SVETLOBNO ONESNAŽEVANJE: ZNAČILNOSTI, VZROKI, UČINKI, REŠITVE - OKOLJE - 2026

Svetlobnega onesnaževanja je poseg v naravo umetnih virov svetlobe, ki povzročajo negativne vplive na živa bitja ali vplivajo na človeške interese. Svetlobnemu onesnaževanju je bilo namenjeno malo pozornosti, vendar ima to vpliv s spreminjanjem naravnih ciklov svetlo-temno.

Ljudje že dolgo uporabljajo noč za svoje dejavnosti, umetno osvetljujejo in zato vplivajo na naravno okolje. Zavedanje o svetlobnem onesnaževanju se je pojavilo šele v 60-70-ih letih (20. stoletje), ko so na to opozorili astronomi. To je zato, ker bleščanje mest posega v opazovanja in meritve astronomskih opazovalnic.

Svetlobno onesnaženje planeta Zemlja. Vir: Dominic Alves

Umetna svetloba se širi v okolje, zaradi odbojnih in lomnih lastnosti pa konča v okolici. Odboj določa, da fotoni (osnovne enote svetlobe) odbijajo površine in delce, ki vplivajo.

Vzrok svetlobnega onesnaženja je ustvarjanje umetne svetlobe s človekom v presežku in brez nadzora. Rast človeške populacije in njena koncentracija v mestnih središčih ustvarjata vse večje povpraševanje po svetlobi.

Poleg tega nezavednost glede sposobnosti svetlobe kot onesnaževalca ne zahteva njegovega ustreznega nadzora. Slaba usmerjena ulična razsvetljava, svetle panoje in nočni promet z motornimi vozili ustvarjajo odvečno svetlobo.

Svetlobno onesnaževanje se razlikuje glede na vrsto svetilke, ki ga proizvaja, najbolj onesnažujoče je tisto, ki daje modrikasto belo svetlobo. Svetloba onesnažuje, ko se projicira v okolje, vdira v zasebna območja in bleščeče ali nereda.

Glede na vir, ki ga oddaja, se svetloba onesnažuje z javno ali zasebno razsvetljavo, oglasi, žarometi v vozilu in razvedrilnimi reflektorji.

Svetlobno onesnaženje negativno vpliva na človeka s spreminjanjem njihove biološke ure. To vpliva na zdravje z ustvarjanjem živčnih težav, nespečnosti in celo hormonskih neravnovesij.

Prav tako ovira delovanje astronomskih opazovalnic, saj bleščanje mest preprečuje zaznavanje nočnega neba. To tudi državljane prikrajša za to estetsko izkušnjo.

Po drugi strani lahko svetlobno onesnaženje pomeni izgubo električne energije, kar predstavlja gospodarske izgube in zapravljanje virov. Poleg tega so v procesu proizvodnje svetlobe, ki jo zapravljajo, nastajala druga onesnaževala, kot je CO2.

Svetlobno onesnaževanje negativno vpliva na naravne ekosisteme in lahko prizadene ptice selivke, pa tudi žuželke in žabe. Luč spremeni pot do morja majhnih želv po izvalitvi jajc na plažah.

Na splošno sprememba cikla dan in noč povzroči spremembe v vedenju živih bitij. Te spremembe vplivajo na njihovo hranjenje, razmnoževanje in odnos plenilec-plen. Rastline so v fotoperiodi spremenjene (odziv na trajanje dan in noč), kar ima posledice pri cvetenju.

Največje svetlobno onesnaženje na svetu se dogaja v najbolj razvitih državah in v velikih mestih. Glavni viri svetlobnega onesnaženja so na vzhodni obali Združenih držav Amerike, Evropi, severni Indiji, Tajvanu, na Japonskem in Kitajskem.

Rešitve svetlobnega onesnaževanja so družbene, pravne in tehnične. Družbeno je treba ustvariti zavest o obstoju te vrste onesnaženja in njenih učinkih.

