C'est à cette période de l'année que les propriétaires ambitieux s'emparent de leurs pelouses et de leurs toits pour surpasser leurs voisins dans un jeu qui pourrait d'abord submerger le réseau électrique local. Les résultats peuvent varier de cannes de bonbon solitaires à de véritables dragons de vacances. Mais que vous passiez à plein régime ou préfériez un affichage discret de la joie des fêtes, une chose est désormais vraie: la NASA vous surveille.
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Les scientifiques du Goddard Space Flight Center, dans le Maryland, et de l'Université de Yale, dans le Connecticut, ont utilisé des images satellitaires pour suivre les régimes de lumière dans 1 200 villes sur une période de deux ans et demi. Ils ont constaté que l'augmentation de la lumière était en parfaite corrélation avec les saisons des vacances pour le Ramadan au Moyen-Orient, ainsi que pour les fêtes de Noël et du Nouvel An dans le monde entier. L'équipe a annoncé cette semaine lors de la réunion annuelle de l'American Geophysical Union à San Francisco des variations dans la manière dont les villes et les quartiers de ces villes célèbrent ces fêtes.
"Ce qui se passe pendant les vacances, c'est que nos habitudes changent", déclare Miguel Román, scientifique en physique à la NASA Goddard. Dans l'Ouest, nous dormons tard et buvons du lait de poule et rentrons tôt du travail à la maison. "Ces changements de comportement sont des changements dans les localisations de la demande de services énergétiques." Comprendre de tels changements saisonniers pourrait en fin de compte nous dire ce qui génère les émissions de carbone au niveau local.
Aux États-Unis, les chercheurs ont constaté une augmentation générale de la lumière dans les banlieues et les petites villes plus forte que dans les centres urbains. Les changements d’éclairage sont codés par des couleurs: le vert signifie une augmentation, le jaune signifie plat et le rouge une diminution. (Jesse Allen, Observatoire de la Terre de la NASA) 
San Francisco suit le modèle d’augmentation de l’éclairage dans les banlieues des villes. (Jesse Allen, Observatoire de la Terre de la NASA) 
Les zones vertes du nord de Dallas, au Texas, et les banlieues de Houston, au Texas, indiquent une augmentation de l'éclairage des fêtes. "Ce que vous voyez, ce sont des lumières de Noël venant de l'espace", a déclaré Román. (Jesse Allen, Observatoire de la Terre de la NASA) 
Les banlieues d’Atlanta sont de plus en plus éclairées, ce qui crée un "beignet" vert autour du centre-ville. (Jesse Allen, Observatoire de la Terre de la NASA) 
La région de DC-Baltimore montre une augmentation plus forte de la lumière dans les comtés de banlieue tels que Loudon et Fairfax en Virginie, qui sont connus pour leurs grands "McMansions" unifamiliaux avec de grands chantiers offrant beaucoup de place pour les lumières extérieures. (Jesse Allen, Observatoire de la Terre de la NASA) 
L'utilisation de l'éclairage mappé dans les villes de Floride a augmenté durant les fêtes de Noël et du nouvel an. (Jesse Allen, Observatoire de la Terre de la NASA) 
Los Angeles, en Californie, montre des schémas en damier d’augmentations d’éclairage en vert et de constantes en jaune dans toute la ville, avec davantage de vert sur les bords. (Jesse Allen, Observatoire de la Terre de la NASA) 
Le très résidentiel Phoenix, en Arizona, montre quant à lui une augmentation verte même au centre-ville. (Jesse Allen, Observatoire de la Terre de la NASA) Avec des centaines de satellites autour de la Terre, il peut sembler facile de prendre une photo de ce qui se trouve exactement au-dessous. Cependant, obtenir des images à très haute résolution s'est avéré difficile, en particulier lors de la prise de vue en environnement urbain. En 2011, le satellite Suomi-NPP a été lancé avec à son bord une caméra de luxe. Cette caméra possède des capteurs à faible luminosité qui peuvent capter les longueurs d’ondes allant du vert à l’infrarouge et créer des images plus intenses. La caméra permet à Suomi-NPP de prendre des photos de la Terre à environ 1 heure du matin, heure locale, toutes les nuits à très haute résolution.
“C'est extrêmement sensible. En permettant à chaque pixel d'être surexposé, nous pouvons capter le signal le plus faible, comme un bateau de pêche au large de la côte somalienne, ainsi que des signaux très lumineux, tels que le magma volcanique sur la grande île d'Hawaï », explique Román.
En 2012, la NOAA a utilisé l'appareil photo pour créer une image composite de quelques mois d'éclairage nocturne. Pour créer une image comme celle-là, vous devez exécuter les données brutes à l'aide d'algorithmes spéciaux, afin de corriger le bruit blanc tel que les incendies, les aérosols réfléchissants et le clair de lune. La NASA voulait pouvoir faire cela quotidiennement, alors Román a commencé à explorer les options. Pour obtenir une base de référence, il a examiné les zones rurales peu polluées par la lumière et les déserts. Mais quand il a pris quelques données initiales pour l'Egypte et le Sahara, quelque chose a semblé étrange, comme si les lumières étaient trop saturées.
«Cela se passait dans les zones urbaines, nous avons donc examiné la situation et nous nous sommes rendu compte que ce que nous voyions était que l'augmentation du signal cadrait parfaitement avec le calendrier du Ramadan», se souvient Román. Il a envoyé des spécialistes de l'urbanisation à Yale, et ils ont été intrigués. Effectivement, ils ont retrouvé le même pic l'an prochain. Au cours des deux ans et demi qui ont suivi, l’équipe a mesuré les données de trois périodes de vacances: trois ans de Ramadan en été (dans ce cas) et deux ans de Noël et du nouvel an, de la semaine de Thanksgiving à la première semaine de janvier. Exécutant les images à l'aide d'un algorithme spécialement conçu, ils ont comparé le signal lumineux au cours de ces périodes au reste de l'année dans trois zones géographiques: le Moyen-Orient, l'Amérique du Nord et les Caraïbes.
