Et si on exploitait les animaux pour nous illuminer ?

L’éclairage public, thématique forte des questions liées à l’environnement, est un des sujets sensibles dans notre quotidien. En effet, les éléments mis en lumière dans le rapport du GIEC du 28 février 2022 – lequel fait état de l’urgence climatique, bientôt irréversible si on souhaite conserver une planète viable pour les Hommes – sont inquiétants pour la race Humaine. Dans ce contexte, faire de nos villes des « smart cities » est une transition nécessaire. En France, l’éclairage publique représente une consommation globale de 5,6 TWh (source : chiffres de l’ADEME, 2016-2017). D’ailleurs, ce sujet est pris au sérieux par les acteurs territoriaux puisque l’éclairage public est le 5^ème sujet le plus commun dans la transformation des villes en « citées intelligentes » aussi appelées « smart cities ». En témoigne ce classement des projets les plus populaires dans les villes qui ont vocation à devenir « smart » en France : 

  
Les « smart cities » apparaissent comme la prochaine étape logique du processus de transformation écologique dans le sens où elles permettent de devenir des villes durables. Ces transformations, non seulement digitales, mais surtout responsables sont la réponse à notre besoin de confort et à l’urbanisation continue.   
Certaines métropoles telles que Aix-Marseille-Provence ou le Grand Paris réalisent pléthore d’actions pour se transformer en « smart cities », elles ont obtenu respectivement les notes de 16 et de 15/20. (Source Ranking of most advances cities in terms of smart cities projects in France in 2019 – Statista, 2021). Alors maintenant que la dynamique de villes intelligentes est lancée, pourquoi ne pas profiter des animaux qui peuvent nous éclairer, au nom de l’écologie ?    

Le prix du gaz qui augmente, l’électricité qui ne cesse de croitre d’année en année. Sur différents niveaux, nous nous demandons s’il serait possible de faire des économies sur certains secteurs face à la consommation de certains biens et services. Et si on exploitait les animaux pour nous illuminer ?  Aviez-vous déjà entendu parler du mécanisme de la bioluminescence ? Qu’est-ce que la bioluminescence ? la bioluminescence est un mécanisme qui résulte de l'oxydation d'un substrat par une enzyme ce qui va générer de la lumière. Ce phénomène d’émission de la lumière peut être observé auprès des organismes vivants marins comme chez les lucioles. Ce mécanisme a été découvert par Christian Sommer dans les années 80. Il le découvre de manière accidentelle et se rend compte que certaines espèces détenaient en elle le secret de l’immortalité. Des entreprises tels que GLOWEE ont le monopole sur le marché et proposent ce type de services aux mairies de certaines villes afin que les organismes marins puissent nous éclairer. C’est d’ailleurs le sujet de leur slogan « c’est la mer qui nous éclaire ». 
 
En prenant du recul, plusieurs interrogations se posent autour de ce concept, nous pensons notamment aux personnes qui soutiennent et protègent la nature et les animaux, nous pensons à notre planète, à la pollution sur le long terme. Toutefois, comment réduire la pollution en ville (lumineuse, de l'air, et environnementale) grâce à des alternatives organiques et durables ?  Savoir si ceci est réellement possible ? Nous vous proposons de parcourir cet article avec nous.  
 

Ces dernières décennies ont connu une crise de la biodiversité, le tissu vivant de la planète est en danger. Dans le monde entier, les scientifiques constatent que les activités humaines constituent un poids lourd sur la nature et ce fléau ne cesse de progresser. Les écosystèmes se dégradent et se détruisent, les espèces animales comme végétales sont en plein effondrement. La nature fait face aujourd’hui à une sixième extension de masse.  
La biodiversité étant d’une extrême importance pour la survie de l’humanité et des autres espèces, la société s’inquiète. D’après l’enquête « les français et la nature de 2020 », la majorité des français ont pris conscience de l’importance de la biodiversité et déclarent ressentir les conséquences de la dégradation de la biodiversité dans leur vie quotidienne. Ils sont convaincus de la nécessité de relever conjointement les défis écologiques liés au dérèglement climatique et à la perte de la biodiversité afin de préserver la nature.  
La pollution lumineuse représente l’un de ces principaux défis écologiques. En effet, les éclairages artificiels nocturnes pour illuminer les territoires, qui sont à l’origine de cette pollution lumineuse, menace le cycle biologique et le comportement des espèces animales et végétales, notamment pour certaines chauves-souris, qui ont besoin de l’alternance jour/nuit. Il perturbe également le déplacement de quelques espèces comme les oiseaux migrateurs qui utilisent les étoiles pour s’orienter ou encore celui des insectes volants qui se retrouvent piégés par les points lumineux. 