V pravnem smislu so potrebni strogi zakoni, ki urejajo uporabo razsvetljave. Prav tako je treba prepovedati prekomerno svetlobo nad obzorjem in zagotoviti izvajanje ustreznih tehničnih ukrepov.

Tehnično obstajajo svetlobni sistemi, ki vključujejo ustrezne svetilke (enobarvne), pa tudi pravilne usmeritve. Obstajajo tudi merilniki časa, ki vam omogočajo uravnavanje časa osvetlitve.

značilnosti

Svetlobno onesnaženje se nanaša na umetno svetlobo, kadar se oddaja v presežku ali zunaj območja, v katerem je funkcionalno. Značilnosti difuzije svetlobe, kot je odsev, ustvarjajo tako imenovani svetlobni sijaj mest.

Se pravi, da se odsevana svetloba odbija od površin in ko gre proti atmosferi, odbija od atmosferskih delcev, ki jo vračajo.

Bortlejeva lestvica teme na nebu

John E. Bortle je leta 2001 ustvaril lestvico (od 1 do 9) za merjenje, kako svetlo je nočno nebo. Nivo 1 je najtemnejše nebo, ki ga lahko opazujemo z zemlje, z največ zvezdami. Medtem ko stopnja 9 ustreza nočnemu nebu iz središča velikega mesta, kjer je videti malo zvezd.

Vzroki

Temeljni vzrok svetlobnega onesnaženja je emisija svetlobe z umetno razsvetljavo. To pa določa vrsta človeških potreb, ki vključujejo:

- Dovoli nočne dejavnosti.

- Ustvari pogoje varnosti državljanov.

- Olajšati varnost v prometu.

- Razširiti gospodarsko dejavnost.

- Oglasna razsvetljava.

- Okrasna razsvetljava.

Ta emisija svetlobe lahko povzroči onesnaženje z delovanjem treh glavnih dejavnikov:

Neposredno vprašanje

To je glavni dejavnik svetlobnega onesnaženja, saj se v temno okolje oddaja umetna svetloba, da jo osvetli. Je močan vir onesnaževanja zaradi svoje intenzivnosti in je običajno večsmerni.

Sodobno mesto je vir svetlobe, zahvaljujoč kombinaciji neštetih virov, ki vključujejo javno in zasebno razsvetljavo. Sem spadajo ulične svetilke ali svetilke, luči v domovih in stavbah za gospodarske dejavnosti, osvetljeni znaki, panoji in žarometi vozil.

Ta izpuščena svetloba lahko neposredno vpliva na habitat živih bitij. Prav tako lahko to stori sekundarno z odbojem ali lomljenjem.

Odsev na osvetljenih površinah

Izpuščena svetloba se odraža na površinah urbaniziranega območja, kot so ulice, zgradbe, znaki in kateri koli predmet v polmeru svojega delovanja. Ko se fotoni trčijo s temi površinami, se odražajo v različnih smereh, kar ustvarja svetleč sijaj mesta.

Vendar je ta sekundarni dejavnik kontaminacije očitno šibkejši od prvega. Dejansko je v mestih, kjer so žarnice pravilno usmerjene, onesnaževalni učinek odboja bistveno nizek.

Odboj v atmosferskih delcih

Končno se oddajena in odbijena svetloba usmeri v atmosfero in tam trči v suspendirane delce.

Vrste

Svetlobno onesnaženje lahko razvrstimo na različne načine, odvisno od vrste svetilke, ki ga proizvaja, njegovih lastnosti ali vira, ki ga proizvaja.

- Glede na vrsto svetilke

Svetlobno onesnaževanje se bo spreminjalo glede na vrsto svetilke, ki daje svetlobo. Enokromatske sijalke, kot so natrijeve žarnice, bodo manj onesnaževale kot svetilke z belo svetlobo, kot so fluorescenčne sijalke ali nekatere LED.

