SVJETLOSNO ZAGAĐENJE: KARAKTERISTIKE, UZROCI, POSLJEDICE, RJEŠENJA - OKOLIŠ - 2026

Svjetlosno zagađenje je uplitanje u prirodi umjetnih izvora svjetlosti uzrokuje negativne učinke na živa bića ili utječu na ljudske interese. Malo se pozornosti posvećuje svjetlosnom zagađenju, ali ima utjecaj mijenjanjem ciklusa prirodnih svijetlih i tamnih.

Dugo vremena su ljudska bića koristila noć za svoje aktivnosti, umjetno osvjetljujući i na taj način utječući na prirodni okoliš. Svijest o svjetlosnom zagađenju pojavila se tek u 60-70-im (20. stoljeću), kada su astronomi upozoravali na to. To je zato što blještavilo gradova ometa promatranja i mjerenja iz astronomskih opservatorija.

Lagano zagađenje planeta Zemlje. Izvor: Dominic Alves

Umjetno svjetlo širi se u okoliš i zahvaljujući svojstvima refleksije i refrakcije završava obuhvaćajući okolni prostor. Odbojnost određuje da fotoni (elementarne jedinice svjetlosti) odbijaju površine i čestice koje utječu.

Uzrok svjetlosnog onečišćenja je stvaranje umjetne svjetlosti od strane ljudi u višku i bez nadzora. Rast ljudske populacije i njezina koncentracija u urbanim središtima generiraju sve veću potražnju svjetla.

Uz to, nesvjesnost u pogledu sposobnosti svjetla kao zagađivača ne predstavlja potrebu za njegovom adekvatnom kontrolom. Loše usmjerena ulična rasvjeta, svijetle ploče i noćni promet motornih vozila stvaraju višak svjetla.

Zagađenje svjetlom varira ovisno o vrsti lampe koja ga stvara, a najviše zagađuje one koje daju plavkasto-bijelu svjetlost. Lako zagađuje kada se projicira u okoliš, napadajući privatna područja i zasljepljujuća ili neredna područja.

Prema izvoru koji ga emitira, svjetlosno zagađenje nastaje javnom ili privatnom rasvjetom, oglasima, farovima vozila i reflektorima zabave.

Svjetlosno zagađenje ima negativne učinke na ljude mijenjajući njihov biološki sat. To utječe na zdravlje stvarajući živčane probleme, nesanicu, pa čak i hormonalnu neravnotežu.

Isto tako, ometa aktivnost astronomskih opservatorija, budući da blještavilo gradova sprječava percepciju noćnog neba. Time se uskraćuje i građanima estetsko iskustvo.

S druge strane, svjetlosno onečišćenje podrazumijeva gubitak električne energije, što predstavlja ekonomske gubitke i trošenje resursa. Pored toga, u procesu stvaranja one svjetlosti koja se troši, nastali su i drugi zagađivači poput CO2.

Svjetlosno zagađenje ima negativne učinke na prirodne ekosustave i može utjecati na ptice selice, kao i insekte i žabe. Svjetlost mijenja put do mora malih kornjača nakon izbacivanja jaja na plažama.

Općenito, promjena ciklusa dan-noć generira promjene u ponašanju živih bića. Te promjene utječu na njihovo hranjenje, razmnožavanje i odnos grabljivac-plijen. Biljke trpe promjene u fotoperiodu (odgovor na trajanje dan-noć), s posljedicama cvjetanja.

Najveće svjetlosno zagađenje na svijetu događa se u najrazvijenijim zemljama i u velikim gradovima. Glavni izvori svjetlosnog onečišćenja nalaze se na istočnoj obali Sjedinjenih Američkih Država, Europi, sjevernoj Indiji, Tajvanu, Japanu i Kini.

Rješenja svjetlosnog onečišćenja socijalna su, pravna i tehnička. Društveno je potrebno stvoriti svijest o postojanju ove vrste onečišćenja i njenim učincima.