La bioluminescence se définit par une émission de lumière créée par des êtres vivants qu’ils s’agissent d’animaux ou de végétaux. Ce mécanisme a été découvert en 1887. Aujourd’hui, la bioluminescence peut lutter contre la pollution visuelle mais également réduire les dépenses énergétiques. 
On compte des milliers d’espèces d’animaux qui peuvent émettre de la lumière et quelques végétaux qui sont souvent des champignons. 
Ces animaux sont majoritairement des espèces marines. Dans les abysses là où la lumière du soleil ne parvient pas, au moins 80% des espèces sont bioluminescents selon Futur Sciences. 
Cette bioluminescence sert à se protéger en se camouflant ou encore à attirer des proies ; plusieurs espèces s’en servent également pour communiquer entres elles. 
Les animaux d’eau douce ne brillent pas car « Très peu de poissons bioluminescents peuvent tolérer les eaux à faible salinité, » explique le biologiste marin Edie Widder, fondateur de l'Ocean Research and Conservation Association. 
  
Aux alentours de Porto Rico, on trouve L’île de Vieques où se trouve une baie bioluminescente, cette baie abrite la plus grande concentration mondiale de micro-organisme qui illuminent la baie sous le mouvement de l’eau. 
  

Sur terre, les animaux bioluminescents sont plus rares mais pas moins connue, comme le ver luisant ou encore les lucioles. Au niveau des végétaux, certains champignons comme le Mycena brille la nuit afin d’attirer les insectes nocturnes. 
Glowee utilise des gènes qui codent la bioluminescence chez des micro-organismes vivant en symbiose chez des calamars dans les abysses. Ils récupèrent ces gènes pour les intégrer dans des bactéries beaucoup plus classiques qui sont des bactéries de laboratoire.   
Cette modification génétique est nécessaire parce que d’une part les bactéries naturelles vivent dans des conditions de pression et température qui sont complètement différentes de nos conditions terrestres et donc ne réagissent pas de la même manière.  
 

Même si la solution de l’éclairage biologique par bioluminescence n’en est encore qu’à ses débuts, son avenir n’en est que prometteur. Elle ouvre la porte à des projets d’éco-urbanisme qui changeront progressivement l’allure de nos villes.  
 
L’éclairage bioluminescent à plusieurs atouts :  
 
1 – On parle ici d’une ressource qui est inépuisable. En effet, les bactéries qui produisent cette lumière sont récupérées en fin de vie et peuvent être par la suite utilisée pour créer des énergies renouvelables. Ceci est possible car les bactéries sont de la biomasse. Cette biomasse est définie comme “l’ensemble des matières organiques pouvant se transformer en énergie. On entend par matière organique aussi bien les matières d’origine végétale (résidus alimentaires, bois, feuilles) que celles d’origine animale (cadavres d’animaux, êtres vivants du sol)” (Rey, s. d.). 
 
Ce type d’éclairage représente donc un bon exemple d’économie circulaire. Plus besoin d’acheter d’ampoule, “on s’abonne finalement à une matière première qui sera récupérée en fin de vie puis revalorisée en énergie renouvelable” (Rey, s. d.).  

On parle également de technologie biomimétique. 
 
2 – Sa lumière n’est pas agressive. Contrairement aux éclairages classiques, la bioluminescence diffuse une lumière “froide” douce qui permet de lutter contre la pollution lumineuse et visuelle, une pollution à l’origine de troubles sur de nombreuses espèces vivantes (dérèglement hormonaux, chute des feuilles des arbres, migration des oiseaux, mode de vies des insectes...). 
 
3 - Cette technologie permettrait de réduire de manière très conséquente les coûts. En France l’éclairage urbain représente une dépense s’élevant à 2 milliards d’euros par an.   