La neige s'est avérée être un gros problème. En regardant la première série de données de Noël provenant du centre des États-Unis, Román a constaté une forte hausse à Denver en 2012. Mais il ne s'agissait pas seulement de lumières de Noël, c'était de la lumière des lampes réfléchissant la neige fraîche. de Saint-Louis. Ils ont tout de même pu dégager certaines tendances générales et produire des cartes pour les périodes de vacances.
Dans 70 villes des États-Unis, les lumières ont scintillé plus fort pendant les fêtes de fin d’année, quels que soient les facteurs économiques ou autres. "[C'est] le suivi de cette tradition nationale partagée", a déclaré Román. L'intensité de l'éclairage a augmenté de 30 à 50% en particulier dans les banlieues, tandis que la plupart des centres urbains ont connu une augmentation de 20 à 30%. Cela est probablement dû au fait qu'un plus grand chantier signifie plus d'espace pour les pères Noël grandissant et les rennes qui brillent dans le noir.
L’équipe a examiné les caractéristiques lumineuses des 30 villes les plus peuplées de Porto Rico. (Jesse Allen, Observatoire de la Terre de la NASA) À Porto Rico, pays natal de Román, le motif de Noël a également émergé. En utilisant leur algorithme, les chercheurs ont pu regrouper des centres culturels de festivals de vacances, de villes industrielles et de villes plus rurales basées sur les habitudes énergétiques des citoyens. "[Nous] sommes désormais en mesure de classer les villes en fonction des comportements énergétiques de leurs habitants. Des comportements qui reposent sur des normes, sur les identités d'une culture", explique Román. "C'est beaucoup plus cool que de voir les lumières de Noël de l'espace."
Au Moyen-Orient, les lumières des grandes villes ont brûlé plus fort pendant le mois sacré du Ramadan, culminant généralement avec un pic associé aux festivités de l'Aïd. En général, les lumières se sont multipliées dans le centre-ville avec des activités de prière en groupe le soir et des personnes se rendant au travail plus tôt.
Les différences entre pays se sont démarquées. L’Arabie saoudite a connu l’augmentation la plus intense du Ramadan, alors que les lumières d’Istanbul étaient un peu plus faibles. L'Arabie saoudite est plus conservatrice, tandis que la Turquie est plus laïque. «Les lumières nocturnes suivent vraiment les différences culturelles entre ces villes et les pays qui les accueillent», a déclaré Eleanor Stokes, une étudiante diplômée de Yale qui a collaboré à l’étude. Tel Aviv, notamment, n’a pas augmenté l’éclairage pendant le mois sacré des musulmans. Et les villes d'Irak et du Liban ont vu plonger les lumières de la nuit, ce que les chercheurs associent à une électricité peu fiable. En Syrie, la diminution de la lumière nocturne à Alep et à Damas a probablement correspondu à des troubles politiques et militaires. "Ces lumières nocturnes ressemblent vraiment, à certains égards, à l'électrocardiogramme d'une ville", déclare Stokes.
En Égypte, les chercheurs se sont penchés sur 20 quartiers du Caire et ont découvert que les zones les plus pauvres connaissaient un pic moins important pendant le ramadan, choisissant de laisser les lumières éteintes pour des raisons financières ou peut-être culturelles. "Vous pouvez voir ces empreintes sociales et culturelles dans les signatures d'énergie elles-mêmes", a déclaré Stokes.
L'utilisation légère dans les villes saoudiennes, comme Riyad et Djeddah, a augmenté d'environ 60 à 100% au cours du mois de Ramadan. (Jesse Allen, Observatoire de la Terre de la NASA) 
L'usage léger dans les villes turques, comme Istanbul, a augmenté, mais dans une moindre mesure. (Jesse Allen, Observatoire de la Terre de la NASA) 
Au Caire, dans l'ensemble, les modèles d'éclairage ont culminé pendant le mois de Ramadan, en particulier dans le centre-ville. Amman, en Jordanie, a affiché une tendance similaire. Sans surprise, les lumières de Tel Aviv, en Israël, sont restées assez constantes. (Jesse Allen, Observatoire de la Terre de la NASA) Les données ne leur donnent pas une mesure exacte de la consommation totale d'énergie sur un bloc de ville, mais les voyants fournissent un indicateur indirect pour suivre les modèles de consommation d'énergie. «C’est le facteur le plus sensible au comportement humain. Quand les gens allument les lumières, ils vont ensuite allumer le grille-pain et le chauffage », explique Román. "Ce sont ces comportements que nous essayons de voir."
Les zones urbaines représentent une part considérable de la consommation d'énergie et des émissions. Les chercheurs espèrent donc pouvoir superposer ces données à celles de la consommation de carbone et de la consommation d'énergie. "Les émissions de dioxyde de carbone vous donnent le moment, le lieu et le montant. Mais cela ne vous dit pas ce qui le motive", déclare Román. L'examen des données sur l'éclairage par rapport aux émissions pourrait aider à élaborer des stratégies d'atténuation du climat plus localisées. Román souligne: "Ce qui va marcher à New York ne va pas forcément marcher pour Amarillo, au Texas."
De cette manière, les images fournissent beaucoup plus que de belles images de la Terre depuis l'espace.
Remarque: cet article a été mis à jour pour refléter le fait qu'il n'y a pas de vocano actif sur Kauai.