U pravnom smislu potrebni su strogi zakoni koji reguliraju uporabu rasvjete. Isto tako, potrebno je zabraniti pretjerano svjetlo iznad horizonta i zajamčiti provedbu odgovarajućih tehničkih mjera.

Tehnički postoje rasvjetni sustavi koji uključuju prikladne svjetiljke (jednobojne), kao i ispravne orijentacije. Postoje i mjerači vremena koji vam omogućuju reguliranje vremena osvjetljenja.

karakteristike

Svjetlosno zagađenje odnosi se na umjetno svjetlo kada se emitira u višku ili izvan raspona u kojem je funkcionalno. Karakteristike difuzije svjetlosti, poput refleksije, stvaraju takozvani svjetlosni sjaj gradova.

Drugim riječima, emitirana svjetlost se odbija od površine, a kada krene prema atmosferi odbija energične čestice koje ju vraćaju.

Bortleova ljestvica tame na nebu

John E. Bortle stvorio je 2001. ljestvicu (od 1 do 9) za mjerenje koliko je noćno nebo vedro. Razina 1 je najmračnije nebo koje se može promatrati sa zemlje, s najvećim brojem zvijezda. Dok razina 9 odgovara noćnom nebu koje se vidi iz središta velikog grada, u kojem se vidi malo zvijezda.

uzroci

Temeljni uzrok svjetlosnog onečišćenja je emisija svjetlosti umjetnom rasvjetom. To zauzvrat određuje niz ljudskih potreba koji uključuju:

- Dopustite noćne aktivnosti.

- Stvoriti uvjete za sigurnost građana.

- Olakšajte sigurnost prometa u automobilu.

- Proširenje ekonomske aktivnosti.

- Reklamna rasvjeta.

- Ukrasna rasvjeta.

Ova emisija svjetlosti može uzrokovati zagađenje djelovanjem tri glavna faktora:

Izravno pitanje

To je glavni faktor svjetlosnog onečišćenja, budući da se umjetno svjetlo emitira u tamni okoliš kako bi ga osvijetlilo. Snažan je izvor zagađenja zbog svog intenziteta i obično je višesmjeran.

Moderni grad je izvor svjetlosti, zahvaljujući kombinaciji bezbrojnih izvora koji uključuju javnu i privatnu rasvjetu. To uključuje ulične i ulične svjetiljke ili svjetiljke, svjetla u kućama i zgradama za gospodarske aktivnosti, osvijetljene znakove, panoe i prednja svjetla vozila.

Ovo odašiljeno svjetlo može izravno utjecati na zagađenje kada je usmjereno prema staništu živih bića. Isto tako to može učiniti sekundarno refleksijom ili refrakcijom.

Odbojnost na osvijetljenim površinama

Emitirana svjetlost reflektira se na površinama urbaniziranog područja poput ulica, zgrada, znakova i bilo kojeg objekta u radijusu svog djelovanja. Kada se fotoni sudaraju s tim površinama, oni se odražavaju u različitim smjerovima, stvarajući svjetlosni sjaj grada.

Međutim, ovaj sekundarni faktor kontaminacije očito je slabiji od prvog. Zapravo, u gradovima u kojima se žarulje pravilno usmjeravaju, učinak refleksije zagađenja je značajno nizak.

Odbojnost u atmosferskim česticama

Konačno, emitirana i reflektirana svjetlost je usmjerena prema atmosferi i tamo se sudara s suspendiranim česticama.

vrste

Zagađivanje svjetlom može se klasificirati na različite načine, ovisno o vrsti svjetiljke koja ga proizvodi, njegovim karakteristikama ili izvoru koji ga stvara.

- Prema vrsti svjetiljke

Zagađenje svjetlom varira ovisno o vrsti svjetiljke koja daje svjetlost. Monokromatske žarulje poput natrijevih žarulja manje će zagađivati ​​od bijelih svjetiljki poput fluorescentnih ili nekih LED.