- Glede na njegove značilnosti

Projektirana difuzija svetlobe

Razprševanje svetlobe je razpršeno in znatno prispeva k bleščanju, ki ga oddajajo mestna središča.

Invazivna svetloba

Ko zunanji vir svetlobe prodre v hiše ali območja, kjer njegova svetlobna funkcija ne ustreza, postane onesnaževalec.

Odsev ali bleščanje

Prav pretirana ali nenadna osvetlitev povzroča bleščanje pešcev in voznikov vozil ter lahko povzroči nesreče. Na primer visoke luči vozila.

Heterogena razsvetljava ali prenatrpanost

Gre za območja z nepravilno razsvetljavo, z različnimi viri svetlobe, ki povzročajo dezorientacijo, zmedenost, raztresenost in stres. Na primer veliko število svetlobnih znakov in ulične razsvetljave.

Podobno je mogoče predstaviti območja s presežkom umetne razsvetljave za naloge, ki se tam izvajajo.

- Glede na vir

Ulična razsvetljava

To je največji vir svetlobnega onesnaženja, še posebej, če sistem razsvetljave ni načrtovan pravilno. Ta vir je odgovoren za 40 do 60% svetlobnega onesnaženja, tako z difuzijo projicirane, kot tudi invazivne svetlobe.

Lahka opozorila

V nekaterih velikih mestih, kot sta New York ali Tokio, ta svetlobni vir dosega visoke stopnje pojavnosti. Je neposreden vzrok kontaminacije z difuzijo projicirane in invazivne svetlobe, saj ta seva nad obzorjem.

Žarometi za vozila

To je mobilni in spremenljiv vir, v mestih z visoko stopnjo nočnega prometa pa postane pomemben dejavnik svetlobnega onesnaženja. Glede na vrsto žarometa in če niso izpolnjena pravila za njegovo uporabo, je to razlog za onesnaževanje z bleščanjem.

Zasebna razsvetljava

Luči v domovih, zlasti stavbah v velikih mestih, povzročajo znatno svetlobno onesnaženje.

Reflektorji

Na splošno gre za onesnaževanje točkovne svetlobe, saj gre za reflektorje, ki se uporabljajo v javnih razstavah. Onesnaženje nastane z difuzijo projicirane in invazivne svetlobe.

Učinki uredijo

Učinke svetlobnega onesnaženja lahko razvrstimo v tri široke kategorije:

- Učinki na nočno nebo

Svetlobno onesnaženje, ki ga povzroča bleščanje mest, naredi nočno nebo nevidno. Zvezde lahko vidimo zaradi kontrasta njihove svetlosti (lastne ali odsevne) v kontekstu nebesne teme.

Aspekt neba ponoči s svetlobnim onesnaženjem in brez njega. Vir: Jeremy Stanley

Odsev svetlobe iz mest poveča jasnost nebesnega ozadja nad svetlostjo zvezd, zaradi česar so nevidne.

- Vpliv na ljudi in njihov življenjski prostor

Vdor zunanje svetlobe

Zunanja razsvetljava v mestih pogosto povzroči svetlobno onesnaženje s poseganjem v zasebnost domov. Včasih je to lahko koristno, na primer tako, da nam omogočajo gibanje ponoči, ne da bi prižgali notranje luči.

Vendar pa omejuje tiste druge okoliščine, v katerih želite ohraniti temo, ne da bi privabili zapiranje oken.

Vplivi na zdravje

Živa bitja se odzivajo na cirkadiane ritme, to je fiziološke odzive glede na določena obdobja med 20 in 28 uro. Zato sprememba svetlobnega in temnega cikla ustvarja fizične, duševne in vedenjske spremembe. Svetlobno onesnaženje povzroča resne motnje spanja in s tem vedenje pri ljudeh.

Melatonin je hormon nočnega izločanja, ki ga proizvaja pinealna žleza, ki pomaga uravnavati biološko uro in zmanjšuje nočno proizvodnjo estrogena.

