Étant donné que la pollution lumineuse se propage sur de grandes distances, l’ensemble du Québec devrait modifier ses pratiques d’éclairage afin de réduire la pollution lumineuse. Toutefois, la protection de certains sites est prioritaire en raison de la qualité et du nombre des observations qui y sont menées, de leur importance pour l’éducation du public à l’astronomie ou finalement de la sensibilité particulière de la faune locale face à la pollution lumineuse. La Commission Internationale de l’Éclairage (CIE) définit quatre types de zones, correspondant à différents niveaux d’éclairage recommandés. Il est à noter que les normes actuelles du ministère du transport du Québec s’inspirent en partie des recommandations de la CIE. Il serait cependant opportun de resserrer les normes en matière d’émission au-dessus de l’horizontale.

En effet, des études théoriques ont démontré l’importance de limiter les émissions de lumière directement vers le ciel. Plus particulièrement, le contrôle de la lumière émise juste au-dessus de l’horizontale doit être rigoureux. Si dans certains cas, on peut admettre qu’un peu de lumière soit émise au-dessus de l’horizon afin de permettre un espacement plus grand des lampadaires et un économie d’énergie, cette fuite doit être minime. En effet, une augmentation de 1% de la lumière émise au-dessus de l’horizon se traduit par une augmentation de 30% de la pollution lumineuse (Dutil 2003). De plus, cette conclusion n’est pas valide dans le cas où on doit protéger un site particulier. Dans ce cas, la quantité de lumière émise au-dessus de l’horizon doit-être strictement égale à zéro (Cinzano & Javiez Diaz Castro 2000).

Facteur polluant de la lumière en fonction de l’angle d’émission. La pollution lumineuse provient en majorité de la lumière émise à des angles inférieurs à 15 degrés au-dessus de l’horizon (Dutil 2003). La présence plus grande d’aérosol en été aplatit la distribution.

Au Québec, les sites suivants devraient être considérés de façon prioritaire :

Observatoire du mont Mégantic

L’observatoire du mont Mégantic est le fer de lance de l’astronomie au Québec. Le télescope de 1,6 m de diamètre est le quatrième plus important au Canada par son diamètre et l’un des plus important dans l’Est de l’Amérique du Nord. La fonction principale du télescope est la formation des jeunes chercheurs et le développement de nouveaux instruments. D’ailleurs, la qualité et la diversité de l’instrumentation de l’observatoire en fait l’un des observatoires universitaires les mieux équipés au monde. Inauguré en 1978, l’observatoire fait actuellement l’objet d’une remise à niveau majeure d’un coût de 4,7 millions de dollars.

Au sommet de la montagne, on retrouve aussi un observatoire populaire pouvant accueillir 45 personnes et équipé d’un télescope de 60 cm de diamètre qui sert à l’initiation à l’astronomie durant la période estivale. Le diamètre de ce télescope est d’ailleurs suffisamment important pour y effectuer des programmes de recherche. Des discussions sont actuellement en cours afin de le rendre disponible à la communauté scientifique durant la période hivernale. À ces deux télescopes s’ajoute au pied de la montagne, l’Astrolab, un centre d’interprétation de l’astronomie. La présence de cet ensemble d’installations attire plus de 40 000 visiteurs chaque année, et ce malgré l’éloignement du site.

Cet éloignement géographique n’est toutefois pas une garantie de protection totale pour le ciel noir. À l’heure actuelle, le niveau de pollution lumineuse atteint des niveaux intolérables pour un observatoire professionnel. Le modèle produit par Cinzano et al. (2000) indique que le ciel est de 33% à 100% plus lumineux qu’à son état naturel. Ces données confirment l’estimation faite par des astronomes québécois selon laquelle la pollution lumineuse augmente de 50% la luminosité du fond de ciel. Cet accroissement de la luminosité du fond de ciel se traduit par une réduction équivalente de la performance du télescope lorsqu’il s’agit d’observer des objets très faibles. Le télescope de 1,6 m de diamètre de l’observatoire n’équivaut donc plus qu’à un télescope de 1,30 m placé dans un site où le ciel est noir. Lors du choix du site au début des années soixante-dix, la brillance du ciel était de 25% supérieure à sa valeur naturelle (Normandin 1974). La pollution lumineuse a donc doublé au court des 25 dernières années. Si elle venait encore à augmenter durant les années à venir, la rentabilité scientifique du télescope serait compromise car les astronomes seraient obligés d'observer des objets plus brillants qui sont généralement moins intéressants du point de vue scientifique. Il est donc impératif d’arrêter la croissance et même de réduire la pollution lumineuse.