- Prema svojim karakteristikama

Projicirana svjetlosna difuzija

Raspršivanje svjetlosti je difuzno i ​​znatno doprinosi odsjaju koji emitiraju urbana središta.

Invazivna svjetlost

Kad vanjski izvor svjetlosti prodire u kuće ili područja na kojima njegova rasvjetna funkcija ne odgovara, postaje zagađivač.

Sjaj ili odsjaj

Prekomjerno ili iznenadno osvjetljenje izaziva bljesak kod pješaka i vozača vozila i može uzrokovati nesreće. Na primjer, visoke grede vozila.

Heterogena rasvjeta ili prenapučenost

To su područja s nepravilnom rasvjetom, s različitim izvorima svjetlosti, što uzrokuje dezorijentaciju, zbunjenost, odvlačenje pozornosti i stres. Na primjer, veliki broj svjetlosnih znakova i ulične rasvjete.

Isto tako, područja s viškom umjetne rasvjete mogu se predstaviti za zadatke koji se tamo obavljaju.

- Prema izvoru

Ulična rasvjeta

To je najveći izvor svjetlosnog onečišćenja koji postoji, posebno kada sustav rasvjete nije pravilno dizajniran. Taj je izvor odgovoran za 40 do 60% svjetlosnog onečišćenja, i to difuzijom projicirane i invazivne svjetlosti.

Lagana upozorenja

U nekim velikim gradovima, poput New Yorka ili Tokija, ovaj izvor svjetlosti dostiže visoku razinu pada. Izravni je uzrok onečišćenja difuzijom projicirane i invazivne svjetlosti jer ona emitira iznad horizonta.

Prednja svjetla u vozilu

Ovo je mobilni i varijabilni izvor, a u gradovima s visokim stupnjem noćnog prometa postaje važan čimbenik svjetlosnog onečišćenja. Ovisno o vrsti prednjeg svjetla i ako nisu ispunjena pravila za njegovu uporabu, to je uzrok onečišćenja.

Privatna rasvjeta

Svjetla u kućama, posebno u zgradama u velikim gradovima, stvaraju značajno svjetlosno zagađenje.

reflektori

To je općenito izvor onečišćenja točkastim svjetlom, jer su to reflektori koji se koriste u javnim emisijama. Zagađenje nastaje difuzijom projicirane i invazivne svjetlosti.

Uređivanje efekata

Učinci svjetlosnog zagađenja mogu se grupirati u tri široke kategorije:

- Učinci na noćnom nebu

Svjetlosno zagađenje nastalo sjajem gradova čini noćno nebo nevidljivim. Zvijezde možemo vidjeti zahvaljujući kontrastu njihove svjetline (vlastite ili reflektirane) u kontekstu nebeske tame.

Aspekt neba noću sa i bez svjetlosnog zagađenja. Izvor: Jeremy Stanley

Svjetlost svjetlosti iz gradova povećava jasnoću nebeske pozadine iznad svjetline zvijezda, čineći ih nevidljivima.

- Učinci na ljude i njihovo stanište

Ulazak vanjske svjetlosti

Vanjska rasvjeta u gradovima često stvara svjetlosno onečišćenje narušavajući privatnost domova. Ponekad to može biti korisno, na primjer tako što nam omogućuje kretanje noću bez uključivanja unutarnjih svjetala.

Međutim, to ograničava one ostale okolnosti u kojima želite zadržati tamu bez privlačnosti da zatvorite prozore.

Utjecaj na zdravlje

Živa bića reagiraju na cirkadijanski ritam, to jest fiziološke reakcije prema definiranim razdobljima između 20 i 28 sati. Stoga, izmjena ciklusa svjetlosti i tamne generira fizičke, mentalne i bihevioralne promjene. Zagađenje svjetlom uzrokuje ozbiljne poremećaje spavanja, a samim tim i ponašanje kod ljudi.

Melatonin je hormon noćne sekrecije koji proizvodi pinealna žlijezda koji pomaže u regulaciji biološkog sata i smanjuje noćnu proizvodnju estrogena.

