Le point sur la pollution lumineuse et ses effets sur la santé humaine

©Andrew Holt

Le terme de « pollution lumineuse » est longtemps resté flou, d’abord défini par les spécialistes comme la luminosité résiduelle du ciel. Les chercheurs s’accordent maintenant pour y ajouter les nuisances terrestres, ce qui inclut l’éclairage public, la signalisation routière, les enseignes, les éclairages des stades mais aussi les lumières des phares des véhicules.

Une étude réalisée entre 2012 et 2016 montre que l’intensité lumineuse nocturne extérieure a augmenté de 2,2 % en moyenne chaque année [1]. À cause de la pollution lumineuse, un tiers de la population mondiale ne voit jamais la Voie lactée, dont 60 % des Européens, et près de 80 % des Nord-Américains, comme le montrent les analyses satellitaires de l’Atlas mondial de la pollution lumineuse en 2016 [2]. Si cela a des conséquences psychosociologiques immédiates, en altérant le plaisir scientifique ou poétique que nous tirons de l’observation du ciel, les risques vont même jusqu’à peser sur notre santé. Des troubles graves du sommeil aux potentiels effets cardiovasculaires, sur le développement de cancers, de dépressions, ou sur le système immunitaire, de nombreuses études pointent désormais le lien avec une kyrielle d’effets induits néfastes pour l’humain.

Des troubles plus ou moins directs

Les effets sanitaires de la pollution lumineuse peuvent être attribués d’une part à une exposition inadaptée à la lumière, avec un déficit de lumière naturelle la journée car nous vivons enfermés, et un excès d’éclairage artificiel la nuit. D’autre part, la lumière artificielle induit des effets indirects sur les individus, qui se mettent à adopter de nouveaux comportements nocturnes et pratiquer des activités physiologiquement adaptées au jour, comme le travail de nuit, emblématique de ce décalage des rythmes de vie.

Or, le cœur du problème de la pollution lumineuse repose bien sur une affaire de rythmes, ces rythmes dits « circadiens », qui régissent notre horloge interne sur 24 heures. Les effets sanitaires avérés ou suspectés sont liés à des perturbations de la sécrétion d’une hormone, la mélatonine, qui est influencée par la lumière. La mélatonine est une composante nécessaire à l’endormissement, prélude du sommeil. Elle a aussi un rôle d’anti-oxydant pour l’organisme, avec un effet inhibiteur sur les radicaux libres, qui peuvent favoriser l’apparition de cancers. Une perturbation de la production de la mélatonine apparaît donc susceptible d’avoir de nombreux effets sur la santé.

©Mladen Zivkovic

Le lien direct entre l’exposition à la pollution lumineuse et les troubles du sommeil est maintenant établi. Dans les zones de forte exposition à la pollution lumineuse, comme les zones urbaines, les individus ont du mal à atteindre la quantité de sommeil réparateur qu’il leur faudrait, et rapportent une insatisfaction sur leur qualité de sommeil, ainsi qu’une augmentation de la somnolence en journée. Il a été mesuré que l’intrusion à l’intérieur des pièces de la lumière artificielle extérieure suffit à perturber la production de mélatonine. Des études montrent aussi un lien direct avec une perturbation du rythme circadien non plus général mais de la rétine, car tous les organes possèdent en réalité leur rythme propre, orchestré ensuite par le cerveau. L’équipe Inserm de David Hicks à Strasbourg a ainsi montré des effets de la lumière nocturne sur l’œil chez l’animal. « Cette exposition altère la capacité des cellules de la rétine à se renouveler, mais aussi la synthèse des pigments visuels, la pression intraoculaire, les flux sanguins. On ne peut pas exclure que ce dérèglement de l’horloge interne de la rétine, mais aussi de la cornée, puisse être impliqué dans le développement de myopies », explique le chercheur.

