl

La balade s’est poursuivie pour s’arrêter au niveau du chemin cyclable Terrasses de la Ville où les participants ont assisté à une démonstration du système connecté qui permet une gestion intelligente de l’éclairage LED installé sur la piste. Les participants ont pu alors se rendre compte qu’en diminuant l’intensité des lampes même de 30% on conserve une bonne perception de l’éclairage et on se sent en sécurité. Cela permet de diminuer l’intensité, diminuer l’impact (environnement/santé) mais aussi la consommation électrique tout en préservant la visibilité sur le chemin pour les promeneurs et en maintenant le sentiment de sécurité.

La commune de Differdange travaille depuis quelque temps déjà à l’installation de solutions d’éclairage plus écologiques, respectueuses de l’environnement et plus économiques et ses efforts pour diminuer la pollution lumineuse, tout en préservant la santé et la sécurité des habitants doivent être salués.

Pour plus d’information et suivre les activités du projet :

Site web : TNT chiers alzette

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L’éclairage public – Partie 2 : premier pas vers la modernité …

Si les Lumières ont amorcé une évolution de la société, les époques et les découvertes qui vont suivre vont façonner profondément ce qui va devenir notre monde moderne, et les changements en matière d’éclairage public feront partie de cette révolution !

En effet, l’apparition de l’éclairage artificiel, comme des milliers d’inventions rien que dans ce domaine au 19e siècle, bouleversera radicalement la perception du monde nocturne. Même si une hiérarchie naturelle va progressivement s’imposer, ces innovations vont s’articuler les unes avec les autres, parfois s’utiliser conjointement – et cela n’est pas sans danger …

L’éclairage au gaz : les débuts d’une Révolution Industrielle

Le 19e siècle voit apparaitre plusieurs technologies qui vont radicalement changer le paysage économique et sociétal de l’époque. L’une d’entre elles est le gaz de houille, plus communément appelé « gaz de ville ».

La découverte du gaz de houille, aux alentours de 1800, est accordée à plusieurs hommes et fait débat : William Murdoch, Philippe Lebon, Frédéric-Albert Winsor, Jan Pieter Mickelers.

Ce gaz manufacturé provient d’usine à gaz/cokeries et contraste avec ce que nous connaissons actuellement comme étant le gaz naturel, présent à l’état naturel dans le sous-sol terrestre, et qui va progressivement remplacer le gaz de houille en cours de siècle.

Le gaz de ville était stocké et distribué grâce à des gazomètres installés dans les villes – Gazomètre de Bethnal Green, UK. © Roman Road LDN

Dans un premier temps, le gaz de houille remplace l’éclairage à l’huile. D’abord issu de végétaux, tels que le colza – pouvant provoquer un danger suite à sa combustion et sa transformation en gaz sulfureux – il est par la suite souvent d’origine animale. Issu des baleines, il s’agit là d’un commerce florissant mais destructeur de la faune marine. En 1853, la lampe à pétrole fait son apparition pour l’usage domestique et remplace progressivement l’huile par du kérozène.

Changement sociétal et premiers dangers …

Cette nouvelle forme d’éclairage a amené un nouveau métier, celui « d’allumeur de réverbère » ou « falotier ».

Métier précaire et soumis aux intempéries, ses horaires étaient régis par le préfet de police. Munis d’une perche et d’une échelle, la journée des falotiers commençait par l’extinction des dernières lumières, le nettoyage des lanternes avant de recommencer le soir par l’allumage des réverbères, le tout de manière chronométrée. Ce métier disparut progressivement avec l’apparition de l’éclairage public électrique. [1]

Mais l’éclairage au gaz, bien que révolutionnaire et appliqué à grande échelle, n’était pas sans danger.

Plusieurs drames survenus, notamment durant l’année 1881, à l’Opéra de Nice ou au Ringtheater de Vienne, causèrent plusieurs centaines de morts à la suite d’explosions. [2] Un autre des inconvénients du gaz de houille était son odeur « d’œuf pourri » due au sulfure d’hydrogène ; il avait également tendance à noircir les métaux et les peintures, ce qui occasionnait de nombreux dégâts aux décors intérieurs.

L’effervescence nouvelle à l’égard de l’éclairage artificiel fut très souvent décrite par les grands auteurs de l’époque comme Émile Zola, Guy de Maupassant ou encore Gustave Flaubert. Dans l’Éducation sentimentale, ce dernier écrivait :

« On arriva bientôt sur le pavé. La voiture allait plus vite, les becs de gaz se multiplièrent, c’était Paris »

La lumière et forme vacillante de l’éclairage au gaz a inspiré les artistes du 19e siècle et l’arrivée de l’électricité à l’apparence très différente déconcertât plus d’un contemporain.