Une étude préliminaire a permis de montrer que les sources de pollution lumineuse pouvaient être divisées en trois groupes:

Les sources proches

Bien que de petite taille, les municipalités entourant le mont Mégantic, contribuent d'une manière importante à la pollution lumineuse, en raison de leur proximité. Les municipalités de Notre-Dame-des-Bois, Lac Mégantic et La Patrie font partie de ce groupe. C'est ainsi que 50% de la pollution lumineuse provient d'un rayon de 25 km autour de l'observatoire . Environ 14 500 personnes habitent cette zone.

L'agglomération de Sherbrooke

La taille de cette agglomération la fait contribuer d'une manière importante à la pollution dans la région du mont Mégantic. On estime qu’entre 25 et 30 % de la pollution lumineuse provient de cette agglomération. Environ 120 000 personnes habitent cette région.

Dôme de pollution lumineuse au-dessus de l’agglomération de Sherbrooke, vu de la passerelle extérieure de l’observatoire du mont Mégantic (Photo : Yvan Dutil)

Les sources dispersées

Les petites municipalités situées dans la zone comprise entre 25 et 50 km de distance, produisent environ 25% de la pollution totale.

Puisque que la moitié de la pollution lumineuse provient d’un rayon de 25 km de l’observatoire et que seulement 14 500 personnes habitent cette région, en toute logique, c’est dans cette région que l’on doit intervenir en priorité. Néanmoins, il sera nécessaire d’étendre l’intervention à l’ensemble des MRC de Frontenac et du Haut-Saint-Francois si l’on veut restaurer la qualité du ciel. Simultanément, l'agglomération urbaine de Sherbrooke devrait adopter un plan directeur visant à réduire la pollution lumineuse. Étant donné la dimension de la tâche, ce plan pourrait s'étaler sur plusieurs années. À moyen terme, l’objectif de ce plan est de ramener le niveau de pollution lumineuse à un niveau n’ayant pas d’incidence notable sur les observations astronomiques [10% du fond de ciel, Cayrel (1979)]

Station du Réseau Castor :

Le Canada possède un réseau de stations de surveillance de l’espace dont la fonction est de suivre l’évolution des satellites et des débris orbitaux. Les observations de ces stations sont utilisé par les opérateurs de satellite afin de minimiser les risques de collision dans l’espace.

Ce réseau est constitué de trois stations de surveillance dont une se situe au Québec sur le site du Centre de Recherche de la Défense Valcartier. Étant donné que la pollution lumineuse dégrade significativement les performances de ces stations, il conviendrait d’intervenir dans un rayon de 5 km autour du site. Il est à noter que le Ministère des travaux public fédéral est déjà sensibilisé au problème et se prépare à intervenir sur les sites sous sa responsabilité.

Autres sites importants pour l’astronomie :

L’astronomie est l’un des rares domaines de recherche où l’amateur peut contribuer de façon significative à l’avancement de la recherche. En effet, bien qu’il dispose généralement d’instruments de petite taille comparée à ceux des professionnels, les amateurs compensent ce handicap relatif par une grande flexibilité. En effet, alors que les observations des grands observatoires sont programmées des mois à l’avance, l’astronome amateur choisit de nuit en nuit l’objet des ses observations. De plus, les petits instruments permettent d’observer chaque soir de grandes régions du ciel, alors que les télescopes de grande taille se concentrent sur des objets précis en raison de l’étroitesse de leur champ de vue, corollaire de leur taille imposante.

