Activité didactique projetée par Irene Salmaso et Erika Korb pendant le cours de doctorat “Designing multi-sensory public engagement activities” à l’Université de Padoue en 2025.

Courte description de l’activité

Ce laboratoire vise à sensibiliser aux causes et effects de la disparition progressive des ténèbres de nos cieux. Les participants découvriront que l’augmentation de la lumière artificielle a des effets négatifs sur l’astronomie et les ecosystèmes. L’activité commence avec un voyage du centre de la cité jusu’au desert de Atacama, dans lequel les participants pourront voir et toucher pour voir le nombre d’étoiles visibles changer dans des cieux autrement pollués. Ensuite, les participants éprouveront de première main la difficulté des astronomes d’extraire peu d’informations utiles dans un ocean de bruit. Ils essaieront d’utiliser les informations recueillies pour apprendre quelque chose sur l’obscurité et tenteront de s’orienter comme un animal nocturne. Enfin, les causes de la pollution lumineuse seront discutées, et les comportaments que l’on peut adopter pour le reduire.

Matériel nécessaire

Le matériel nécessaire pour mener à bien l’activité est le suivant (Figure 1):

  • Cartons noirs
  • Papier sulfurisé
  • Agrafes ou colle
  • Perles et colle, ou bien paillettes
  • (optionnelle) photo imprimée de la voie lactée et d’un element architectural de la ville reconnaissable, par exemple une tour, pour aider l’immersion
  • Crayons blancs et jaunes ou peintures à la détrempe et pinceaux
  • Gomme, couteu à poche et ciseaux
  • Bandage ou masque de nuit
  • 3 faits sur l’ obscurité, choisis d’une liste en fonction de l’âge du public (voir appendice)
Figure 1: Le matériel nécessaire.

 

Préparation de l’activité

Avant de commencer l’activité, on doit préparer le support papier qui servira à simuler l’effet de la pollution lumineuse sur un ciel étoilé.

Pour créer la voûte celeste il y a deux possibilités:

  • imprimer une photo de la Voie Lactée et la coller sur un carton;
  • dessiner la Voie Lactée sur un carton noir avec tempera et crayons de couleur. 

Dans les deux cas, il est recommandé d’ajouter des paillettes, perles ou stickers au dessin, en particulier sur le tracè de la Voie Lactée, pour le rendre plus évident et facile à reconnaître même au toucher. Maintenant, il suffit de agrafer ou coller quelques feuilles de papier sulfurisé sur l’un des deux côtés courts du carton pour obtenir différentes nuances de ciel pollué. 

Ici aussi il y a deux possibilités (Figure 2):

  • Couper toutes le feuilles de papier sulfurisé de la même taille du carton, et les superposer;
  • Couper chaque couche un peu plus courte que l’autre.
Figure 2: Le modèle dans les deux versions proposées.

Pour rendre le scénario plus réaliste, on conseille d’ajouter, près du bord de chaque couche de papier sulfurisé un element architectural de la ville (par exemple la tour de Figure 3), en prenant soin de l’assombrir à mesure qu’on s’approche aux zones plus sombres (c’est à dire moins polluées du point de vue de la lumière). 

 

Figure 3: La même tour dans différentes conditions de pollution lumineuse.

Description de l’activité

L’activité se déroule en cinque macro-phases. Dans les trois premières, les participants expérimenteront:

  • un voyage (simulé) des ciels pollués de la ville aux cieux sombres du désert
  • la difficile recherche d’une information cachée dans un environnement pollué
  • il dèsorientatIon des animaux nocturnes, dans une version alternative de colin-maillard

À la fin, il y aura une discussion pour réfléchir à ce que nous pouvons faire pour réduire la pollution lumineuse. Enfin, les plus petits pourront libérer leur creativité et dessiner sur un carton noir un ciel étoilé à emporter, avec la possibilité d’y ajouter une couche de papier sulfurisé pour se rappeler les effets de la pollution lumineuse.

Phase 1: En route vers l’obscurité

L’activité commence en demandant aux participants ce qui leur vient à l’esprit quand ils entendent le mot “obscurité”. Est-ce que ce mot leur donne des sensations positives ou negatives? Est-ce qu’ils ont peur de l’obscurité ou en avaient quand ils étaient petits? 

