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La notion d’environnement nocturne émerge à la suite de la requalification de la lumière artificielle nocturne en pollution lumineuse. Elle entend caractériser les systèmes humains et non humains fonctionnellement liés à l’obscurité. Contrairement à la notion de pollution lumineuse, elle oblige à penser conjointement les multiples enjeux du couple lumière artificielle/obscurité. En l’inscrivant dans le cadre d’analyse des systèmes socio-écologiques, nous faisons de l’environnement nocturne un objet de recherche à part entière apte à structurer une interdisciplinarité entre sciences de la nature et sciences humaines et sociales. C’est sur le territoire réunionnais que nous mettons cet objet relationnel à l’épreuve du monde réel, dans un travail partenarial mené avec le Parc national de La Réunion autour des enjeux d’aménagement que soulève sa volonté de préservation holistique de la ressource obscurité et de l’environnement nocturne. Du savoir à l’action, de la construction d’un objet de recherche à l’installation d’un dispositif collaboratif dédié à la production de connaissances scientifiques situées sur l’environnement nocturne et à l’accompagnement des acteurs locaux dans une démarche de préservation et de valorisation de l’obscurité, cet article rend compte d’un processus de recherche hybride (recherche fondamentale et recherche-action) qui puise sa vitalité dans une interdisciplinarité radicale. The nocturnal environment emerged as a concept following the reclassification of “artificial light at night” as light pollution. It aims to define the human and non-human systems functionally associated with darkness. Unlike the notion of light pollution, it requires us to think about the multiple issues of both artificial light and darkness together. By placing it within the analytical framework of socio-ecological systems, we make the nocturnal environment a research object in its own right, one which is suitable for building an interdisciplinary approach between natural sciences and human and social sciences. We test this relational object in the real world on the island of Reunion, working with the Réunion National Park on a collaborative project focusing on the planning issues arising from its commitment toa holistic approach to preserving darkness as a resource and the nocturnal environment. We show the emergence of this collaborative mechanism for the production of scientific knowledge on the nocturnal environment and for support for the territory in its efforts to protect and enhance darkness. Finally, moving from knowledge to action, this article presents a research design and research-action initiative whose strength lies in a radical interdisciplinarity.

International audience; La notion d’environnement nocturne émerge à la suite de la requalification de la lumière artificielle nocturne en pollution lumineuse. Elle entend caractériser les systèmes humains et non humains fonctionnellement liés à l’obscurité. Contrairement à la notion de pollution lumineuse, elle oblige à penser conjointement les multiples enjeux du couple lumière artificielle/obscurité. En l’inscrivant dans le cadre d’analyse des systèmes socio-écologiques, nous faisons de l’environnement nocturne un objet de recherche à part entière apte à structurer une interdisciplinarité entre sciences de la nature et sciences humaines et sociales. C’est sur le territoire réunionnais que nous mettons cet objet relationnel à l’épreuve du monde réel, dans une démarche transdisciplinaire menée avec une multiplicité d’acteurs autour des enjeux d’aménagement que soulève la volonté de préservation holistique de la ressource obscurité. Du savoir à l’action, de la construction d’un objet de recherche à l’installation d’un dispositif collaboratif dédié à la production de connaissances scientifiques situées sur l’environnement nocturne et à l’accompagnement des acteurs locaux dans leurs démarches de préservation et de valorisation de l’obscurité, il s’agira bien sûr de rendre compte et discuter d’un processus de recherche hybride qui puise sa vitalité dans une interdisciplinarité radicale. Mais il s’agira également de témoigner de certaines difficultés que des différences de conceptions et de pratiques professionnelles peuvent poser dans la symétrisation des relations entre scientifiques et non scientifiques, entre chercheurs et autres acteurs sociaux.

Présentation du dispositif Observatoire de l'environnement nocturne (CNRS) et Observatoire de l'environnement nocturne de La Réunion (CNRS/Parc national de La Réunion) aux services internes du Parc national de La Réunion.