L’arrivée de La Fée Electricité

Les nombreux accidents publics et domestiques, ainsi que les désagréments esthétiques du gaz vont entrainer un changement progressif vers cette nouvelle technologie qu’est l’électricité.

Après de premières expériences et observations au 18e siècle, le courant électrique sera réellement maitrisé durant le 19e siècle, ce qui provoqua l’avènement de la seconde Révolution Industrielle.

Premiers réverbères électrique : la lampe à arc

L’arc électrique est découvert en 1809 par Sir Humphry Davy, mais les premiers appareils d’éclairage à arc efficaces ne seront mis au point qu’en 1844, par Foucault. D’abord très couteux (changement toute les 7 heures), ils seront améliorés au fur et à mesure des années pour arriver à une rentabilité de 150 heures.

Contact entre deux baguettes de charbon reliées aux deux pôles d’une batterie Volta, un courant d’air chaud ascendant dessine une flamme en forme d’arc. © Megedoudeau

« Une révolution radicale semble être sur le point de se produire dans l’éclairage de la voie publique à Paris : la substitution de la lumière électrique à celle du gaz […] et je le regrette. En effet, la lumière électrique a un ton blafard, lunaire, […] déplaisant. »

Les Mémoires du Baron Hausmann
Place de la Concorde, Paris 1844. © Megedoudeau

Lors de l’Exposition Universelle de 1878 à Paris, les premières « lampes à arc » pourvues de bougies Jablochkhoff – du nom de son inventeur – qui permettent de doubler l’autonomie, va surprendre le public par son intensité et sa couleur, proche de celle de la lumière naturelle. [3]

« Le 31 mai 1878, à neuf heures du soir, trente-deux globes de verre émaillé, placés entre les réverbères le long de l’avenue de l’Opéra, s’allumèrent instantanément et projetèrent autour d’eux une douce et brillante lumière blanche : les réverbères à gaz ressemblaient à des lampes fumeuses et les rues environnantes paraissaient plongées dans l’obscurité. »

Cet éclairage urbain provoqua une révolution, par son mobilier nouveau (réverbères, poteaux d’acier portant les puissantes lampes à arc, puis kiosques éclairés, enseignes …), de même qu’un changement sociétal, en favorisant la mise en place d’une vie nocturne. A contrario, l’éclairage électrique a permis l’allongement des journées de travail puisque les ateliers étaient désormais bien éclairés et, surtout, parce que l’on pouvait se permettre de relâcher les travailleurs dans la rue après la tombée de la nuit. [4]

Candélabre au gaz du Pont Alexandre III à Paris, 1896-1900 © Latelierdescouleurs.net

La Lumière artificielle : objet de fascination artistique

L’électricité transforme profondément le paysage urbain et sert, durant des décennies, l’inspiration privilégiée des peintres. Ainsi, les artistes figent sur la toile cette modernité naissante comme le miroir d’une société emportée par le courant de la modernité, une époque que les historiens nommeront plus tard Révolution industrielle, et les milieux culturels, Impressionnisme. [5]

Camille Pissaro, Boulevard Montmartre la nuit, 1897, Huile sur toile, Le Havre, MuMa. © Exposition « Nuits Electriques »
Invention de la lampe à incandescence – l’ampoule électrique moderne

La lampe à arc avait cependant ces limites. En effet, celle-ci était d’une grande intensité et nécessitait une haute tension ne pouvant être utilisée que dans de grands espaces et ne convenant pas à un usage domestique. La lampe à incandescence répondra à ces problèmes.

Inventée en 1879 par Joseph Swan, l’ampoule à incandescence ne sera produite à échelle industrielle que quelques mois plus tard… par un certain Thomas Edison ! Sa révolution ? Un filament conducteur en carbone contenu dans une ampoule où on a réalisé le vide. 