Dokazano je, da se človeško telo, ko je podvrženo umetni razsvetljavi, močno zmanjša. Po raziskavah (še ni dokončnih) bi to lahko povečalo tveganje za nekatere vrste raka.

Francoska nacionalna agencija za varnost hrane, okolja in dela (ANSES) je opozorila na druga tveganja zaradi svetlobnega onesnaženja. Na primer, oksidativni stres, ki nastane v mrežnici zaradi velike pojavnosti nekaterih vrst osvetlitve (npr. LED).

Gospodarski učinki

Svetlobno onesnaženje je posledica presežka svetlobe, ki je razpršena, zato pomeni izgubo le-te. Izračunano je bilo povečanje za najmanj 20%, kar vodi v neposredne gospodarske izgube.

K odpadkom, ki povzroči svetlobno onesnaženje, se prištejejo vsi gospodarski stroški, ki nastanejo pri njegovi proizvodnji (viri in onesnaženje iz drugih virov).

Poleg tega je svetlobno onesnaženje prisililo ustanovitev astronomskih opazovalnic v krajih, ki so daleč od naseljenih središč. To je povečalo stroške gradnje in obratovanja, večinoma povezane s prevozom materiala, zalog in osebja.

Tehnični vplivi

Astronomija je vplivala na svetlobno onesnaženje zaradi omenjenih vplivov na nočno nebo. Pravzaprav so bili astronomi prvi, ki so na to opozorili in razvili magnitudo, da so jo izmerili.

Ta indeks se imenuje Svetlost nebesnega ozadja in meri povečanje njegove jasnosti.

Estetski vplivi

Kdor še nikoli ni bil daleč od mestnih središč, ni mogel v celoti ceniti zvezdnega neba. To pomeni izgubo pomembne estetske in čustvene izkušnje, ki jo lahko doživimo le, če se bistveno oddaljujemo od mest.

Upoštevajte, da se svetlobno onesnaženje, ki ga povzročajo velika mesta, razteza na desetine kilometrov in se povezuje s sosednjimi mesti. Zato enaka grožnja naši nočni pokrajini in nekateri avtorji govorijo o kulturni izgubi "izkušnje noči"

- Vplivi na naravne ekosisteme in biotsko raznovrstnost

Cikel dneva in noči z značilno stopnjo osvetljenosti je urejal evolucijo vrst. Zato so svoje vedenje prilagodili temu ciklu v posameznem okolju planeta.

Živali

Divje živali so še bolj občutljive na vpliv svetlobnega onesnaženja na njihovo biološko uro in etologijo (vedenje). Vrste z nočnimi navadami, kot so netopirji in nekatere dvoživke, vidijo, da njihov življenjski prostor resno vpliva na nočno razsvetljavo.

Ko se soočajo z nenavadno razsvetljavo, se živali dobro prilagajajo bodisi z zavrnitvijo bodisi s privlačnostjo. Vsekakor to pomeni spremembe v njihovih prehranjevalnih, selitvenih, razmnoževalnih ali plenilskih odnosih.

Na primer, ko se valilne morske želve po izvalitvi odpravijo v morje, izgubijo pot do virov svetlobe. Nočni raptorji, kot so sove, potrebujejo temo, da zaznajo svoj plen in zalezejo.

Vire svetlobe privlačijo vrste žuželk in žab, zato se njihova populacija zmanjšuje. Zato zelo osvetljene stavbe v bližini naravnih območij negativno vplivajo na te organizme.

Upoštevajmo, da so vrste z aktivnim nočnim ciklom pomemben delež živalskega kraljestva. Ocenjujejo, da je približno 30% vseh vretenčarjev in več kot 60% nevretenčarjev nočnih.

Rastline

Cvetenje rastlin je postopek, ki ga določa interakcija genetskih in okoljskih dejavnikov, vključno s fotoperiodo. Se pravi, da se odzivajo na trajanje dneva in noči, sprememba teh ritmov pa vpliva na cvetenje določenih vrst.

