“Le plus grand spectacle de la nature a disparu”, se désole Fabio Falchi. La magie du ciel nocturne ponctué de milliards d’étoiles et traversé par le rayonnement rosé de la Voie lactée échappe désormais à 99 % des Européens et des Américains. C’est ce que révèle l’Atlas mondial de la pollution lumineuse, établi par le chercheur de l’Institut italien de la pollution lumineuse (ISTIL), avec son collègue Pierantonio Cinzano et leurs collaborateurs américains, allemands et israéliens.

Cette carte mondiale, publié dans la revue Science Advances, a été établie en minutieusement, à partir de mesures de la luminosité du ciel nocturne effectuées par un instrument spécifique embarqué sur le satellite SUOMI-NPP, d’une résolution de 742 mètres. Le détecteur enregistrait la luminosité du ciel par une nuit sans lune et sans couverture nuageuse, entre 1 heure et 2 heures du matin pour chaque point de la planète.

Le résultat est glaçant, comme le montrent les images ci-dessous : là où la population humaine est plus concentrée et où le développement économique le plus avancé, l’aspect naturel du ciel nocturne est perdu. Autrement dit, le ciel n’est pas seulement bordé d’un halo lumineux à l’horizon, il présente un voilage blanc sur toute la voûte visible, y compris au zénith (le point que l’on voit quand on regarde tout droit vers le haut).

Les étoiles sont de moins en moins visibles dans le ciel

Cela signifie qu’on perd énormément d’étoiles : la lumière qu’elles émettent se dissout dans le fond lumineux où baigne le ciel. Pire : dans les régions les plus urbanisées, comme le Bénélux, la plaine du Po en Italie, la région parisienne ou londonienne, ou la côte méditerranéenne française et espagnole, il est devenu impossible de localiser la voie lactée. Au coeur des villes, l’éclairage est si fort, que la vision nocturne de la rétine n’est même pas activée ! Pour preuve, nous continuons de voir en couleurs, ce qui fait appel aux cônes, des récepteurs rétiniens qui ne s’activent qu’en présence de lumière suffisante.

 

Pour pouvoir observer un beau ciel étoilé, les chercheurs ont calculé qu’un européen doit parcourir 1000 km, en direction de la mer, et pour observer un ciel pur, sans aucun rayonnement dû à l’éclairage artificiel, il doit se pousser jusqu’à 1500 km. Car les seules zones véritablement non polluées sont en mer !

Nous nous sommes habitués à voir un ciel trop blanc

Et pourtant, à la campagne, nous avons tous l’impression que le ciel nocturne est magnifique. “Nous nous sommes habitués à un ciel bien moins riche en étoiles qu’il ne l’est naturellement”, note Fabio Falchi. Seules des zones très désertiques (ex. Ouest américain, plateau de Mongolie, Australie) ou encore peu électrifiées (par ex. la plupart du continent africain) offrent encore aux observateurs nocturnes la flamboyance d’une voûte céleste complète.

Comme si cela ne suffisait pas, cela ne risque pas de s’arranger. Même si certaines villes comme Munich et Berlin font beaucoup plus d’efforts que d’autres pour réduire cette pollution nocturne, le remplacement progressif de l’éclairage urbain par des ampoules à LED va empirer énormément la situation : Falchi et collaborateurs ont montré qu’en Europe, la luminosité nocturne serait multipliée de 2 à trois fois !

Au delà de la perte de magie qu’elle entraîne, la luminosité nocturne est impliquée dans plusieurs phénomènes délétères : cancers, perte de biodiversité, troubles du sommeil, vieillissement…

–Fiorenza Gracci

 

> Lire aussi dans les Grandes Archives :

• Vision nocturne : le tour de passe-passe de l’ADN – S&V n°1103 (2009). Avoir un bon éclairage, c’est bien… Mais dans l’obscurité, la vue est capable de prouesses impressionnantes, en particulier chez les mammifères nocturnes : la vision de nuit. Des chercheurs ont réussi à comprendre comment l’évolution a façonné cette aptitude, qui sollicite l’ADN des cellules visuelles.

• Pollution lumineuse, comment retrouver le noir de la nuit – S&V n°1098 (2009). Pour compenser le manque de lux de nos nuits, nous avons entrepris d’éclairer toutes nos routes et villes… Une solution de plus en plus critiquée.

