DE LA POLLUTION LUMINEUSE A LA TRAME NOIRE (2022 - 2025)
Les SIG (Systèmes d’Information Géographique) sont mobilisés tant pour la modélisation que pour le traitement statistique des échantillons biologiques. Le dialogue constant entre une approche biologique et cartographique assure la robustesse et l’interopérabilité de l’ensemble des données.
L’objectif principal de cette approche est de produire une modélisation des intensités d’éclairement au sol, à partir des données du service éclairage public de Brest métropole. Ces données sont destinées à la gestion du parc et ne permettent pas directement cette cartographie.
L’enjeu est donc de mettre en place une méthode et des algorithmes simples et fiables. Le croisement avec la Trame Verte et Bleue permet d’identifier les points de conflit ; l’apport des résultats de la mission « Biologie » permet de d’affiner ceux-ci. Des mesures de lumière sur le terrain sont intégrées au modèle (validation et précision). En retour, ce projet lui fournit un outil de pré-sélection de terrains d’études les plus pertinents.
Alors que les impacts anthropiques sur la biodiversité urbaine et péri-urbaine sont étudiés et connus depuis au moins cinquante ans, les effets de la pollution par l'éclairage artificiel sur la biodiversité nocturne constituent en revanche une problématique émergente.
Les objectifs de cet axe consistent donc à établir une modélisation de la pollution lumineuse et ses impacts sur le territoire de Brest métropole. La méthode retenue est orientée par les données sources mobilisées (données de gestion du parc d'éclairage public). La cartographie est d'abord générée en combinant une typologie des distributions photométriques avec les valeurs de flux lumineux.
Puis, deux modèles sont construits :
- le premier se base sur le calcul d'indices de biodiversité carroyés et fournit une synthèse globale,
- le second s'appuie quant à lui sur le calcul de graphes paysagers afin de représenter les interactions au sein des écosystèmes et met en évidence les effets de barrières rompant les corridors écologiques. Un facteur de correction est intégré afin de permettre d'affiner le modèle par des mesures de terrain.
Les résultats obtenus montrent que la cartographie est conforme à la réalité et que la représentation des grandeurs est exacte ; à partir de là, le modèle de Trame noire conforte la connaissance pré-existante ; la finesse des résultats permet d'aller plus loin et de repérer de potentielles zones à enjeu pour la biodiversité. Cette approche se distingue par son accessibilité et sa souplesse d'utilisation.
Trame noire : une première modélisation pour la métropole brestoise
L’Axe 3 de la chaire Noz Breizh propose une approche cartographique dont les travaux ont abouti sur une première modélisation de la Trame noire à l’échelle de la métropole brestoise. Dans la continuité de son stage de M2- Aménagement et Urbanisme au sein de la chaire, Édouard Pinçon a poursuivi en tant qu'Ingénieur d'études le travail de cartographie initié autour de la Trame Noire de Brest métropole.
Parmi les premiers résultats obtenus, dont nous présentons ci-dessous un extrait sur un secteur à enjeu (le fond de Penfeld), des graphes paysagers ont permis de mettre en évidence les réseaux écologiques et les impacts de la pollution lumineuse. Alors que les grands réservoirs de biodiversité sont bien connus, l'intérêt de la méthode mise en place permettrait d’identifier des habitats plus petits jouant aussi un rôle important dans l'écosystème.
Dans la continuité de ce travail réalisé au sein de la chaire, Edouard Pinçon (IGE 2022-2023, UBO), Jérôme Sawtschuk (LABERS, UBO) et Edna Hernández-González (Laboratoire Géoarchitecture, UBO) ont publié dans la revue Cybergéo un article présentant une méthodologie pour cartographier les surfaces éclairées sur le territoire de Brest métropole en se fondant sur les données de gestion du parc d'éclairage public, croisées avec les données d'occupation du sol, pour construire un modèle de trame noire.
Les résultats obtenus montrent que la cartographie est conforme aux observations de terrain et que la représentation des valeurs d'éclairement est cohérente. Confortant la connaissance préexistante, ce modèle de trame noire est suffisamment précis pour repérer de potentielles zones à enjeu pour la faune et fournir des outils d’aide à la décision pour l’aménagement du territoire.