Soumise à une importante poussée démographique, l’île de La Réunion a vu sa population urbaine fortement augmenter – passant de 44 % de la population totale en 1975 à 95 % en 2015. Directement corrélée aux formes et dynamiques spatiales de l’urbanisation, l’empreinte lumineuse sur l’île a connu une mutation radicale ces dernières années : son emprise et sa pression ont considérablement augmenté sur l’ensemble du territoire, depuis la côte jusqu’à l’intérieur même du Parc national de La Réunion qui recouvre plus de 76 % du territoire insulaire (42 % pour la zone cœur). Acteur incontournable des enjeux environnementaux sur l’île, le Parc national a mené très tôt des actions autour des effets écologiques de l’éclairage artificiel nocturne. Sa mobilisation depuis plus de dix ans sur les conséquences de la pollution lumineuse, notamment sur des espèces phares comme le Pétrel de Barau (Pterodroma baraui), a progressivement institutionnalisé un événement dont la portée de mobilisation se déploie désormais à l’échelle insulaire : l’organisation des Nuits sans Lumière a constitué de ce point de vue une réussite avec la participation de nombreux acteurs associatifs à cet événement et l’implication d’une proportion importante de collectivités territoriales. Le caractère désormais incontournable dans l’agenda local de cet événement s’apprécie notamment à travers la diffusion de la pratique d’extinction de l’éclairage public opérée désormais par 19 des 24 communes de l’île pendant une période de 25 jours.Le Parc a toutefois conscience de la nécessité de franchir un palier : en dépit de son succès médiatique, la démarche des Nuits sans lumière est demeurée circonscrite à une approche principalement écocentrée et a entraîné un certain essoufflement au niveau des publics et des partenaires. Comme dans d’autres territoires, la construction médiatique d’une “nuit magnifiée” dans les espaces “patrimonialisés” du cœur de l’île participe d’un processus tendant à banaliser la dégradation de l’obscurité sur le reste du territoire. Acteur fédérateur, le Parc réfléchit aux conditions et outils nécessaires pour permettre le passage d’une action certes au fort retentissement médiatique mais qui reste “isolée”, à une démarche plus structurante, transversale et pérenne lui permettant d’élargir et d’approfondir le répertoire d’action publique et collective mobilisable autour des enjeux environnementaux de la lumière artificielle nocturne.L’organisation des Ateliers territoriaux Transition Écologique & Lumière de novembre 2019 a constitué une étape décisive dans ce processus, en ouvrant un véritable forum sur le sujet. Ces Ateliers ont révélé un contexte de portage institutionnel favorable, souligné par l’implication de plusieurs communes urbaines en matière de réflexion sur leur parc d’éclairage public (La Possession, Saint-Denis). Le lancement d’un outil programmatique doté d’une ingénierie propre, le Plan Transition Écologique & Lumière, est un autre signe du volontarisme du Parc, de la dimension insulaire globale que prend cette problématique et de la volonté d’y arrimer des enjeux sociaux. Le basculement d’une démarche événementielle, les “Nuits sans lumière”, vers une démarche plus territoriale et transversale, celle des des “Jours de la Nuit”, en constitue un autre signe. Pour socialiser sa démarche justement, le Parc souhaite faire évoluer sa stratégie de lutte contre la pollution lumineuse pour l’emmener vers la préservation de l’environnement nocturne et ainsi l’ouvrir aux enjeux sanitaires de l’obscurité (appréhendée par les notions de bien-être et de qualité du cadre de vie) et aux dimensions socioculturelles des rapports à la nuit et à l’obscurité, notamment en s’appuyant sur la richesse du ‘fait obscur’ – le fénoir de la culture créole.Le Parc consolide par ailleurs son expertise sur les aspects écologiques liés à la pollution lumineuse. Au côté des autres Parcs nationaux, il est impliqué dans un programme inter-Parcs sur la construction d’indicateurs écologiques de caractérisation des enjeux de la trame noire. Le Plan Transition Écologique & Lumière a pour sa part permis d’installer une arène institutionnelle autour de la question de la pollution lumineuse, impliquant la plupart des acteurs partie-prenantes de la gestion de l’énergie et de l’éclairage public. Pour élargir l’horizon d’action à l’ensemble des enjeux liés à la préservation de l’environnement nocturne, développer une culture socioécosystémique permettra de cheminer vers une gestion intégrée de la ressource obscurité sur le territoire réunionnais. Les Ateliers territoriaux Transition Écologique & Lumière de novembre 2019 ont démarré ce travail sur la compréhension des regards, des divergences d’approches et d’intérêts, l’identification des conditions de la construction des publics et de “l’enrôlement” des habitants. C’est pour l’accompagner dans la construction de cette transversalité que le Parc national de La Réunion a sollicité l’Observatoire de l’environnement nocturne (CNRS) pour élaborer et mettre en œuvre un programme de recherche interventionnelle, le programme FENOIR (Figurations de l’environnement nocturne des territoires réunionnais).