Dokazano je da se, kada se ljudsko tijelo podvrgne umjetnoj rasvjeti, proizvodnja melatonina drastično smanjuje. Prema istraživanjima (još nije konačna) to bi moglo povećati rizik od određenih vrsta raka.

Sa svoje strane, Francuska nacionalna agencija za sigurnost hrane, okoliša i rad (ANSES) ukazala je na druge rizike od svjetlosnog onečišćenja. Na primjer, oksidativni stres nastao u mrežnici velikom učestalošću određenih vrsta rasvjete (npr. LED).

Ekonomski učinci

Zagađenje svjetlom posljedica je viška svjetlosti koji se raspršuje, pa podrazumijeva otpad od njega. Izračunato je povećanje od najmanje 20% što vodi izravnim ekonomskim gubicima.

Otpadu koji rezultira svjetlosnim onečišćenjem dodaje se sav ekonomski trošak koji je uključen u njegovu proizvodnju (resursi i onečišćenje iz drugih izvora).

Uz to, svjetlosno onečišćenje prisililo je uspostavljanje astronomskih opservatorija na mjestima udaljenim od naseljenih središta. To je povećalo troškove gradnje i poslovanja, uglavnom se odnosi na prijevoz materijala, zaliha i osoblja.

Tehnički učinci

Na astronomiju je utjecalo svjetlosno zagađenje, zbog spomenutih učinaka na noćnom nebu. Zapravo, astronomi su bili prvi koji su na to upozorili i razvili magnitudu za mjerenje.

Ovaj indeks naziva se Svjetlost nebeske pozadine i mjeri povećanje njegove jasnoće.

Estetski utjecaji

Tko nikada nije bio daleko od urbanih središta, nije uspio u potpunosti cijeniti zvjezdano nebo. To podrazumijeva gubitak značajnog estetskog i emocionalnog iskustva, koje se može doživjeti samo odmaknuvši se od gradova.

Uzmite u obzir da se svjetlosno zagađenje koje stvaraju veliki gradovi proteže na desetke kilometara, povezujući se sa susjednim gradovima. Stoga, ista prijetnja našem noćnom krajoliku i neki autori govore o kulturnom gubitku "doživljaja noći"

- Učinci na prirodne ekosustave i biološku raznolikost

Ciklus dana i noći s karakterističnim razinama osvjetljenja upravljali su razvojem vrsta. Oni su stoga prilagodili svoje ponašanje tom ciklusu u svakom pojedinom okruženju na planeti.

životinje

Divlje životinje su još osjetljivije na utjecaj svjetlosnog onečišćenja na njihov biološki sat i etologiju (ponašanje). Vrste s noćnim navikama poput šišmiša i određeni vodozemci vide svoje stanište ozbiljno pod utjecajem noćne rasvjete.

Suočene s neobičnom rasvjetom, životinje se dobro prilagođavaju ili odbacivanjem ili privlačenjem. U svakom slučaju, to podrazumijeva promjene u njihovom hranjenju, migraciji, razmnožavanju ili odnosu predator-plijen.

Primjerice, kad se izležavaju morske kornjače nakon izleživanja kreću u more, oni gube put do izvora svjetlosti. Noćni grabljivci poput sova zahtijevaju tamu da bi otkrili i zaustavili svoj plijen.

Vrste insekata i žaba privlače izvore svjetlosti i njihova populacija opada. Zato vrlo osvijetljene zgrade u blizini prirodnih područja negativno djeluju na ove organizme.

Imajmo na umu da su vrste s aktivnim noćnim ciklusom važan udio Životinjskog carstva. Procjenjuje se da je oko 30% svih kralježnjaka i više od 60% beskralježnjaka noćno.

Bilje

Cvatnja biljaka je postupak određen interakcijom genetskih i okolišnih čimbenika, uključujući fotoperiod. Odnosno, oni reagiraju na trajanje dana i noći, a izmjena tih ritmova utječe na cvjetanje određenih vrsta.