Cartographier la pollution lumineuse
Ces premiers travaux visaient à quantifier la lumière utile, c'est-à-dire celle éclairant les surfaces que l'on souhaite. Dans un deuxième temps, nous s'agit maintenant de déterminer les effets de la lumière perdue sur des zones à enjeu pour la biodiversité.
Pour cela, des analyses de visibilité sont menées : à partir de modèles numériques de terrain, il est possible d'établir tous les lampadaires visibles depuis un point donné et calculer la quantité totale de lumière reçue en ce point.
Afin de finaliser la cartographie de la Trame noire sur la métropole brestoise, Esther Obouka Akendengue (IGE 2024-2025, UBO), Philippe Deverchère (DarkSkyLab), Yoann Roulet et Edna Hernández-González (Laboratoire Géoarchitecture, UBO) ont exploré une approche visant une modélisation détaillée de la lumière artificielle et de son impact sur les écosystèmes sensibles.
Le modèle propose d’établir une cartographie continue des niveaux d’éclairement et d’extrapoler les valeurs d’éclairement à l’ensemble du territoire étudié. Pour interpréter les résultats, deux indicateurs d'impact de visibilité directe des sources basés sur les niveaux d'éclairement reçus ont par ailleurs été définis en se basant sur deux références scientifiques, à savoir l’impact biologique de la lumière sur la production de mélatonine (Grubisic et al., 2019) d’une part, et les seuils d’intensité de la lumière naturelle nocturne (Jägerbrand et al., 2023) d’autre part.
Les premiers résultats de cette étude, pour l’instant non partagée et perfectible, suggèrent que ce nouveau modèle pourrait constituer un outil essentiel pour affiner l’analyse des impacts de la lumière artificielle sur la biodiversité animale en environnements nocturnes.
Nos publications
Publications scientifiques
Pinçon, E., Sawtschuk, S., Hernández González, E., (2024). Couplage de données et méthodes, une approche méthodologique originale de modélisation de la trame noire, Cybergéo : European Journal of Geography (en ligne) DOI : https://doi.org/10.4000/12mla
Conférences
Obouka Akendengue E., Roulet Y., Deverchère P., Simulation de la Trame Noire à l’échelle de Brest métropole, Colloque International Noz Breizh, Mars 2025, Brest, France
Rapports de stage
Pinçon, E., (2022), Modélisation trame noire, Rapport de stage M2, Université de Bretagne Occidentale.
Contributions
Posters
Citation : Chaire Noz Breizh (2024), Cartographie : de la pollution lumineuse à la Trame noire, présenté dans le cadre du colloque Smart Noz, Brest, 18-20 mars 2024
Citation : Chaire Noz Breizh (2025), Trame noire de Brest métropole : vers un modèle finalisé, présenté lors du colloque Noz Breizh, Brest, 20 mars - 15 mai 2025
Citation : Chaire Noz Breizh (2025), Trame noire de Brest métropole : analyse de la pollution lumineuse, présenté lors du colloque Noz Breizh, Brest, 20 mars - 15 mai 2025
Nos rencontres
Au printemps 2025, l’UBO a accueilli Fêter la nuit, un colloque international destiné à clôturer trois ans de la vie de la chaire Noz Breizh. Le colloque a réuni ~60 intervenant·e·s afin d’explorer les dimensions et temporalités multiples que recouvrent les pratiques nocturnes urbaines dans le cadre de trois journées thématiques :
- 20 mars - Nuit & Société
- 24 avril - Nuit & Bien commun
- 15 mai - Nuit & Politique
Outre les conférences, tables rondes, posters, démonstrations et animations au programme, les échanges scientifiques ont été enrichis par diverses propositions traitant de la nuit en hybridant les formes créatives et participatives.
Merci aux organisateurs et aux participants !
En ouverture du colloque
Nous sommes ravi·e·s d'avoir pu présenter la chaire à l'occasion de la Fête de la Science, événement national chapeauté par Océanopolis au niveau local. Nous avons eu plaisir à répondre aux questions des personnes qui sont venues deux jours durant nous rendre visite sur notre stand au sein du Village des Sciences de Brest, situé aux Ateliers des Capucins.
Rendez-vous en 2023 !