Ce présent rapport expose les résultats du projet Chirolum ayant pour objectif d'identifier des pistes de réduction des impacts écologiques de l'éclairage artificiel le long des infrastructures de transport. En prenant l'exemple de sites d'études le long de lisières forestières aux Pays-Bas et le long du Canal du Midi à Toulouse, les résultats montrent que la lumière perturbe fortement l'usage de ces continuités écologiques et infrastructures de transport par les chauves-souris, engendrant des modifications dans le comportement de vol et potentiellement des coûts énergétiques supplémentaires, ainsi qu'une diminution de la connectivité fonctionnelle. Le projet met en évidence que le meilleur levier d'action reste d'éteindre autant que possible les sources de lumière, en montrant notamment que des impacts forts persistent même en changeant la couleur d'éclairage vers du rouge contenant peu de lumière bleue et d'ultraviolets et en diminuant l'intensité. Cependant le projet révèle aussi que les perturbations ne semblent pas s'étaler à plus de quelques dizaines de mètres des sources lumineuses, et que la direction de l'éclairage constitue un paramètre clé sur lequel il est possible d'agir afin de réduire les impacts, en évitant notamment de diriger les éclairages vers les corridors écologiques. Enfin le projet révèle aussi que les perturbations comportementales et fonctionnelles observées au sein de la ville de Toulouse sont le fruit d'un manque de gestion du parc d'éclairage vers des schémas d'extinction ou de réduction, exacerbé par un manque de communication entre services institutionnels susceptibles d'intervenir dans les politiques de prise en compte des enjeux biodiversité en lien avec l'éclairage artificiel.

Additional file 1.

International audience; In cities, trees planted along streets could play an important ecological role for spontaneous plants growing at their bases. For example, these trees could represent corridors by potentially connecting large green spaces (e.g., parks, gardens), which allow species to move within the urban matrix. We considered sets of urban trees in 15 streets in Paris, France, as metapopulations for 15 plant species. Our objective was to determine the factors influencing the dynamics of colonization and extinction of populations based on the distance of the streets to green spaces and biological traits of each species. Plant species in 1,324 tree bases of the Bercy District of Paris were surveyed annually from 2009 to 2015. For each species and each street, we used SPOMSIM software to identify the best-fit metapopulation model between four models with different colonization and extinction functions: propagule rain model (PRM) and Levins' model with or without rescue effect. Results demonstrated that species more often conformed to the PRM in streets near green spaces, which suggested that green spaces could act as sources for the populations in those streets. Species with seeds with long-term persistence more often conformed to the PRM, indicating that a soil seed bank helps species invade entire streets. Finally, a higher percentage of species with a short height conformed to models with a rescue effect, which indicated that those small species resisted the effects of weeding by the city technical services better than taller species.Synthesis and applications. This study showed how biological traits of species and geography of the district determine the dynamics of plants in the streets, and these results may provide important information for biodiversity management in cities.

International audience; The increased use of pesticides and tillage intensification is known to negatively affect biodiversity. Changes in these agricultural practices such as herbicide and tillage reduction have variable effects among taxa, especially at the top of the trophic network including insectivorous bats. Very few studies compared the effects of agricultural practices on such taxa, and overall, only as a comparison of conventional versus organic farming without accurately accounting for underlying practices, especially in conventional where many alternatives exist. Divergent results founded in these previous studies could be driven by this lack of clarification about some unconsidered practices inside both conventional and organic systems. We simultaneously compared, over whole nights, bat activity on contiguous wheat fields of one organic and three conventional farming systems located in an intensive agricultural landscape. The studied organic fields (OT) used tillage (i.e., inversion of soil) without chemical inputs. In studied conventional fields, differences consisted of the following: tillage using few herbicides (T), conservation tillage (i.e., no inversion of soil) using few herbicides (CT), and conservation tillage using more herbicide (CTH), to control weeds. Using 64 recording sites (OT = 12; T = 21; CT = 13; CTH = 18), we sampled several sites per system placed inside the fields each night. We showed that bat activity was always higher in OT than in T systems for two (Pipistrellus kuhlii and Pipistrellus pipistrellus) of three species and for one (Pipistrellus spp.) of two genera, as well as greater species richness. The same results were found for the CT versus T system comparison. CTH system showed higher activity than T for only one genus (Pipistrellus spp.). We did not detect any differences between OT and CT systems, and CT showed higher activity than CTH system for only one species (Pipistrellus kuhlii). Activity in OT of Pipistrellus spp. was overall 3.6 and 9.3 times higher than CTH and T systems, respectively, and 6.9 times higher in CT than T systems. Our results highlight an important benefit of organic farming and contrasted effects in conventional farming. That there were no differences detected between the organic and one conventional system is a major result. This demonstrates that even if organic farming is presently difficult to implement and requires a change of economic context for farmers, considerable and easy improvements in conventional farming are attainable, while maintaining yields and approaching the ecological benefits of organic methods.