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Dans la célèbre série de science-fiction X-files, l’agent Scully se rend compte que ses cellules contiennent du matériel génétique étranger. Ni une, ni deux, des circonstances étranges mènent la spécialiste des affaires classées de l’FBI à soupçonner les extraterrestres d’être à l’origine de ces manipulations génétiques !

De l’ADN ramifié est en effet décelé par l’appareil de séquençage où elle introduit son sang pour l’analyser. Problème : pour fonctionner, l’ADN doit avoir sa forme régulière en double hélice bien connue du grand public. Si l’effet de ces branches étrangères dans les gènes de Scully ne son bien évidemment pas clairs, en temps normal, cet ADN ramifié est couramment produit dans les noyaux de nos cellules. Il est en effet une étape normale de la réplication du matériel génétique, lorsqu’une cellule se divise en deux cellules filles… ce qui arrive en permanence, tous les jours.

Mais si elles n’étaient pas “taillées” par la suite, ces branches latérales qui se forment dans un premier temps de la réplication empêcheraient à l’ADN, support de l’information génétique, d’être “traduit” par l’appareil de lecture des cellules. Et partant, aux gènes de transmettre leurs informations pour réguler le bon fonctionnement de celles-ci. Les cellules ne pourraient tout simplement pas vivre !

Comment, alors, s’y prennent-elles pour tailler ces ramifications et obtenir de beaux filaments réguliers qui s’apparient en hélice ?

Un sécateur moléculaire taille l’ADN ramifié

Pour la première fois, une équipe multidisciplinaire de chercheurs anglais est parvenue à observer en direct et dans ses plus menus détails ce mécanisme de réparation ! Il est composé d’enzymes fonctionnant à la manière de cisailles, observés dans le cas présent chez un virus bactériophage. Baptisés FEN, pour “flap endonuclases”, endonucléase à rabat, ce système glisse autour du filament d’ADN fraîchement dupliqué par la cellule, à la manière du chas d’une aiguille (son trou) autour du fil.

Dans le même temps, comme un sécateur de dimensions moléculaires, des sites actifs de ces enzymes, contenant des ions métalliques, taillent les branches qui dépassent de la structure en hélice. Résultat : le filament d’ADN ressort de ce “lissage” enzymatique dans sa forme fonctionnelle classique, la double hélice.

Cancer, antibiotiques… les retombées de cette découverte sont énormes

Pour réaliser cet exploit de biotechnologie, les chercheurs ont fait appel au synchrotron britannique, le Diamond Light Source, qui fonctionne comme un microscope géant exploitant la puissance des électrons pour produire de la lumière à rayons X. Il est utilisé pour étudier toutes sortes de matériaux, des fossiles aux moteurs, en passant par les virus.

Pourquoi c’est important ? Étant donné que la réparation de l’ADN est vitale pour toutes les formes de vie, cette découverte est rien de moins qu’un éclairage de l’un des processus vitaux les plus fondamentaux ! Mieux : elle aidera à combattre plus efficacement le cancer, dont de nombreuses formes sont issues de défauts de réparation de l’ADN, qui peut être endommagé à chacune de ses duplications, lors de la division cellulaire.

Enfin, en s’attaquant à ce mécanisme de réparation vital, les pharmacologues pourraient mettre au point de nouveaux médicaments pour anéantir les microbes, autrement dit des antibiotiques.

—Fiorenza Gracci

 

> Lire aussi :

• X-files : coma, bioterrorisme, épidémies… La 10e série se clôt aux frontières de la biologie
• X-files : que dit la science sur les enlèvements extraterrestres ?
• L’étrange repliement de l’ADN dans le noyau des cellules a été clarifié : il est fractal
• Notre ADN contient des virus néandertaliens !

 

> Lire également dans les Grandes Archives de S&V :

• Vous avez dit bizarre ? Le paranormal décrypté par la science —  Acheter S&V n°1175 (2015). Les personnes qui disent avoir été enlevées par les extraterrestres on réellement vécu un traumatisme. Mais selon les scientifiques, cette expérience s’explique par un trouble du sommeil désormais connu.

• La chirurgie répare les gènes — S&V n°1092 (2008). Les mécanismes de réparation de l’ADN sont le principe de base de la thérapie génique, qui promet de soigner certains cancers et des maladies comme le sida et la mucoviscidose.

• The X files : la science manipulée — S&V n°974 (1998). La série à l’énorme succès opère un “renversement pervers” d’après Marc Herbaut : alors que le paranormal est présenté comme réel, la science apparaît irrationnelle.

 

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