4 – Une empreinte écologique de l’Homme réduite. L’usage de l’éclairage bioluminescent permettrait une réduction du rejet de CO2 ainsi qu’une meilleure préservation des écosystèmes animaux et végétaux comme nous l’avons vu dans un point précédent.  
La capacité d’utilisation de cette technologie reste cependant très limitée à l’heure actuelle dû à certaines contraintes comme l’adaptation de ces organismes à vivre dans des environnements extérieurs. (Il s’avère que la température idéale pour ces micro-organismes se situe entre 23 et 25 °C). Pour ses raisons, l’éclairage urbain classique ne pourra être abandonné. L’éclairage par bioluminescence représente cependant une belle opportunité de changer nos modes de consommation et de vie pour un meilleur respect de l’environnement. 

Une enquête a été réalisée pour connaître l'avis des habitants de Clermont-Ferrand et de ses environs sur l'éventuelle mise en place d'un éclairage bioluminescent. Cette enquête a été réalisée auprès de 76 personnes, pour 68% de femmes et 32% d’hommes et pour la très grande majorité (94%) d’individus entre 18 et 35 ans. 
Lorsque l’on évoque les éclairages bioluminescents, on remarque que 75% des répondants n’avaient pas entendu de cette innovation. Malgré cela et après une brève présentation du projet de Glowee, 96% d’entre eux se sont révélés favorable à une mise en place de cette solution dans leurs villes.  
“Je trouve intéressant de chercher des solutions alternatives pour limiter les dépenses énergétiques des villes la nuit dans la limite du respect des espèces animales ou biologiques.” 
Nous remarquons un petit pas en arrière lorsque nous abordons l’épineux sujet de l’argent. En effet, 38% des répondants ne serait plus favorable à l’installation de ce dispositif si ce dernier venait faire augmenter leurs taxes locales. 

Suite à une consommation de plus en plus importante de l'éclairage publique, la problématique de conserver une planète viable en transformant les villes en smart cities ; des villes qui soient non seulement digitales mais également responsables, est devenu primordiale. 
Cette initiative étant prise par certaines grandes villes, nous nous sommes interrogés sur la faisabilité de sa mise en œuvre et la possibilité de profiter des animaux pour nous éclairer au nom de l’écologie. Pour répondre à cette problématique, nous avons identifié le concept de la bioluminescence comme levier majeur qui constitue un phénomène, d’émission de la lumière, observé auprès des organismes vivants marins comme chez les lucioles. 
Ce concept vient principalement répondre à des problèmes de pollution et d’effondrement des écosystèmes des espèces vivantes donnant lieu à une crise de la biodiversité. Concernant ses avantages, ce concept apporte autant pour la population humaine que pour les écosystèmes animaux et végétaux tout en usant des bactéries comme ressources inépuisables.  
 
Néanmoins, l’utilisation de cette technologie demeure limitée à cause des contraintes liées à l’adaptation de ces organismes à vivre dans des environnements extérieurs, par conséquent, elle sera accompagnée de l’éclairage urbain pour de nombreuses années encore. 
Notre enquête auprès des habitants de Clermont-Ferrand et de ses environs a donc montré que le public est intéressé par cette technologie, à condition de trouver une solution pour réduire les coûts investis. Il est donc important de rester vigilant sur cet élément, au vu des réticences constatées. 

Amélie Le Mieux, Julien Massetti, Office français de la biodiversité, novembre 2021 

Arina Schwab, Lucioles, algues ou champignons : la bioluminescence est-elle l’avenir de l’éclairage urbain ?, 15 mai 2021

Challéat, S. & Lapostolle, D. (2014). (Ré)concilier éclairage urbain et environnement nocturne : les enjeux d'une controverse sociotechnique. Natures Sciences Sociétés, 22, 317-328

Charlotte Martin, Gestion de l’éclairage public : plusieurs chantiers à mener selon la Cour des Comptes,19 mars 2021 

Department of Chemical Engineering at MIT, Strano Research GroupStrano Research Group

Ministère de la transition écologique, Pollution de l’air : origines, situation et impacts, jeudi 24 mars 2022  

Paysalia, Bioluminescence Futur Eclairage urbain, 11 septembre 2021

Préfecteure de l’Eure, direction départementale des territoires et de la mer, avril 2014 

Sandra Rey, La bioluminescence, une lumière venue de la mer prête à révolutionner la ville de demain, Colloque Chimie et grandes villes, 9 novembre 2016

30 millions d’amis, La pollution lumineuse, menace pour la faune sauvage, 13 mars 2020 


 

Clément PESCHEUX,
Mathilde RENAULT,
Céline POULAIN,
Chérole-Pervenche NGOULA MBOYI,
Kenza ROUAN,
Raphaël GLENAT