Odnos živih bića s ciklusima svjetla i tame toliko je relevantan da je motivirao razvoj dviju bioloških disciplina. Jedna od njih je eskotobiologija, koja proučava odnos života i tame. Drugi je kronobiologija koja proučava biološke ritmove.

- Učinci na druge zagađivače

Kisela kiša

Fotokemijski učinci su važni za određene procese koji se stvaraju u atmosferi. Na primjer, NOx radikali u prisutnosti svjetlosti stvaraju kiseline, a u nedostatku svjetlosti razgrađuju se.

Stoga kontinuirano umjetno osvjetljenje povećava proizvodnju kiselina, a time i kiselih kiša. Procjenjuje se da taj porast doseže između 5 i 7%.

Plinovi sa efektom staklene bašte

Kao što smo spomenuli kada smo govorili o ekonomskom učinku, oko 20% svjetlosti se troši pretvarajući se u svjetlosno onečišćenje. No, to također ima posljedice na stvaranje drugih onečišćujućih tvari, posebno na proizvodnju CO2.

Većina električne energije proizvodi se u termoelektranama, a one ispuštaju CO2, koji je glavni staklenički plin, izazivajući globalno zagrijavanje.

Primjeri mjesta sa svjetlosnim zagađenjem

Najupečatljiviji slučajevi svjetlosnog onečišćenja su veliki gradovi razvijenih zemalja. Zbog visoke koncentracije stanovništva i visoke ekonomske razine vidljiv je višak noćne rasvjete.

U svjetskim regijama najveće svjetlosno zagađenje postoji u Sjevernoj Americi, Europi i Aziji.

Las Vegas (Sjedinjene Države) noću. Izvor: EconomicOldenburger - Alles über den Las Vegas Strip

U Sjevernoj Americi ističu se SAD (posebno istočna obala), dok se u Europi ističu Grčka, Malta i Španjolska, a u Aziji Japan, Tajvan i Kina. Na gradskoj razini u Sjedinjenim Državama ističu se Las Vegas i New York. Ostali zapaženi gradovi su Moskva, Valensija, London, Rotterdam, Pariz, Hong Kong i Tokio.

U tim je gradovima noćni život zbog svoje veličine i socioekonomske dinamike intenzivan, što povećava potražnju za rasvjetom u javnim i privatnim prostorima. Na isti način dolazi do porasta prometa motornih vozila noću i komercijalne promocije putem svjetlosnih reklama.

Hong Kong

Visoka gustoća naseljenosti i gospodarstvo u razvoju čine Hong Kong gradom visoke razine svjetlosnog onečišćenja. Ima više od tisuću nebodera, zbog čega ga neki smatraju gradom s najvećim svjetlosnim zagađenjem na svijetu.

Tokio (Japan) je osvijetljen noću. Izvor: Moyan Brenn iz Italije

Prema studiji Sveučilišta u Tokiju, noć u Hong Kongu je tisuću puta svjetlija od utvrđene granice.

Las Vegas (SAD)

Najveći izvor prihoda u ovom gradu je turizam povezan s kockanjem, promičući najveću koncentraciju svjetlosnih znakova na svijetu. S druge strane, uobičajeno je koristiti reflektore velike snage za izravno osvjetljavanje neba.

New York (SAD)

Ovo je jedan od gradova s ​​najvećim svjetlosnim zagađenjem na svijetu, posebno trgovački okrug Manhattan. Kao zanimljivost, oko 90 tisuća ptica umire godišnje kada se sudaraju s neboderima dezorijentiranim intenzivnom rasvjetom.

Valencia, Španjolska)

Valencia je španjolski grad s najvećim svjetlosnim zagađenjem, a neki je smatraju i najvećim u Europi. Ovaj grad je 2007. godine potrošio 1,5 milijuna eura više od Barcelone, unatoč tome što ima pola stanovnika.

