L'ESA dévoile une mosaïque nocturne de l'Europe en couleur calibrée, issue des clichés de l'ISS

L'Agence Spatiale Européenne (ESA) vient de rendre publique une mosaïque nocturne de l'Europe d'une fidélité remarquable. Il s'agit de la toute première composition en couleur élaborée à partir d'images spatiales dont les données ont été rigoureusement calibrées. Ce document visuel d'une grande finesse résulte de l'assemblage de plus de 7 000 photographies prises par les astronautes à bord de la Station Spatiale Internationale (ISS) tout au long de l'année 2017. Il est important de noter que, jusqu'en 2021, l'ISS demeurait la plateforme orbitale de choix pour générer des visualisations aussi précises et en vraie couleur de la surface terrestre une fois la nuit tombée.

La résolution spatiale atteinte par ces clichés pris par les équipages, atteignant jusqu'à cinq mètres par pixel, surpasse notablement les capacités de capture habituelles de nombreux satellites d'observation terrestre actuels. Le Dr Alejandro Sánchez de Miguel, qui a piloté l'initiative baptisée 'Cities at Night' (Villes la Nuit), a souligné que bon nombre des images nocturnes existantes de l'Europe reposent sur des interprétations artistiques basées sur des données monochromes, lesquelles sont dépourvues d'informations spectrales authentiques. Le projet 'Cities at Night' a mis à contribution des algorithmes d'intelligence artificielle, complétés par la participation de la science citoyenne, afin de traiter les images brutes et de corriger les distorsions optiques inhérentes au processus d'acquisition.

Les variations chromatiques observées dans cette mosaïque offrent un indicateur direct de la technologie d'éclairage prédominante dans les différentes régions européennes. Les zones affichant des teintes chaudes, tirant vers le rouge, correspondent généralement à l'utilisation de sources lumineuses à vapeur de sodium de génération antérieure. À l'inverse, les secteurs éclairés par une lumière plus blanche et bleutée signalent l'adoption massive de dispositifs modernes à diodes électroluminescentes (DEL ou LED) pour l'éclairage public. Ce glissement vers un spectre plus blanc et bleu suscite une vive préoccupation scientifique. En effet, les experts alertent sur le fait que cette expansion menace d'éroder les cycles naturels nocturnes, engendrant des défis écologiques et physiologiques, notamment par son influence sur les rythmes circadiens.

Les investigations scientifiques ont permis d'identifier trois conséquences néfastes majeures liées à cette évolution lumineuse. Celles-ci incluent la suppression de la mélatonine, l'hormone régulatrice du sommeil, des réactions comportementales préjudiciables chez les insectes et les chauves-souris, ainsi qu'une diminution de la visibilité des objets célestes. Le Dr Sánchez de Miguel a insisté sur la valeur historique de ce matériel calibré, affirmant qu'il constitue une occasion significative d'analyser rétrospectivement les niveaux de pollution lumineuse antérieurs à l'ère des satellites sensibles aux couleurs. L'annonce de cette mosaïque fin 2025 confirme son utilité immédiate pour la recherche environnementale et la surveillance actuelles.

La haute résolution des images capturées par les astronautes contraste fortement avec les données satellitaires de résolution inférieure, comme celles du Visible Infrared Imaging Radiometer Suite Day-Night Band (VIIRS DNB), qui offrent typiquement une résolution d'environ 750 mètres. Le programme 'Cities at Night', qui a mobilisé les citoyens scientifiques via des phases telles que 'Dark Skies' et 'Lost at Night', vise à cataloguer et à géolocaliser près d'un demi-million de photographies pour cartographier la Terre de nuit en vraie couleur. Cet effort prend tout son sens alors que la luminosité nocturne mondiale a augmenté d'environ 10 % chaque année au cours de la dernière décennie. Par ailleurs, l'adoption des DEL, initialement envisagée pour des économies d'énergie, a parfois provoqué un effet de 'rebond', augmentant l'illumination globale et contribuant à une aggravation de la pollution lumineuse entre 2012 et 2015 dans près de 60 pays, avec une hausse de 110 à 150 pour cent. Il est à noter que l'éclairage public au sein du territoire de l'Union Européenne était déjà estimé à 6,8 milliards d'euros par an, soulignant ainsi les enjeux économiques et écologiques de cette recherche.