Monitoring biodiversity over large spatial and temporal scales is crucial for assessing the impact of global changes and environmental mitigation measures. Bats often have high conservation prioritisation owing to their trophic position, habitat associations and threat level, and many have dedicated management plans. However, poor knowledge of species' ecology, identification issues and surveying challenges mean that large-scale monitoring to produce required distribution and abundance information is less developed than for some other taxa. Exciting possibilities applicable to professional and citizen science are offered by new recording techniques and methods of semi-automated species recognition based on sound detection. Static detectors deployed to record bats throughout whole nights have been recommended for standardised acoustic monitoring but until recently cost and lack of software to support the analyses of such data has prohibited wide uptake. Such monitoring schemes have recently been deployed in both Britain and France allowing the fast and standardized collection of millions of bat records together with very interesting data on non-targeted taxa such as bush-crickets. Such data management led us to develop generic and open tools: (1) the Tadarida software toolbox providing a generic detection and classification of sound events, and (2) an open dedicated web portal (www.vigiechiro.herokuapp.com) to allow participants to manage and upload their data, then being processed trough Tadarida to get a quick feedback on the content of the data. We demonstrate how such data can accurately describe pronounced ecological patterns for numerous species at different scales: spatial variation in activity as a proxy for relative abundance, habitat selection and phenology of seasonal and nocturnal activity. If maintained in the long term, such schemes will also greatly improve estimates of species temporal trends and hence the assessment of conservation priorities. The feedback produced by these two monitoring schemes allows us the opportunity to provide recommendations for the sustainability of long-term acoustic monitoring of bats. These include a database that is adaptively managed to allow all raw data to be re-analysed every time automatic identification makes significant progress, while keeping the link with expert validation to ensure consistency in the semi-automated process. More importantly, there are real benefits of developing long-term acoustic monitoring within a collaborative framework. Specifically, (1) for collaboration among bat scientists for the collection of reference sound data, because diversity and quantity of the reference library remains a limiting factor for automatic identification, and (2) for work on bats to consider the wider acoustic monitoring of other species groups by working with other zoologists to share resources and costs.