Puis, on lui demande s’ils ont déjà entendu parler de pollution lumineuse. On leur demande d’essaier à decrire ses effets et imaginer si c’est un phénomène qui se produit partout ou seulement dans certains lieux. On teste leurs théories, en suivant la méthode scientifique. Puisque c’est jour, on ne peut pas faire des observations directes: on doit simuler un ciel nocturne. C’est pourquoi le support papier creé en avance sera utilisé, et on racontera l’histoire d’un voyage. L’aventure debutera une nuit dans le centre ville, et le support presentera toutes les couches de papier fulsurisé, empechânt de voir le ciel au-dessous. On demande aux participants de dire combien d’étoiles ils voient ou sentent (s’ils touchent le support); il est probable qu’ils ne voient et n’entendent rien à cause des lumières de la ville (representées par plusieures feuilles de papier sulfurisé superposés). En feuilletant la première page, le voyage se déplace de la ville à un petit village. Remarquez comment change l’élément identificatif dans le coin inférieur de chaque feuille. Demandez-leur à nouveau si maintenant ils voient ou entendent des étoiles. Ici ils devraient en voir et entendre quelques-unes en plus. Ensuite, une autre couche de papier cuisson est retirée, et on se déplace dans la campagne ouverte, où il y a seulement quelques maisons dispersées et quelques rues. Dans la feuille suivante vous vous déplacez dans une zone éloignée, comme une forête en haute montagne, où les lumières sont lointaines et confinées en aval. Enfin, en soulevant la dernière couche, on voit le ciel d’un lieu comme le désert d’Atacama, où il y a les plus grands téléscopes du monde.

Phase 2: Pollution: ça veut dire quoi?

Nous avons donc compris que la pollution lumineuse nous empêche de voir les étoiles, à l’exception des plus brillantes. C’est un problème pas seulement parce que une partie de ce spectre naturel n’est pas accessible, mais cela complique également le travail des astronomes, qui tirent beaucoup d’informations des étoiles.

Dans cette phase on sélectionne trois “faits sur l’oscurité” de la liste en annexe, dont l’un doit obligatoirement être le “fait nécessaire”. 

  • Deux volontaires sont choisis parmi le public, un letceur et un receveur, et on les place à quelques mètres de distance. Le lecteur devra lire le fait qui lui est remis (ou on peut le faire pêcher) et le receveur devra répeter ce qu’il entendra avec ses propres mots. Lors du premier tour, on demande aux autres participants d’observer en silence. De cette façon, l’information sera transmise complètement. 
  • Lors du deuxième tour (on peut changer lecteur et receveur après chaque manche, pour que tout le monde essaie un peu), on demande au reste des participants de chuchoter entre eux d’une voix normale (selon que l’activité se déroule à l’intérieur ou à l’extérieur). Á ce stade, l’information devrait passer de manière incomplète, ou bien avec un grand effort de la part du destinataire, qui doit se concentrer beaucoup pour distinguer les mots du lecteur. 
  • Lors du troisième tour, on donne au lecteur le “fait nécessaire” et demande aux participants de crier et battre la main. Le destinataire ne comprendra rien. À la fin, l’un des facilitateurs du laboratoire lira le message à tout le monde.

Voici quelques considérations qu’on peut faire à ce stade, ou lorsqu’ils se produisent: le fait que le lecteur lit avec une voix particulièrement haute ou basse peut faciliter ou rendre la tâche du destinataire particulièrement difficile. C’est similaire à ce qui se passe en astronomie lorsqu’on a une étoile plus ou moin brillante, et donc plus ou moin difficile à identifier et à observer. En outre, si le destinataire s’efforce davantage de comprendre le message (par example, en projetant son oreille vers le lecteur), il peut capter plus d’informations, même dans un environnement en moyenne plus bruyant, comme un outil plus puissant, ou un télescope plus grand permettent de recueillir plus de lumière même d’étoiles plus faibles. En générale, de toute façon, nous comprenons que, lorsqu’il y a plus de bruit, c’est à dire plus de pollution lumineuse, il est beaucoup plus difficile de recevoir des informations des étoiles.

Phase 3: Comment s’orienter dans l’obscurité

Le dernier fait que nous avons lit nous a dit que plusieurs animaux s’orientent dans l’oscurité grâce à la lune et aux étoiles, mais souvent ils peuvent être detorunés par les lumières des villes.