Le 23 décembre 1924, les 4 leaders du marché mondial de fabrication d’ampoules (Philips, Osram, la Compagnie des Lampes et General Electric) se réunissent en Suisse afin de créé le « Cartel Phœbus ». Les industriels s’accordent ainsi sur une charte commune afin de fabriquer des ampoules de « 1000 heures » pas plus, alors que la moyenne de l’époque était de 2500 heures. Cette réunion est aujourd’hui actée comme la première initiative industrielle connue d’obsolescence programmée. [6]

Progressivement le courant alternatif s’impose et le paysage urbain se modifie, avec ses nouveaux dangers. La multiplication des câbles électriques dans les rues va provoquer de nombreux accidents mortels et l’obligation de les enterrer va se généraliser à partir de 1889 en France. [7]

Durant ce siècle, les trois principales méthodes d’éclairages que sont l’huile, le gaz et l’électricité vont se chevaucher et s’utiliser conjointement, avec parfois des dangers quant à leur utilisations simultanées … Mais, naturellement le gaz va prendre le pas sur l’huile, et l’électricité prendre le pas sur le gaz.

Sources

[1] BELTRAN Alain, Le gaz de ville et sa lumière vus du XIXème siècle, [En ligne] (Source)

[2] Le gaz d’éclairage, [En ligne] (Source)

[3] LE MOELLIC Jean-Jacques, La lampe à arc, [En ligne] (Source)

[4] « Les Lumières de la ville », Le Journal des Arts, n°551 Septembre 2020, [En ligne] (Source)

[5] Les Couleurs de la Nuit, Exposition « Nuits Electriques », MuMa, LeHavre, 3 Juillet – 1er Novembre 2020, [En ligne] (Source)

[6] DANNORITZER Cosima, Le cartel Phoebus et les lampes à incandescence, [En ligne] (Source)

[7] BORVON Gérard, L’Exposition International d’électricité de 1881 à Paris, [En ligne] (Source)

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3 Questions à … Philippe Rocca, Public Lighting Business Unit Director chez Teconex

En ce qui me concerne la notion de qualité dans l’éclairage et le traitement des nuisances sont pratiquement nées en même temps que mon expérience dans le domaine, il y a une vingtaine d’années. 

J’ai eu la chance de rencontrer, par exemple, Mr Desmet qui était le Directeur du Bureau d’Etudes des Techniques Spéciales de la ville de Mons.  Il m’a montré que l’on pouvait éclairer moins mais mieux.  On peut atteindre des résultats en termes de confort, de sécurité, de bien-être, de lutte contre le vandalisme sans pour cela devoir mettre des quantités de lumières indécentes.  Cela a percolé en moi et j’en ai fait mon angle d’attaque principal pour tous les projets qui me sont confiés.  Que l’on travaille la source lumineuse, les optiques ou les positions des éclairages il y a toujours une solution pour impacter le moins possible notre environnement.  Il s’agit toujours d’un équilibre entre les différents utilisateurs de l’espace public (riverains, usagers faibles, usagers forts, biodiversité, public).

Philippe Rocca – Teconex
Quelle est votre vision de l’éclairage en 2050 ?

La question est complexe. Nous sommes à un tournant de l’éclairage par sa digitalisation.  Tout passe aux leds aujourd’hui.  Un grand changement s’opère aussi dans l’automobile.  On sent bien que l’on se dirige vers des véhicules qui seront de plus en plus autonomes.  Je pense qu’il y aura une liaison entre les déplacements des usagers et l’éclairage.  L’éclairage va sans doute s’adapter aux différents usagers (cyclistes, automobiles, piétons).  La technologie actuelle va dans ce sens, en intégrant différents types de capteurs qui mesurent la présence, le bruit, la pollution, la congestion automobile, qui font du comptage … et qui peuvent donner des informations pour faire varier cet éclairage.  D’un autre côté, la conscience climatique s’installant, enfin vais-je dire, les projets se voient modifiés et des critères tels que les impacts environnementaux et sociaux sont de plus en plus mis en avant.  Cela s’accentuera à coup sûr.  

Et si la maxime « Ne pas juste éclairer mais éclairer juste » pouvait devenir un leitmotiv ?  Et si tous ensemble nous pouvions avoir du poids pour le bien-être humain mais également animal et environnemental ?

Quelle est, selon vous, l’innovation la plus prometteuse pour contrer la pollution lumineuse ?

Je voudrais tout de même en évoquer deux, à savoir le travail des optiques autour de la led et les technologies de détection des utilisateurs dans l’environnement.  La led, sa puissance et son efficacité sont aujourd’hui un facteur essentiel.  En-dehors d’elle on a évidemment une optique qui va permettre d’amener la lumière produite par cette led où l’on veut qu’elle soit la plus efficace.  Les fabricants d’optiques vont avoir un grand rôle à jouer.  Certains travaillent sur l’éclairage laser (il s’agit là aussi de leds mais d’un autre type) et l’industrialisent déjà à grande échelle dans le monde automobile.