La contribution des astronomes amateurs est considérable pour l’étude des comètes et des astéroïdes, des étoiles variables, des occultations stellaires, des pluies de météores et de la surveillance de la météorologie des planètes. Bien loin de diminuer, la contribution des amateurs est appelée à croître, notamment, grâce à la démocratisation de la technologie. En effet, il n’est pas rare qu’un astronome amateur possède un télescope équipé d’une caméra électronique de type CCD avec un système de pointage automatique contrôlé par ordinateur. La nuit même, il lui est possible d’analyser ses données et des les distribuer par courrier électronique à la communauté scientifique. Ainsi équipé, un astronome amateur est en mesure d’obtenir des observations comparables à celle obtenues au mont Palomar il y a 50 ans !

Consciente du potentiel que représentent les astronomes amateurs, la communauté astronomique n’hésite pas à faire appel à leur aide et met à leur disposition des ressources visant à coordonner leurs efforts. Les astronomes amateurs ont eux-même mis en place des organisations scientifiques internationales qui valident et compilent leurs résultats (AAVSO, ALPO, IMO, IOTA, ILOC, etc.). Leur contribution est significative dans des domaines comme la recherche d’astéroïdes ou de comètes, ou encore dans l’étude des étoiles variables.

Au Québec, il y a de nombreux astronomes amateurs chevronnés qui contribuent de façon significative à la recherche astronomique. Certains d’entre eux possèdent une reconnaissance internationale. En effet, l’Union Astronomique Internationale établit un registre de sites astronomiques importants. Chacun de ces sites reçoit un numéro d’identification. Si la majorité sont des observatoires professionnels, un bon nombre d’observatoires amateurs sont représentés. Pour qu’un site amateur soit reconnu, il doit produire des observations astronomiques de qualité et ayant un intérêt scientifique. Au Québec, hormis l’observatoire du mont Mégantic, quatre sites possèdent une telle désignation. Il s’agit de l’observatoire Gémeaux, situé à Laval (818), un observatoire à Val-des-Bois (819), un observatoire à Plessisville (826), un observatoire à Saint-Félicien (827) et l’observatoire du Cégep de Trois-Rivières (924).

Il existe d’autres sites, qui bien que n’étant pas reconnu spécifiquement, sont le lieu d’une importante activité à caractère astronomique. Dans certains cas, il s’agit des sites privés où se sont regroupés des astronomes amateurs à la recherche d’un lieu où le ciel est noir pour pratiquer leur loisir. Dans d’autres cas, il s’agit d’observatoire où l’on initie le grand public à l’astronomie, à l’exemple de l’observatoire du mont Cosmos à Saint-Elzéar de Beauce, la station Aster de St-Louis du Ha-Ha, etc. Ou encore, il s’agit d’observatoire appartenant à une institution d’enseignement comme l’observatoire Alphonse-Tardif à Saint-Nérée de Bellechasse ou l’observatoire du Cégep de Rimouski.

À l’heure actuelle, il n’existe pas de répertoire officiel de sites astronomiques pour le Québec. En Australie, la société d’astronomie australienne (ASA) se charge de déterminer si un site mérite de figurer sur la liste des sites à protéger. En contre-partie, les astronomes amateurs doivent remettre un rapport annuel d’activité. Au Québec, la Fédération des Astronomes Amateurs du Québec (FAAQ) propose d’établir un réseau de Stations de nuits, une sélection des observatoires où des activités d’éducation et de vulgarisation sont en place sur une base régulière. Afin d’être reconnu, les observatoires feraient l’objet d’une évaluation systématique.

Autour de ces sites, il convient d’établir une zone où les systèmes d’éclairage seront réglementés afin de réduire la pollution lumineuse. La zone à protéger dépend évidemment des objectifs que l’on se donne. Pour un site astronomique professionnel, le seuil de tolérance international est un accroissement de 10% de la luminosité du ciel à 45 degrés du zénith (Cayrel 1979). Il convient donc de modéliser les différentes sources de pollution lumineuses, d’établir leur importance relative et d’établir pour chacune d’elles les correctifs à apporter.