Land-use planning and agricultural intensification are two major causes of biodiversity loss. Most of development projects have to apply the mitigation hierarchy, i.e. avoid, reduce then offset impacts on biodiversity, in order to achieve the no net loss. Wind farm installation makes the mitigation hierarchy application difficult due to the lack of knowledges regarding the quantification and the prediction of impacts, characterized by collisions of birds and bats with turbines. In a preliminary study we showed that the current fail of impact assessment studies in i) the avoidance and the reduction as well as ii) the offsetting of impact, are mainly linked to a lack of theoretical knowledges and a low quality of studies. Installation constraints often imply to implement wind turbines in farmland areas. Such areas have the triple function of food production, renewable energy and biodiversity carrier, but they also have to offset impacts on biodiversity, which are generated by wind turbines. Thus, there is an urgent need to improve the consideration of impacts on biodiversity in projects, which would have underestimated effects on populations. In a first time, we quantified a new type of impact: the wind turbine revulsion on bats. This impact is so far little known and not taken into account in assessment studies for wind farm installations. We highlighted a negative long distance impact (over 1000 m) of wind turbine proximity on bat activity at hedgerows, which is a highly attractive habitat for this taxa. These strong negative impacts currently lead to high losses of habitat use. Moreover, at the region scale study (north-west France), 89% of turbines are implemented at less than the European recommendations (200 m to wooded edges -hedgerows or forests). Thus, this study improved knowledges in order to optimize avoidance of this impact and made them measurable allowing their offsetting. We then compared different commonly used offsetting measures (i.e. fallows and agroecological elements), by developing a method for calculating ecological equivalences between offset measure. This allowed in complete transparency to find alternative measures as efficiently as an initial low acceptable measure (i.e. fallows in open field area). Such a method allowed an effective implementation of measures. Finally, we assessed the ecological gain provided by new types of measures such as changes in farming practices. Unlike classic measures which are usually an implementation of new elements in the landscape, changes in farming practices consist in quality improving of arable land features. Because we studied changes which do not implies losses of yield, or low in first years after changes, such measures are potentially more acceptable for farmers. We showed that tillage and herbicide reduction could positively impact birds and bats. However, to reduce tillage (i.e. no ploughing) implies to adapt the method to control weeds, previously performed by ploughing. Several possibilities can be used such as cover cropping or herbicide use intensification. In this context, our results also highlighted that positive impacts could vary significantly among underlying weed control possibilities. For instance, tillage reduction, when one herbicide pass is removed, generates as much ecological gain than organic farming system. This PhD thesis highlights the urgent need to adapt wind energy planning and these exploitation in farming areas, due to high habitat loss and systematic mortality. This thesis also shows that despite the current lack of knowledges, preventing to design offsetting measures facing to quantified impacts, implementation of acceptable measures for stakeholders may provide effective gains for bats and birds.; L’aménagement du territoire et l’intensification agricole constituent deux causes majeures du déclin de la biodiversité. La plupart des projets d’aménagement sont tenus d’appliquer la séquence « éviter-réduire-compenser » (ERC) aux impacts générés, pour atteindre une absence de perte nette de biodiversité. La mise en place de cette séquence dans le cas de la construction de parcs éoliens se heurte à la difficulté d’évaluation et de prédiction des impacts dont la mortalité par collisions avec les chiroptères et l’avifaune. Nous avons en effet montré dans un travail préliminaire que les manques théoriques sur l’évaluation de l’impact combinés à une qualité variable des études réglementaires amènent aujourd’hui à i) un évitement et une réduction peu efficaces, ii) une compensation la plupart du temps inexistante ou hasardeuse. Face aux contraintes d'implantation, les éoliennes sont principalement installées en milieu agricole. Ce dernier, en plus de constituer un espace de production alimentaire, de support d’énergie renouvelable et de biodiversité, doit également assurer le rôle de compensation des impacts générés par la production d’énergie éolienne. Il apparaît d’autant plus urgent d’étudier cette problématique que ces impacts semblent pouvoir affecter les populations d’espèces en fort déclin. Dans un premier temps, nous avons quantifié un deuxième type d’impact des éoliennes, la répulsion exercée sur les chiroptères, jusqu’ici largement méconnue et de ce fait non pris en compte dans les projets d’implantation. Nous mettons en évidence un fort impact négatif de la présence d’éoliennes sur la fréquentation des haies par les chiroptères jusqu’à une distance minimale de 1000 m autour de l’éolienne, engendrant ainsi d’importantes pertes d’habitats. Or, à l’échelle du nord-ouest de la France, 89% des éoliennes sont implantées à moins de 200 m d’une lisière arborée (haie ou forêt), cette distance constituant une recommandation européenne. Cette étude améliore donc les connaissances liées à l’implantation des éoliennes pour optimiser l’évitement d’une partie des impacts, les rendant compensables par leur quantification. Nous avons ensuite comparé différentes mesures couramment utilisées en compensation (jachères et infrastructures agroécologiques), en développant un calcul d’équivalence multi-taxonomique entre ces mesures. Ceci a permis en toute transparence de proposer des alternatives aussi efficaces à une mesure peu acceptable (par exemple les jachères en contexte grandes cultures), maximisant les leviers de mise en place de la compensation. Enfin, nous avons évalué la faisabilité de mesures compensatoires potentiellement plus acceptables, non plus axées sur l’ajout d’éléments dans la matrice agricole, mais sur des mesures visant directement la qualité de cette matrice support de biodiversité. En se focalisant sur des changements de pratiques agricoles n’engendrant pas ou peu de pertes de rendement, nous montrons que la simplification du travail du sol peut apporter de forts bénéfices à l’avifaune et aux chiroptères. Toutefois, ce bénéfice peut fortement varier en fonction des pratiques visant à limiter l’excès de végétation spontanée généré par l’absence de labour. Une diminution du travail du sol et de l’usage d’herbicides peuvent créer des gains comparables à ceux obtenus en agriculture biologique. La thèse souligne l’urgence de reconsidérer les stratégies actuelles d’implantation et d’exploitation des éoliennes en milieu agricole, causant de fortes pertes d’habitats et une mortalité systématique. Elle montre aussi qu'en dépit des manques de connaissances limitant les possibilités d’un dimensionnement des mesures compensatoires fondé sur une quantification intégrale des impacts, nous sommes en mesure d’apporter d’ores et déjà des gains écologiques efficaces en milieu agricole grâce à des mesures acceptables par l’ensemble des acteurs.