Les anoures (crapauds et grenouilles) et la pollution lumineuse

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  Les anoures sont affectés de façon similaire par la pollution lumineuse. Premièrement, lorsqu’ils se retrouvent sur la route, ils sont susceptibles de s’immobiliser face à la lumière aveuglante et donc de se faire frapper. Deuxièmement, une étude faite sur la grenouille verte a montré qu’en présence de lumière artificielle, celle-ci modifie son cri de reproduction. En effet, la L. clamitans diminue le nombre de cris qu’elle envoie, le nombre de notes dans les cris et augmente la fréquence de ses déplacements. Ce comportement se manifeste normalement lors de la pleine lune, car en présence de lumière, les individus sont plus prudents afin d’éviter la prédation. La pollution lumineuse a donc comme effet de stimuler ce comportement chez les anoures en permanence. Cette modification comportementale a pour conséquences potentielles d’affecter le succès reproducteur et donc de diminuer l'abondance d’individus dans les populations du Parc du Mont-Bellevue. De plus, la plupart des amphibiens nocturnes se déplacent par phototaxie positive, c’est- à-dire qu’ils se déplacent vers la lumière, lorsque présente. En présence de lumière trop intense, les yeux des amphibiens demandent un temps d’adaptation pouvant aller de quelques minutes à quelques heures. Par exemple, si la grenouille léopard reste trop longtemps sous une source de lumière, elle développe des irrégularités rétiniennes. Par contre, une fois adaptées à la lumière ambiante, les espèces nocturnes sont attirées par celle- ci. C’est la raison pour laquelle les espèces telles que le crapaud d’Amérique (Anaxyrus americanus americanus) et la rainette versicolore (Hyla versicolor) sont souvent retrouvées dans les jardins ou les étangs domestiques, car ils sont attirés par la lumière des cours arrière.

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Les salamandres et la pollution lumineuse

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     Comme les anoures, les salamandres sont carnivores et se nourrissent d'invertébrés terrestres et aquatiques. Par contre, elles sont affectées différemment par la pollution lumineuse, malgré certaines similitudes. Contrairement aux anoures, les salamandres se déplacent par phototaxie négative, c’est-à-dire qu’elles sont repoussées par la lumière (Wise & Buchaman, 2006). De plus, les salamandres parcourent plusieurs kilomètres à la recherche de nourriture. Lorsqu’elles se retrouvent près des routes, elles ont une probabilité très faible de survivre à la traversée. Comme pour les anoures, en présence de l’intense lumière projetée par les automobiles, les salamandres s’immobilisent, ce qui augmente le temps passé sur les routes et donc le risque de mortalité (Mazerolle, Huot & Gravel, 2005). Lorsqu’elles cherchent de la nourriture, la lumière artificielle augmente l’efficacité de la chasse, car la lumière permet une meilleure vision des proies (Perry et al., 2008). Par contre, une étude faite sur la salamandre cendrée (plethodon cineus) montre qu’en présence de cette lumière, elle commence à chasser plus tard dans la nuit. Normalement, la salamandre cendrée commence sa recherche de nourriture une à deux heures après le coucher du soleil, alors qu’en présence de lumière artificielle, elle repousse l’heure de commencement de la chasse. Cela a comme effet de diminuer le temps de chasse et donc de réduire le nombre de proies attrapées (Wise & Buchanan, 2006). De plus, les salamandres démontrent des comportements agonistiques et sont très protectrices envers leur nourriture, leur habitat et leurs partenaires sexuels (Mathis et al., 1995). Ce comportement est affecté par la pollution lumineuse, car en présence de lumière artificielle, les salamandres se défendent majoritairement avec des signaux visuels imposants. Cette façon d'agir est énergivore, ce qui oblige la salamandre à s'alimenter plus fréquemment (Perry et al., 2008). Finalement, certains animaux tels que les mouches, les oiseaux et les salamandres s’orientent avec des modèles de magnétoréception suivant de la lumière. Les salamandres juvéniles migrent de leur étang natal vers la forêt pour ensuite y retourner lorsque devenues adultes afin de se reproduire. Ce retour au lieu natal ne peut se faire qu’à l’aide de leur boussole intérieure dépendante de la lumière. Par contre, en présence d’une longueur d’onde supérieure à 500 nm (spectre du jaune), les salamandres sont désorientées de 90° dans le sens antihoraire de la direction du champ magnétique. Cette réaction rend donc le retour au lieu natal difficile et peut empêcher la reproduction de plusieurs individus. Cela représente une menace importante puisque la majorité des lumières urbaines émettent le jaune (Deutschandler, Phillips & Borland, 1999).

