CC BY-SA 2.0 Team Cu29 - Dresden

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.

On observe un axe de circulation majeur qui traverse la zone d’étude, délimitée ci-dessus en vert foncé.

Une barrière fait disparaître cet axe de circulation lorsqu’on intègre les points lumineux correspondant à l’éclairage public

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 cherchons maintenant à déterminer les effets de la lumière perdue sur des zones à enjeu pour la biodiversité.

Pour cela, des analyses de visibilité seront 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.

Les chercheur·e·s de la Chaire et le bureau d’études DarkSkyLab, spécialisé dans l’expertise scientifique de la pollution lumineuse, comptent ainsi mettre en place une nouvelle manière de cartographier la pollution lumineuse en zone urbaine sur la base des travaux préalables réalisés au sein de la chaire.