  •  Dans cette partie, qui se deroule sur plusieurs phases comme la précedente, un participant aura le rôle de la lune, et un autre sera un papillon de nuit qui essaie à s’orienter. Encore une fois, les voluntaires sont placés à quelque mètre de distance le papillon de nuit reçoit une bendage et tourne lentement sur elle même pour perdre l’orientation. La lune doit guider le papillon de nuit en donnant des commandes simples comment “tourne à gauche”, “va droîte”, etcetera. Au premier stade tous les autres participants restent en silence se tiennent loin, donc le papillon de nuit rejoint facilemente la lune. 
  • Au deuxième stade, on prend encore un/deux voluntaires qui auront le rôle de lampes (et les rôles de lune et papillon de nuit peuvent être echangés s’il y a beaucoup des participants) qui se distribuiront entre la lune et le papillon de nuit et devront essayer d’attirer le papillon de nuit en utilisant les mêmes indications de la lune. À ce stade, le papillon de nuit devrait reussir de toute façon à trouver la lune, surtout si c’est une personne qu’on connait, ou si les voluntaires ont des voix très différentes, mais il aura en tous cas plus des difficultés que au stade précedent. 
  • Enfin, tous les présents s’unissent et deviennent des lampes, en essayant chacun d’égarer le papillon de nuit. Selon le nombre de participants, ce stade peut être très difficile et presque surement le papillon de nuit finira contre une lampe.

Maintenant on peut poser quelque question au public pour encourager la réflection. En particulier, à qui a joué le papillon de nuit on peut demander: “Est-ce ça vous a fait plaisir que de vous sentir désorientés?”, “Quelles emotions avez vous éprouvé tandis que vous etaient à la recherche de la lune?”, etcetera.

Avec cette dernière activité, nous avons compris que la pollution lumineuse est nuisible aussi pour l’environnement, donc qu’est-ce que nous pouvons faire pour le reduire?

Phase 4: Qu’est.ce que nous pouvons faire pour reduire la pollution lumineuse?

Posez cette question aux participants et écouter leur réponses. Pour chaque suggestion, même s’il est considéré pas valide, répondez toujours de façon positive (“c’est un’idée interessante” et similaires) pour encorauger la conversation. Ou bien, proposez un’alternative similaire, mais plus réalisable. Par example, une suggestion pourrait être “Nous n’utilisons plus l’électricité”, qui peut être corrigé en disant “- Bonne ideé, mais ainsi nous ne pourrons rien voir, et risqueront de nous blesser en bougeant la nuit. Mais on pourrait penser de fermer les volets ou baisser les stores dans l’obscurité, de sorte que la lumière qui vient des nos fenêtres ne soit pas visible de l’extérieur”.

D’autres bonnes pratiques peuvent être: 

  • éteindre les lumières quand on n’est pas dans une pièce;
  • installer un détecteur de mouvement pour l’extérieur, de sorte qu’elles ne s’allument que lors du passage d’une personne; 
  • préférer ampoules à longueur d’onde fixe, de sorte qu’ils ne dérange pas les autres bandes; 
  • projeter lampes et lampadaires protégés, qui dirigent la lumière uniquement vers le bas, comme montré dans la Figure 4 (ici on peut faire noter la forme des lampadaires dans l’environnement qui nous entoure; s’ils sont ronds ça signifie qu’ils emittent la lumière dans toutes les directions, finissant ainsi par polluer le ciel nocturne).

Si les bonnes pratiques ne sont pas fournis volontairement par le public, les facilitateurs peuvent les proposer eux mêmes.

Figure 4: La forme des lampes causes différents niveau de pollution lumineuse.

Phase 5: Construisons le ciel sombre

Pour qui le veut, le laboratoire peut se concludre avec un’activité manuelle, dans laquelle les participants construisent un modèle du ciel avec plusieurs couches de pollution lumineuse à emporter chez vous, similaire à ce que nous avons montré au debut.

SuSur un carton noir, les participants peuvent peindre ou dessiner les étoiles, attacher les adhésifs et ainsi de suite, créant leur version du ciel étoilé. Puis, en découpant trois bandes de papier sulfurisé, ils reproduirront l’effet de la pollution lumineuse. Emportant le carton chez eux, les participants pourront se souvenir de cette expérience, et expliquer le problème de la pollution lumineuse à leur familles.

Description du processus physique

Quand on pense à la pollution, nous imaginons immédiatement le smog, le dechets de plastique, ou l’eau contaminée. Mais, est-ce qu’il y a une forme de pollution più silencieuse et souvent sous-estimée: la pollution lumineuse. Il s’agit de la diffusione excessive ou incorrecte de la lumière artificielle la nuit, un phénomène en constante augmentation avec l’expansion des villes et des activités humaines.