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Les mammifères et la pollution lumineuse

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     Les espèces de mammifères du parc du Mont-Bellevue ont été divisées en 4 catégories. L’impact de la pollution lumineuse sur les grands mammifères a été mise de côté pour cette étude en raison des grands domaines vitaux de ces mammifères, le Parc du Mont-Bellevue n’étant pas pour eux un écosystème préférentiel. De plus, les espèces telles que l’ours noir sont inventoriées, mais ne sont pas présentes en abondance dans le Parc du Mont-Bellevue. Ils ont déjà été observés, mais cela ne signifie pas qu’ils possèdent des populations actives sur le territoire à l’heure actuelle.

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     Les effets de la lumière artificielle sur les mammifères se manifestent à plusieurs niveaux. La pollution lumineuse affecte entre autres le comportement, la reproduction, les interactions entre les individus. Le comportement et la physiologie des mammifères sont influencés par le cycle circadien. Ce dernier est contrôlé par l’horloge interne qui régule les activités des animaux. Cette horloge biologique est stimulée par des photorécepteurs dans la rétine qui lorsque la noirceur est détectée, envoient un message à la glande pinéale. Celle-ci est responsable de sécréter la mélatonine, l’hormone permettant aux espèces diurnes de s’endormir le soir venu (Robert, Lesku, Partecke & Chambers, 2015).  En présence de lumière artificielle, la mélatonine est peu ou pas sécrétée, ce qui a des conséquences à plusieurs niveaux (Boyce & Kennaway, 1987). Grâce aux photopériodes, c’est-à-dire la variation de la durée entre les jours et les nuits, les animaux arrivent à connaître les saisons dans lesquelles ils se trouvent. C'est entre autres ces indices qui permettent de réguler les périodes annuelles de reproduction. Par contre, en présence de pollution lumineuse, les mammifères qui se reproduisent selon les saisons peuvent en être grandement affectés (Robert et al., 2015).  C’est particulièrement le cas au Québec, car l’hiver est trop froid pour permettre aux espèces de s’y reproduire. En effet, les mammifères doivent s’assurer que leur environnement leur permettra d’avoir assez d'énergie pour allaiter et de s’occuper de leurs petits (Robert et al., 2015). Dans un environnement tel que le Mont-Bellevue, la présence de lumière artificielle a le pouvoir de déréguler la reproduction des espèces, tant nocturnes et diurnes.

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     Les moyens et petits mammifères sont spécifiquement affectés par la pollution lumineuse car ils sont chassés par les carnivores et sont surexposés en présence de lumière. Une étude a notamment montré que les petits rongeurs réduisent leurs activités, leurs mouvements et leur consommation de nourriture en présence de lumière artificielle. Tel que mentionné pour les anoures, ce comportement ne se manifeste normalement qu’en présence de la pleine lune, car ces derniers optent pour des déplacements plus prudents dû au risque plus élevé de prédation (Beier, 2006). Ce comportement fait en sorte que les petits mammifères réduisent leur stockage d’énergie, aux dépens de leur masse corporelle. Cela démontre que les espèces de petits et moyens mammifères nocturnes sont particulièrement affectées par la pollution lumineuse et qu’une prédation trop importante pourrait déséquilibrer et faire disparaître les populations existantes au Parc du Mont-Bellevue.

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     Pour les mammifères volants présents dans un milieu donné tel que la chauve-souris, la lumière artificielle semble les affecter différemment. En effet, certaines espèces de chauves-souris seront avantagées par la lumière, chassant les insectes près des lampadaires, en particulier les lampadaires émettant de la lumière ultraviolette (Stone, Jones & Harris, 2015). Les lampadaires à ampoules LED semblent attirer moins d’insectes et sont donc doublement négatifs pour les chauves-souris (Langley, 2019). Les espèces de chauves-souris ayant un vol rapide, tel que les pipistrelles, sont avantagées par la présence de lampadaire. Cette concentration en insectes semble seulement être bénéfique pour les espèces qui peuvent exploiter les sources lumineuses ce qui pourrait donc influencer la structure des communautés (Longcore & Rich, 2004). Cependant, les lampadaires augmenteraient également le taux de mortalité de la colonie, dû à une recrudescence des collisions avec les voitures. De plus, les mammifères juvéniles, qui ont un vol plus lent et sont largement moins habiles que leurs aînés, deviendraient des proies plus faciles pour les prédateurs (Straka, Wolf, Gras, Buchholz & Voigt, 2019). La majorité des espèces de chauves-souris, par contre, vont éviter tout type d’environnement éclairé durant la nuit. Elles vont même éviter complètement un site de chasse si une présence lumineuse brise le corridor de noirceur pour s’y rendre (Stone, Jones & Harris, 2015). Ainsi, un territoire affichant une grande quantité de zones lumineuses verra les individus s’envoler pour trouver une nouvelle région pour habiter ou alors une diminution dans les taux de reproduction de la colonie (Langley, 2019). Les lumières artificielles auraient également des impacts potentiels sur l’hibernation des chauves- souris, les réveillant régulièrement de leur torpeur. Si elles se réveillent régulièrement, les chauves-souris perdent une énergie précieuse qui est destinée à survivre durant ces mois hivernaux sans nourriture (Straka, Wolf, Gras, Buchholz & Voigt, 2019). Il semblerait par contre qu’une présence importante en arbres diminuerait les impacts de la lumière. Ainsi, malgré une forte présence lumineuse, un couvert végétal important offrirait une protection contre la lumière et les chauves-souris pourraient vaquer à leurs occupations nocturnes. Ce phénomène pourrait être associé non seulement à la relative protection à la lumière qu’offrent les arbres, mais également à la capacité de ceux-ci de diminuer l’impact du vent sur le vol des animaux (Stone, Jones & Harris, 2015).