Dans le cas des petits observatoires, un objectif raisonnable serait de réduire de moitié la pollution lumineuse. L’étude des législations existantes à travers le monde indique que la taille de la zone de protection varie considérablement. Les distances de 5, 10, 15 et 25 km reviennent souvent, bien que la zone protégée suive une frontière politique dans bien des cas.

Bien qu’il soit possible d’établir pour chacun des sites une zone d’action précise, il est plus pratique et généralement suffisant d’utiliser des valeurs canoniques au lieu d’effectuer une étude détaillée pour chaque site. Par exemple, en région rurale, les modèles génériques (Cinzano 1998) indiquent que la moitié de la pollution lumineuse provient de sources situées à l’intérieur d’un rayon de 15 km. En milieu urbain, en raison de la proximité des sources lumineuses, la zone de protection est beaucoup plus restreinte de l’ordre de 5 km de rayon (Cinzano & Javiez Diaz Castro 1998). Une liste des sites astronomiques à protéger ainsi que le rayon de la zone de protection recommandée pour chacun d’eux est présenté à l’annexe B.

Autres sites à protéger:

Si l’astronomie se pratique avec des instruments sophistiqués, on la pratique le plus souvent de façon beaucoup plus simple : à l’oeil nu. La vue du ciel nocturne dans un site noir étonne toujours les citadins par l’impression d’immensité qui s’en dégage. Admirer un ciel noir étoilé est un élément important lorsque l’on cherche à rétablir des liens avec la Nature. La vue d’un ciel parsemé d’étoiles intéresse bien plus de gens que les astronomes professionnels ou les astronomes amateurs chevronnés. En effet, au Québec, l’astronomie est un loisir pratiqué par 7,4 % de la population âgée de 15 ans et plus. Plus encore, l’astronomie est pratiquée par 13,2 % des jeunes âgés de 12 à 18 ans durant la période estivale. Ce taux baisse toutefois à 7,8% durant l’année scolaire (Bureau de la Statistique du Québec 1995).

Les parcs naturels et les réserves fauniques sont des lieux privilégiés pour cette activité. Malheureusement, ces sites ne sont pas toujours à l’abri de la pollution lumineuse en provenance des villes avoisines. Aux États-Unis, la National Parks Conservation Association a récemment sonné l’alarme au sujet de ce problème. Il apparaît désormais que le ciel nocturne est une ressource intrinsèque des parcs et doit être protégée en conséquence. C’est dans ce but que le principe de protection du ciel nocturne est appliqué à tous les parcs au Michigan.

Depuis peu, au Canada, certains parcs ont officiellement été désignés comme réserves de ciel noir ont : du parc Musaka, situé Torrance Barrens, en Ontario, et du parc MacDonald situé dans la vallée de la rivière Fraser, en Colombie Britannique.

En outre, l’impact nocif de l’éclairage nocturne sur la faune est de mieux en mieux connu. Ne serait-ce que dans un but de protection de l’environnement, il conviendrait d’assurer une protection pour ces sites. C’est ainsi que dans certaines zones littorales de la Floride, l’éclairage nocturne est contrôlé afin de protégée la nidification des tortues de mer. À l’intérieur des parcs et dans une zone tampon de 15 km, les sources d’éclairage devraient être conçues afin de limiter la pollution lumineuse ainsi que les impacts sur la faune.

Au-delà de ces zones restreintes, il conviendrait d’avoir une politique globale visant à restaurer la noirceur du ciel à la campagne. En effet, trop souvent les citadins quittent les lumières de la ville pour se faire éblouir par des lampadaires de ferme surpuissants. Je fais moi-même l’expérience de ce problème dans des endroit aussi bucolique que Baie Saint-Paul ou l’île aux Grues où malgré que l’on sait à la campagne, il est difficile d’observer le ciel car les lampadaire sont inadapté ou parce que l’on a eu la brillante idée d’illuminer l’église locale.

Des régions au fort potentiel éco-touristique comme Charlevoix, les Îles de la Madeleine ou la Gaspésie verrait leur produit touristique améliorer par un plan de protection du ciel nocturne.