L’éclairage public est necessaire pour des raisons de securité et fonctionnalité, mais si n’est projeté correctrment, ça peut avoir des conséquences significatives sur divers aspects de nôtre vie et de l’environnement. La pollution lumineuse est un problème scientifique, écologique et sanitaire.

Le domaine qui est le plus touché par la pollution lumineuse est l’astronomie. La lumière artificielle qui se disperde vers l’haut est diffusée par les particules de l’atmosphère, créant une sorte de halo clair qui recouvre les étoiles les plus faibles. Ce phénomène prend le nom de skyglow. Par example, dans une grande ville on peut voir à l’oeil nu seulement quelques dizaines d’étoiles, tandis que, dans un lieu sombre, loin de sources lumineuses, des milliers seraient visibles. Cela rend beaucoup plus difficile non seulement l’observation amateur, mais aussi la recherche scientifique: les téléscopes doivenot être placés dans des zones isolées, à grande distance des zones urbaines, comme au sommet d’une montaigne ou dans le désert.

La pollution lumineuse peut également avoir des effets négatifs sur la santé humaine. En fait, nôtre organisme est regulé par un horloge biologique appelé rythme circadien, qui suit l’alternance naturelle de lumière et obscurité dans les 24 heures. Pendant la nuit, dans l’obscurité, le cerveau produit une hormone apelée mélatonine, qui est essentiel pour le sommeil et pour divers autres processus biologiques. L’exposition à la lumière artificielle pendant la nuit ore (par example à cause des lumières entrant par les fenêtres ou écrans allumés) peut inhiber la production de mélatonine, cause de troubles de sommeil, fatigue chronique et, dans certains cas, contribuant à l’apparition des problèmes plus graves, comme dépression ou troubles métaboliques. Certains études, encore objet d’approfondissement, suggèrent également des liens possibles avec les pathologies cardiovasculaires ou le cancer, bien que ces hypothèses doivent être évaluées avec prudence.

Enfin, la pollution lumineuse a une grande influence sur l’ecosystème. Comme les humains, les animaux sont fortement influencés par le cycle jour-nuit. La pollution lumineuse peut modifier profondément les comportements naturels de nombreuses éspeces. Les oiseaux migrateurs, par exemple, s’orientent grâce aux étoiles: les lumières des villes peuvent les désorienter, en les mettant hors de leur trajectoire, ou provoquant des collisions contre des bâtiments éclairés. Les tortues marines bébés, se dirigent instinctivement vers la lumière naturelle de le mer reflétée à l’horizon. Mais les lumières artificielles des stations touristiques côtieres peuvent les confondre, les faisant aller dans la mauivaise direction sbagliata et mettant en péril leur survie. De la même façon, beaucoup d’insectes nocturnes, comme les papillons de nuit, sont attirés en masse par les lumières artificielles, où ils meurent souvent brûlés. Cela a un impact à chaine sur des ecosystèmes entiers, car ces insectes sont essentiels pour la pollinisation et pour l’alimentations d’autres animaux.

Heuresement, la polluition lumineuse peut être reversible, parce qu’il est possible d’intervenir pour le réduire ou l’éliminer. Les solutions accessibles à tous peuvent être:

  • utiliser des lampes grillagées, qui dirigent la lumière seulement vers le bas, en evitant la dispersion vers le ciel (surtout dans les lampadaires);
  • éviter les lumières trop vives ou bleutées, en préférant lumières chaudes (comme celles jaunes ou ambrées), moins nuisibles à l’environnement et à la santé;
  • éteindre les lumières quand on nèen a pas bésoin, par example la nuit, dans les vitrines ou dans les bureaux;
  • installer des capteurs de mouvement pour eviter le gaspillage d’énergie;
  • proumovoir des réglementations locales pour une planification plus durable de l’éclairage public.

La sensibilisation culturelle joue également un rôle important: comprendre que la nuit obscure n’est pas dangereuse, mais fait partie de l’equilibre naturel, est la première étape pour proteger le ciel étoilé.

Appendice: faits sur l’obscurité

Fait nécessaire

Certaines espèces de tortues, oiseaux et insectes utilisent la lumière de la lune et des étoiles pour s’orienter. Ces animaux ne peuvent pas distinguer la lumière naturelle de la lune ou des étoiles de la lumière artificielle qui illumine les bâtiments et les rues la nuit. Donc, beaucoup d’animaux sont confondus par la présence de lumières artificielles et sont souvent attirés vers les villes, là où il est moins probable qu’ils suravivent. 