La technologie de détection des différents usagers va permettre d’adapter l’éclairage aux besoins nécessaire.  Aujourd’hui on éclaire de manière uniforme avec de plus en plus régulièrement un délestage de l’éclairage pendant la nuit. Les technologies de détection vont pouvoir nous faire savoir qui utilise notre environnement et donner des ordres à l’éclairage.  Pourquoi, par exemple, éclairer une voirie reliant deux communes en permanence s’il n’y a que quelques véhicules qui y passent par nuit. La détection va permettre de faire varier cet éclairage en fonction du besoin et donc avoir un impact direct sur les consommations, la nuisance lumineuse mais aussi la biodiversité.

La pollution lumineuse a des causes multiples mais certaines peuvent être facilement combattues :  Avoir des appareils d’éclairage qui n’émettent pas de lumière vers le haut, restreindre voir interdire l’éclairage encastré de sol qui éclaire vers le haut, diminuer les intensités de manière automatique, réguler les enseignes lumineuses la nuit, bref chacun qu’il soit citoyen, commerçant, industriel ou décideur politique peut amener sa pierre à l’édifice. 

A l’heure où la voiture devient autonome, les routes devraient-elles être autant éclairées ?

Cela va essentiellement dépendre de la part de véhicules autonomes.  L’éclairage des voiries a été imaginé pour la sécurité des usagers et des riverains.

Des expériences sont en cours à plus ou moins grande échelle.  La Wallonie se dote aujourd’hui d’un réseau d’éclairage autoroutier intelligent.  Ils ont décidé de pouvoir faire varier l’éclairage en fonction de l’occupation, des dangers, de la météo et d’autres facteurs mesurables.  Mais il est vrai qu’à terme lorsqu’il n’y aura plus que des véhicules autonomes, la question concernant l’éclairage des voiries devra être abordée.

Il faudra évidemment toujours jongler entre les différents utilisateurs de l’espace public.  Le véhicule autonome ne nécessitera pas ou de moins de lumière, mais les cyclistes, les piétons sont aussi des usagers dont il faudra continuer à prendre en compte. 

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Scientific research and light pollution – A bibliometric analysis of 2019

During 2019, the topic of light pollution was highly considered by scholars over the world. A total of 110 publications were published in indexed journals : Clarivatehttps://clarivate.com/.

These articles were published in a total of 86 different journals about biological sciences (e.g. Biological Conservation, Biological Letters, etc.), ecology (e.g. Ecological Indicators, Ecography, etc.), environmental miscellanea (e.g. Sustainability, Science of the Total Environment, Scientific Reports, etc.), engineering and urban geography (e.g. Photonics Letters of Poland, Urban Studies, etc.) or air quality and pollution (e.g. Astrophysics and Space Science, Environmental Pollution, etc.).

However, it is worthy to note that there are also papers related to human health because, during the last years, some new hypothesis are developed regarding the negative impacts of light pollution on circadian rhythms, intern clock or sleep disruption and even, cardiovascular diseases. Finally, it is relevant to the new research line conducted by some groups related to the negative impacts of light pollution on astronomic tourism. Of about 86 papers were classified as research articles, 16 as review papers and the rest as editorials, short communications and reports. This shows the relevance of this topic for the scientific community to :

    1. group all the scientific investigations related to the topic
    2. highlight that more research is needed yet to be conducted in some hot topics such as animal behaviour, human health or sensor designs.

The methods are very broad, considering :

    • acoustically monitoring
    • laboratory tests
    • light trapping
    • medical surveys
    • remote sensing techniques 
    • literature review

Paying attention to the countries where the different investigations were conducted, they were widely distributed along the five continents, being representative the studies conducted in Argentina, Brazil, Chile, Australia, Germany, Belgium, Italy, Germany, Spain, China or USA.

Example of a light pollution haze in a large urban city © free of rights picture

The research team at Trier University is preparing a bibliometric analysis of this topic considering the last 15 years of publications in indexed journals. We strongly consider that this will benefit to improve the understanding of light pollution as an environmental concern for humans and natural ecosystems.

In charge of the Smart Light HUB project at the University of Trier :

  • Dr Jesús Rodrigo-Comino  
  • Stephan Seeling 
  • Dr Christel Egner-Duppich  
  • Teresa Benzing  
  • Ashwini Trivedi  
  • Dr Manuel Seeger  
  • Prof. Dr. Johannes B. Ries

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