Ces effets sur le rythme circadien et le sommeil ne sont pas anodins, puisqu’à plus long terme d’autres problèmes de santé peuvent en découler. De nombreuses études établissent d’ailleurs une corrélation statistique entre pollution lumineuse et cancers du sein par exemple [3]. Le lien pourrait ne pas être direct mais passer par la perturbation du rythme circadien. Le monde scientifique suggère maintenant des effets larges, mais probablement indirects, sur l’obésité, le diabète, la santé cardiovasculaire et la dépression.

En France, l’agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail (Anses) a décidé en 2016 de porter son attention sur le travail de nuit, qui cumule les facteurs de risque, avec une exposition nocturne à la lumière et le décalage des rythmes circadiens [4]. Elle a estimé que le lien est prouvé entre ce type d’activité et la perturbation du sommeil, ainsi que le syndrome métabolique, qui est l’accumulation de facteurs de risque cardiovasculaire. Les liens entre le travail de nuit et des pertes cognitives, des maladies cardiovasculaires ou métaboliques comme l’obésité et le diabète, des cancers du sein ou autres (prostate, ovaire, pancréas, cancer colorectal) ont quant à eux été jugés « probables ». Le chemin est encore long avant de pouvoir conclure sur de potentiels effets multiples d’une plus simple exposition à la pollution lumineuse, au-delà du travail de nuit.

La difficile question de l’exposition

©Peter Cade

« La grande majorité des éclairages publics ou des enseignes sont maintenant des LED, même quand ces éclairages sont colorés, sous l’impulsion des réglementations européennes visant à promouvoir l’efficacité énergétique. Ces éclairages sont généralement moins puissants que les précédents, par contre ils se sont beaucoup plus multipliés. Il est donc difficile de conclure sur une baisse ou une hausse de l’exposition de la population », estime Christophe Martinsons, chef de division au Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB). Si les éclairages publics sont aujourd’hui de puissance relativement faible, ce n’est pas le cas des éclairages automobiles. « Les phares de voitures LED, notamment les feux de croisement qui se développent sur toutes les voitures neuves présentent une puissance lumineuse supérieure à celle des lampes halogènes ou xénon auparavant utilisées ».

La réglementation actuelle des produits d’éclairage n’exige pas d’étude d’exposition de la population mais seulement d’émission. Éventuellement, cela inclut la sécurité photobiologique, à savoir le risque aigu pour l’œil et la peau, mais absolument pas les effets à plus long terme d’une exposition. De plus, tous les produits ne sont pas concernés : ainsi les phares automobiles sont soumis à des normes de visibilité et de sécurité pour les conducteurs, mais pas pour les piétons. « Or les effets d’éblouissement méritent d’être étudiés, notamment chez les enfants, qui se situent pile au niveau de l’orientation des faisceaux et dont la rétine pourrait potentiellement être abîmée dès 20 à 30 secondes d’exposition, car leur cristallin encore très transparent est moins filtrant que celui des adultes », pointe Christophe Martinsons. Des études sont d’autant plus nécessaires que l’évaluation de l’exposition à la pollution lumineuse pose de nombreux problèmes méthodologiques. Elle est souvent déduite de données satellites qui ne sont pas forcément représentatives de ce à quoi les gens sont réellement exposés. En France, la cohorte « Constances » portée par l’Inserm et qui suit la santé de plus de 200 000 personnes, inclut depuis 2019 des données sur l’exposition à la pollution lumineuse en vie réelle, qui permettront certainement d’en savoir plus sur ses effets sanitaires.