Faits facultatifs, choisir deux d’entre eux en fonction du public

  • L’obscurité se produit quand il n’y a pas de lumière. Pendant la nuit, le Soleil illumine l’autre moitié de la Terre, laissant notre ciel sombre.​ Toutefois, l’obscurité totale n’existe presque jamais: même dans les nuits les plus sombres, il y a toujours un peu de lumière venant des étoiles, de la Lune ou même des villes proches. La veritable obscurité absolue ne se trouve que dans les grottes profondes, ou dans de chambres spéciales appelées “chambres anéchoïques”, qui absorbent toute la lumière.
  • Certains animaux brillent dans le noir. Il y a des créatures, comme les lucioles et certains poissons des abysses, qui émittent lumière dans l’obscurité grâce à un phénomène appelé bioluminescence. Cette lumière les aide à communiquer, attirer des proies ou se defendre des prédateurs.​
  • Nôtre corps produits une substance appelée mélatonine, qui nous aide à dormir. Cette substance est produite surtout dans l’obscurité, donc dormir dans une pièce sombre peut favoriser un sommeil plus apaisant. La polluition lumineuse peut perturber le rythme circadien humain, influençandt négativement le cycle veille-sommeil. Ce déséquilibre a eté associé à un risque accru de dépressione et d’autres troubles de l’humeur.
  • Beaucoup d’enfants ont peur de l’obscurité parce qu’ils ne peuvent pas voir ce qui les entoure. Toutefois, il est important de savoir que l’obscurité en soi n’est pas dangereuse. Avec le temps, beaucoup d’enfants surmontent cette peur.​ La peura de l’obscurité (nictofobia) est commune dans les enfants parce que l’obscurité empêche de voir les dangers. On pense que cette peur est un héritage de nos ancêtres, qui devaient se méfier des prédateurs de nuit.
  • Plus de 80% de la population mondiale vit sous un ciel nocturne pollué par la lumière artificielle. En Europe et dans les États Unis, ce pourcentage monte à 99%. En conséquence, 60% des Européens et l’80% des habitants de l’Amerique du nord ne peuvent plus voir la Voie Lactée.
  • L’Italie est le Pays du G20 ayant le plus fort pourcentage de territoire pollué par la lumière artificielle. Environ le 41% du territoire italien a des niveaux de pollution lumineuse tels qu’ils empêchent la vision du ciel étoilé la nuit. Régions comme la Lombardie, Campanie et Latium sont particulièrement touchées, avec environ trois quarts de la population qui a perdu la possibilité d’observer la Voie Lactée.
  • En Italie, on estime que chaque année environ 1 milliarde d’euros est gaspillé pour l’illumination publique inefficace. Ce gaaspillage n’a pas seulement des conséquences économiques; il contribue également à l’augmentation de la pollution lumineuse.
  • L’universe est pour la plupart sombre. Bien qu’il y a des milliardes d’étoiles et des galaxies lumineuses, la plupart de l’univers se compose d’éspace vide et sombre. La “matière sombre” et l’ “énergie noire” représentent environ 95% de l’univers, mais nous ne pouvons pas les voir directement.
  • Lorsque vous entrez dans un environnement sombre, au debut vous voyez peu ou rien. Mais, après environ 20-30 minutes, vos pupilles se dilatent et les tiges dans la rétine deviennent plus sensibles, vous permettant de mieux voir. On dit que les pirates portaient toujours un bendage sur un oeil pour abimer la pupille à l’obscurité, afin qu’ils puissent mieuix voir sous le pont, où il faisati beaucoup plus sombre.
  • Dans les régions prôches des pôles, comme dans certaines parties de l’Alaska, de la Norvège ou de l’Antarctique, le Soleil peut rester sous l’horizon pendant des semaines ou même des mois pendant l’hiver. Ce phénomene s’appelle “nuit polaire”.
  • Les chats, les hiboux, les loups et autres animaux nocturnes ont des yeux spéciaux qui capturent plus de lumière que les humains. Molti hanno anche uno strato riflettente che li aiuta a vedere al buio e fa brillare i loro occhi di notte. Alcuni pesci delle profondità marine, come il pesce abissale o il pesce vipera, vivono in zone oceaniche dove la luce del Sole non arriva mai. Molti di loro hanno occhi enormi o producono la propria luce grazie alla bioluminescenza.