La lumière artificielle nocturne modifie des équilibres biologiques longtemps jugés intouchables. Chez certains requins côtiers, elle altère les sécrétions hormonales liées aux cycles naturels, révélant une vulnérabilité insoupçonnée. Ce dérèglement soulève des enjeux écologiques majeurs sur la santé des écosystèmes marins proches des zones densément urbanisées.

Des millions de lumières artificielles éclairent chaque nuit les côtes urbaines du monde entier. Pourtant, leur impact sur la faune marine reste largement sous-estimé. En modifiant les cycles naturels d’obscurité, cette pollution lumineuse influence les comportements, les migrations et la physiologie de nombreuses espèces. Pour la première fois, une équipe de chercheurs de l’Université de Miami, affiliés à la Rosenstiel School of Marine, Atmospheric, and Earth Science, a mesuré l’effet de cette lumière sur les niveaux de mélatonine chez deux espèces de requins sauvages.

Publiée dans la revue Science of The Total Environment, leur étude révèle que ces prédateurs marins, pourtant éloignés de la surface, ne sont pas à l’abri des perturbations hormonales causées par l’éclairage urbain côtier. Ces résultats posent la question des conséquences biologiques invisibles, mais réelles, des infrastructures humaines sur la vie marine côtière.

Une première analyse hormonale chez des requins sauvages

Les effets de la pollution lumineuse artificielle ont longtemps été étudiés chez les oiseaux, les insectes ou les mammifères marins. En revanche, les poissons cartilagineux comme les requins restaient largement absents des recherches physiologiques sur la mélatonine. L’étude menée par Abigail M. Tinari, M. Danielle McDonald et leurs collègues de l’Université de Miami comble ce vide. Elle fournit les premiers dosages hormonaux nocturnes sur des requins sauvages.

L’équipe s’est concentrée sur deux espèces communes du littoral floridien : le requin nourrice (Ginglymostoma cirratum) et le requin pointe noire (Carcharhinus limbatus). Ces espèces fréquentent les zones côtières où la lumière artificielle demeure intense et constante.

Les chercheurs ont prélevé des échantillons sanguins de nuit sur 60 spécimens, capturés dans des zones à faible et à forte exposition lumineuse. Les analyses ont permis de mesurer avec précision les taux de mélatonine, l’hormone-clé régulatrice des rythmes circadiens. Les résultats varient fortement selon les espèces et les lieux.

Chez les requins nourrices, les concentrations de mélatonine nocturne s’étendent de 24,6 à 425,2 pg/mL. Pour les pointes noires, elles vont de 27,4 à 628,7 pg/mL. Ces valeurs, jamais documentées auparavant, permettent de définir une plage hormonale de référence pour les requins.

Ces dosages permettent aussi de mieux comprendre l’impact de l’environnement lumineux sur la production hormonale chez ces prédateurs marins.  « Il s’agit de la première quantification de la mélatonine chez des requins en milieu naturel », rappelle Abigail Tinari dans un communiqué.

Une lumière artificielle omniprésente dans les zones côtières

Dans les environnements côtiers urbanisés, la lumière artificielle ne se limite pas aux lampadaires. Elle se propage sous l’eau par réflexion et diffusion. Ce phénomène, appelé pollution lumineuse artificielle nocturne (Artificial Light At Night – ALAN), modifie profondément les habitats marins proches des villes, comme l’explique Océans Connectés.

Selon les chercheurs, certaines zones côtières densément peuplées présentent des niveaux d’éclairement jusqu’à 20 fois supérieurs à ceux des zones rurales voisines. À Miami, par exemple, l’intensité lumineuse mesurée la nuit dans les eaux peu profondes dépasse régulièrement 1 lux, soit l’équivalent d’un crépuscule permanent. Ce niveau suffit à perturber les récepteurs photorécepteurs sensibles à l’obscurité.

L’étude montre que la lumière artificielle atteint les écosystèmes marins côtiers sur plusieurs centaines de mètres, affectant directement les espèces qui y résident. Les zones testées par les chercheurs couvraient deux types de sites. D’une part, des baies fortement éclairées par les infrastructures urbaines (ports, routes côtières, marinas). D’autre part, des zones naturelles plus éloignées, faiblement exposées à la lumière nocturne.

Ce contraste permet d’évaluer l’impact spécifique de l’éclairage anthropique sur la biologie des requins. Il ressort que les requins capturés dans les zones fortement éclairées présentent, chez certaines espèces, des taux de mélatonine plus faibles.

Cette exposition constante interfère avec la perception naturelle du cycle jour-nuit, essentielle à la synchronisation des fonctions biologiques internes. La lumière nocturne agit ainsi comme un facteur de stress environnemental chronique pour les organismes vivant à proximité des zones urbanisées. « La lumière peut être aussi perturbatrice que des contaminants chimiques », souligne Neil Hammerschlag, co-auteur.

Des réponses physiologiques différentes selon les espèces

L’étude révèle une différence marquée de sensibilité entre les deux espèces analysées. Les requins nourrices, moins mobiles et souvent sédentaires, montrent une suppression significative de la mélatonine nocturne lorsqu’ils vivent dans des zones éclairées. À l’inverse, les requins pointe noire, très actifs et mobiles, ne présentent pas de baisse comparable.

Ce contraste suggère que le comportement spatial des espèces influence leur vulnérabilité hormonale à la lumière artificielle. Les requins nourrices passent de longues périodes dans des abris peu profonds, proches des infrastructures humaines. Cette exposition constante à un environnement lumineux les empêche d’atteindre un pic normal de mélatonine.

Les requins pointe noire, eux, effectuent de larges déplacements nocturnes. Leur transit entre différentes zones d’éclairage pourrait limiter la durée d’exposition lumineuse et préserver leur cycle hormonal. Ce comportement agit comme un mécanisme tampon contre les effets de l’ALAN.

Ces résultats suggèrent que certaines espèces marines sont plus vulnérables que d’autres aux modifications anthropiques de l’environnement. Cela ouvre la voie à des évaluations de risque différenciées selon les habitudes écologiques de chaque espèce. « La réponse hormonale dépend fortement du comportement de chaque espèce », confirme Danielle McDonald.

Source : science-et-vie