Odnos živih bitij s cikli svetlobe in teme je tako relevanten, da je motiviral razvoj dveh disciplin biologije. Ena izmed njih je eskotobiologija, ki proučuje odnos med življenjem in temo. Druga je kronobiologija, ki proučuje biološke ritme.

- Vpliv na druga onesnaževala

Kisel dež

Fotokemični učinki so bistveni za določene procese, ki nastajajo v atmosferi. Na primer, ostanki NOx v prisotnosti svetlobe ustvarjajo kisline in v odsotnosti svetlobe razpadejo.

Zato stalna umetna razsvetljava poveča proizvodnjo kislin in s tem kislega dežja. Ocenjujejo, da ta porast doseže med 5 in 7%.

Plini s toplogrednimi plini

Kot smo omenili, ko omenjamo gospodarski učinek, približno 20% svetlobe izgubimo in se pretvori v svetlobno onesnaženje. Toda to ima posledice tudi pri ustvarjanju drugih onesnaževal, zlasti pri proizvodnji CO2.

Večina električne energije se proizvaja v termoelektrarnah, ki oddajajo CO2, ki je glavni toplogredni plin in povzroča globalno segrevanje.

Primeri krajev s svetlobnim onesnaženjem

Najbolj presenetljivi primeri svetlobnega onesnaženja so velika mesta razvitih držav. Zaradi visoke koncentracije prebivalstva in visoke gospodarske ravni je opazen presežek nočne razsvetljave.

Glede na svetovne regije je največ svetlobnega onesnaženja v Severni Ameriki, Evropi in Aziji.

Las Vegas (ZDA) ponoči. Vir: EconomicOldenburger - Alles über den Las Vegas Strip

V Severni Ameriki izstopajo ZDA (zlasti vzhodna obala), v Evropi pa izstopajo Grčija, Malta in Španija ter v Aziji Japonska, Tajvan in Kitajska. Na mestni ravni v ZDA izstopata Las Vegas in New York. Druga pomembna mesta so Moskva, Valencia, London, Rotterdam, Pariz, Hong Kong in Tokio.

V teh mestih je nočno življenje zaradi svoje velikosti in družbenoekonomske dinamike intenzivno, kar povzroča povpraševanje po razsvetljavi v javnih in zasebnih prostorih. Na enak način je povečan promet z motornimi vozili ponoči in komercialna promocija s svetlobnimi oglasi.

Hong Kong

Visoka gostota prebivalstva in uspešno gospodarstvo imata Hong Kong mesto z visoko stopnjo svetlobnega onesnaženja. Ima več kot tisoč nebotičnikov, zaradi česar nekateri menijo, da je mesto z največ svetlobnim onesnaženjem na svetu.

Tokio (Japonska) je ponoči osvetljen. Vir: Moyan Brenn iz Italije

Glede na raziskavo tokijske univerze je noč v Hong Kongu tisočkrat svetlejša od ugotovljene meje.

Las Vegas (ZDA)

Največji vir dohodka v tem mestu je turizem, povezan z igrami na srečo, ki spodbuja največjo koncentracijo svetlobnih znakov na svetu. Po drugi strani je običajna uporaba reflektorjev velike moči za neposredno osvetlitev neba.

New York (ZDA)

To je eno od mest z največ svetlobnim onesnaženjem na svetu, zlasti trgovsko okrožje Manhattan. Kot zanimivost, približno 90 tisoč ptic umre letno, ko trčijo v nebotičnike, ki so dezorientirani zaradi intenzivne razsvetljave.

Valencia Španija)

Valencia je špansko mesto z največjim svetlobnim onesnaženjem in ga nekateri postavljajo kot največje v Evropi. Leta 2007 je to mesto porabilo za 1,5 milijona evrov več kot Barcelona, ​​čeprav je imelo polovico prebivalcev.

Danes pa se spodbuja program zamenjave neučinkovitih svetilk v javni razsvetljavi za zmanjšanje svetlobnega onesnaženja.