La lumière bleue en question

Certains chercheurs s’inquiètent non seulement de l’exposition à de la lumière nocturne en soi, mais aussi de la composition de cette lumière, provenant majoritairement de LED, riches en lumière bleue. En 2015, des chercheurs français avaient pointé des effets toxiques sur des rétines d’animaux de l’exposition chronique à la lumière bleue, qui pourrait être impliquée dans le développement de la dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA). « Dans son nouveau rapport sur les LED paru en 2019, l’Anses prend en compte les effets toxiques pour la rétine d’une exposition chronique à la lumière bleue et pas seulement aigue [5]», explique Alicia Torriglia, directrice de recherche au Centre de recherche des Cordeliers (Inserm), qui avait mené ces recherches sur des rats en 2015 [6]. « Cependant, l’Anses s’appuie principalement sur des études épidémiologiques importantes qui ont montré sans ambiguïté que l’exposition prolongée au soleil augmente l’incidence de la DMLA. Étant donné ce qu’on connait des effets de différentes longueurs d’onde, plutôt protecteurs pour le rouge, et néfastes pour le bleu, il est estimé très probable que le bleu participe beaucoup à l’effet négatif du soleil » estime la chercheuse. Pour autant, selon Alicia Torriglia et d’autres, il est peu probable que la pollution lumineuse, de faible puissance, joue un rôle toxique chronique de cet ordre sur la rétine, sauf s’agissant de l’effet des phares automobiles chez les enfants. « Par contre, exposer l’organisme à ce type de longueur d’onde le soir peut avoir des effets sur le rythme circadien général ou rétinien, à des heures où la physiologie de la rétine la rend encore plus sensible aux effets de la lumière », s’inquiète la spécialiste.

©Maude Guatteri / EyeEm

Signe que les pouvoirs prennent le problème au sérieux, le gouvernement a signé en décembre 2018 un arrêté restreignant l’éclairage la nuit le long des rues et des routes, dans les jardins, sur les façades des monuments, dans les parkings ouverts, et limitant fortement la quantité de bleu pour favoriser les LED blancs chauds. « Cette réglementation va dans le bon sens, cela diminue le halo nocturne. Cependant, elle ne concerne pas les enseignes, les publicités lumineuses et surtout les véhicules automobiles. Depuis 2015, des normes pour l’éclairage public concernent la sécurité des observateurs. L’industrie automobile met elle en avant des impératifs de sécurité pour les conducteurs, alors que nous constatons que les LED utilisées pour les véhicules sont très riches en bleu aussi pour des questions de design » juge Christophe Martinsons. Les LED, pour peu qu’on sache en tirer correctement parti, pourraient cependant apporter des solutions. « Avec les LED, il est possible de beaucoup plus diriger la lumière pour éviter d’inonder le ciel et l’environnement dans toutes les directions », illustre Alicia Torriglia. « Malheureusement ce n’est pas vraiment ce que l’on constate actuellement ».

[1] Artificially lit surface of Earth at night increasing in radiance and extent. By Christopher C. M. Kyba, Theres Kuester, Alejandro Sánchez de Miguel, Kimberly Baugh, Andreas Jechow, Franz Hölker, Jonathan Bennie, Christopher D. Elvidge, Kevin J. Gaston, Luis Guanter. Science Advances22 Nov 2017 : e1701528 https://advances.sciencemag.org/content/3/11/e1701528.full 
[2] The new world atlas of artificial night sky brightness. By Fabio Falchi, Pierantonio Cinzano, Dan Duriscoe, Christopher C. M. Kyba, Christopher D. Elvidge, Kimberly Baugh, Boris A. Portnov, Nataliya A. Rybnikova, Riccardo Furgoni. Science Advances10 Jun 2016 : e1600377 https://advances.sciencemag.org/content/2/6/e1600377 
[3] Anses. Travail de nuit et risque de cancer. 2010-2011. https://www.anses.fr/fr/system/files/BVS-mg-015-Atlan.pdf 
[4] Anses. Évaluation des risques sanitaires liés au travail de nuit. Juin 2016. https://www.anses.fr/fr/system/files/AP2011SA0088Ra.pdf 
[5] Anses. LED : les recommandations de l’Anses pour limiter l’exposition à la lumière bleue. https://www.anses.fr/fr/content/led-les-recommandations-de-l%E2%80%99anses-pour-limiter-l%E2%80%99exposition-%C3%A0-la-lumi%C3%A8re-bleue 
[6] A Krigel et coll. Light-Induced Retinal Damage Using Different Light Sources,Protocols and Rat Strains Reveals LED Phototoxicity. Neuroscience (2016), http://dx.doi.org/10.1016/j.neuroscience.2016.10.015