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Les oiseaux et la pollution lumineuse

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     Il sera question ici des impacts de la lumière artificielle sur les différentes espèces d’oiseaux qui sont actifs durant la nuit. Les groupes d’oiseaux incluent les migrateurs nocturnes, qui migrent durant la nuit et les prédateurs nocturnes, qui commencent à chasser au crépuscule.

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    Le groupe de migrateurs nocturnes est un groupe important, car les oiseaux migrateurs sont largement affectés par la lumière artificielle. Les raisons principales de l’attraction des oiseaux par la lumière artificielle ne sont pas encore comprises à 100 %, mais quelques hypothèses sont proposées. Premièrement, plusieurs suggèrent que lorsque les oiseaux migrent en présence de lumière artificielle, ceux-ci perdent leur sens de l’orientation. Normalement, ceux-ci utilisent notamment l’horizon comme repère visuel. Par contre, en présence de pollution lumineuse, les oiseaux perdent ce repère et se retrouvent désorientés. C’est donc l’une des raisons pour lesquelles beaucoup de migrateurs nocturnes entrent en collision avec les établissements projetant de la lumière. Ces accidents ne sont pas les seules conséquences de la désorientation engendrée par la lumière. En effet, la lumière artificielle empêche l’efficacité normale d’un vol direct dans la bonne direction. Les oiseaux vont ralentir leur vol, tourner en rond, changer de direction et planer (Gauthreaux & Belser, 2006). De plus, dans leurs migrations les oiseaux utilisent les repères visuels tels que l’horizon, mais également leur boussole interne. L’orientation des oiseaux est stimulée par la lumière ainsi que par certaines longueurs d’onde. Les oiseaux possèdent dans leurs yeux des récepteurs de lumière qui nécessitent des longueurs d’onde du spectre bleu et vert pour le bon fonctionnement de l’orientation magnétique. Les études laboratoires ont prouvé que les longueurs d’onde dans le spectre de la lumière rouge perturberaient l’orientation des oiseaux (Poot et al., 2008). 

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   Les prédateurs nocturnes ont développé de nombreuses capacités, entre autres visuelles, auditives ou sensorielles afin d’être complètement adaptés à la chasse nocturne. La présence de lumière artificielle la nuit peut ainsi avoir plusieurs conséquences sur de tels chasseurs (National Park Service, 2018). Par exemple, les petits rongeurs se déplacent moins en présence de lumière artificielle afin d’éviter la prédation. Cela est dû au fait que les prédateurs nocturnes, tels que la chouette, deviennent des prédateurs encore plus efficaces en présence de lumière. Cependant, la présence lumineuse peut également augmenter la vigilance et la capacité de s’échapper plus efficacement de certaines espèces de rongeurs et donc d’augmenter le niveau de difficulté de la chasse nocturne (Yuen & Bonebrake, 2017). Le dérèglement des cycles de jour et de nuit peut également forcer certaines espèces de rapaces à compétitionner pour les mêmes ressources en nourriture. En effet, l’ajout de lumière artificielle le soir augmente les capacités des oiseaux diurnes à s’alimenter en soirée ou durant la nuit (Debus, 2015). Il est cependant à noter qu’il s’agirait majoritairement d’un changement dans l’habitat, par exemple la construction d’un nouveau quartier, et non la présence accrue en luminosité qui affecte les oiseaux de proie. En effet, les rongeurs utilisent la végétation pour se déplacer et se nourrir. La diminution en habitat naturel cause une diminution du nombre d’individus dans les populations de rongeurs qui à son tour amène une diminution des populations de prédateurs nocturnes (Brown, Kotler, Smith & William, 1988). Les effets de la lumière artificielle sur les prédateurs nocturnes ont peu ou pas été étudiés au cours des dernières années et il est donc impossible de déterminer hors de tout doute les effets sur l’ensemble des prédateurs nocturnes.

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