Rešitve

Rešitve glede svetlobnega onesnaževanja vključujejo socialne, pravne in tehnične ukrepe.

- Družbeno

Pomembno je ozaveščati o svetlobnem onesnaževanju, njegovih posledicah in rešitvah, da bi zagotovili podporo državljanov za njegov nadzor. Potrebna je podpora za povezane zakonodajne ukrepe in racionalna uporaba razsvetljave v domu in skupnosti.

- Pravni

Obstajajo različne pravne pravice, vključno s pravicami, ki jih je treba zaščititi pred svetlobnim onesnaženjem. Od pravice do zaščite vida nočnega neba kot dela pokrajine, do zaščite naravnih habitatov.

Zato je nujno, da imamo zakone, ki urejajo uporabo razsvetljave, ki omejujejo svetlobno onesnaženje. To je, da s predpisi določimo obdobja uporabe razsvetljave in uporabo ustrezne opreme za racionalno rabo svetlobe.

Posebej pomembna je prepoved oddajanja svetlobe nad obzorjem, razen zahtev zračne navigacije.

- Tehnike

Ekipe

Obstajajo svetilke s časovniki, ki omogočajo, da se obdobja osvetlitve prilagodijo tistemu, kar je nujno potrebno. Na enak način morajo svetilke strogo usmeriti svetlobo na zahtevana območja in se izogibati njenemu raztrosu.

To pomeni ustrezno zasnovo sistema razsvetljave in uporabo ustrezne opreme za vsak primer. Posebno pozornost je treba nameniti naklonu, smeri, značilnostim in vrsti svetil.

Tako, da svetloba ne presega vodoravne črte, obstajajo primerne letvice, ki omogočajo usmeritev žarnic proti tlom.

Svetlobni tip

Najmanj onesnažujoča svetloba je enobarvna, to je tista, ki je za razliko od bele svetlobe sestavljena iz ene valovne dolžine (ali nekaj dolžin). Idealne so natrijeve žarnice z nizkim pritiskom (rumena svetloba), saj ustvarjajo manj svetlobnega onesnaženja, saj povzročajo manj motenj.

Zoniranje

Območje ozemlja je pomembno na podlagi njegovih resničnih potreb po razsvetljavi in ​​občutljivosti na svetlobno onesnaženje. To omogoča določitev predpisov in drugih tehničnih ukrepov, ki ustrezajo posameznim področjem.

Reference

1. Buchiniz YN, Torre MG in Lepez HS (2010). Vrednost nebesnega vira - nočna slika in svetlobno onesnaženje. Ustna predstavitev. Tematska os Vpliv na okolje, Okoljski kongres 2010, Nacionalna univerza v San Juanu, San Juan, Argentina.
2. Chepesiuk R (2009). Manjka mrak. Učinki na zdravje pri onesnaževanju s svetlobo. Perspektive okoljskega zdravja 117: 20-27.
3. Falchi F, Cinzano P, CD Elvidge, Keith DM in Haim A (2011). Omejevanje vpliva svetlobnega onesnaževanja na zdravje ljudi, okolje in zvezdno vidnost. Časopis za upravljanje z okoljem 92: 2714–2722.
4. González-Ríos I (2008). Svetlobno onesnaževanje: vpliv mestne, javne in energetske učinkovitosti. Reala 307: 27-65.
5. Herranz-Dorremochea C, Ollé-Martorell JM in Jáuregui-Sora F (2011). LED razsvetljava in problem svetlobnega onesnaženja. Astronomija II. Oder, št. 144: 36–42.
6. Hölker F, Wolter C, Perkin EK in Tockner K (2010). Svetlobno onesnaževanje kot nevarnost biotske raznovrstnosti. Trendi v ekologiji in evoluciji 25: 681–682.
7. Longcore T in Rich C (2004). Ekološko svetlobno onesnaženje. Spredaj Ecol. Okolice. 2: 191–198.