Međutim, danas se promovira program zamjene neučinkovitih uličnih svjetiljki u javnoj rasvjeti kako bi se smanjilo svjetlosno onečišćenje.

rješenja

Rješenja za svjetlosno onečišćenje obuhvaćaju socijalne, pravne i tehničke mjere.

- Društvena

Važno je povećati svijest o svjetlosnom zagađenju, njegovim posljedicama i rješenjima kako bi se dobila podrška građana za njegovu kontrolu. Potrebna je podrška za povezane zakonodavne mjere i racionalna upotreba rasvjete u kući i zajednici.

- Pravni

Postoji raznolikost zakonskih prava, uključujući prava koja moraju biti zaštićena od svjetlosnog onečišćenja. Od prava do zaštite vida noćnog neba kao dijela krajolika, do zaštite prirodnih staništa.

Stoga je nužno imati zakone koji reguliraju uporabu rasvjete, ograničavajući svjetlosno onečišćenje. Odnosno, kroz propise utvrditi razdoblja korištenja rasvjete i primjenu odgovarajuće opreme za racionalno korištenje svjetla.

Posebno je relevantna zabrana emisije svjetla iznad horizonta, osim zahtjeva zračne plovidbe.

- Tehnike

timovi

Postoje svjetiljke s timerima koji omogućuju prilagođavanje razdoblja osvjetljenja onome što je nužno. Na isti način, svjetiljke moraju svjetlost usmjeriti strogo prema potrebnim područjima i izbjegavati njeno rasipanje.

To podrazumijeva adekvatan dizajn sustava rasvjete i uporabu odgovarajuće opreme za svaki slučaj. Posebna pažnja mora se obratiti nagibu, smjeru, karakteristikama i vrsti svjetiljki.

Kako svjetlost ne prelazi vodoravnu liniju, postoje prikladne letvice koje omogućuju usmjeravanje svjetiljki prema zemlji.

Svjetlosni tip

Najmanje zagađujuća svjetlost je jednobojna, to jest ona koja se, za razliku od bijele svjetlosti, sastoji od jedne valne duljine (ili nekoliko duljina). Idealne su natrijeve žarulje niskog pritiska (žuto svjetlo), jer stvaraju manje svjetlosno zagađenje uzrokujući manje smetnji.

zoniranje

Zoniranje teritorija važno je na temelju stvarnih potreba za osvjetljenjem i osjetljivosti na svjetlosno onečišćenje. To omogućava uspostavljanje propisa i drugih tehničkih mjera primjerenih svakom području.

Reference

1. Buchiniz YN, Torre MG i Lepez HS (2010). Vrijednost nebeskog resursa - noćni pejzaž i svjetlosno zagađenje. Usmeno izlaganje. Tematska os Učinak na okoliš, Kongres za okoliš 2010., Nacionalno sveučilište San Juan, San Juan, Argentina.
2. Chepesiuk R (2009). Nedostaje mrak. Učinci svjetlosnog zagađenja na zdravlje. Perspektive zdravlja okoliša 117: 20-27.
3. Falchi F, Cinzano P, CD Elvidge, Keith DM i Haim A (2011). Ograničavanje utjecaja svjetlosnog onečišćenja na zdravlje ljudi, okoliš i zvjezdanu vidljivost. Časopis za upravljanje okolišem 92: 2714–2722.
4. González-Ríos I (2008). Lako zagađenje: implikacije na urbanu, javnu i energetsku učinkovitost. Reala 307: 27-65.
5. Herranz-Dorremochea C, Ollé-Martorell JM i Jáuregui-Sora F (2011). LED rasvjeta i problem svjetlosnog zagađenja. Astronomija II faza, br. 144: 36-42.
6. Hölker F, Wolter C, Perkin EK i Tockner K (2010). Lako zagađenje kao prijetnja biološkoj raznolikosti. Trendovi u ekologiji i evoluciji 25: 681–682.
7. Longcore T i Rich C (2004). Ekološka svjetlosna zagađenja. Prednji Ecol. Environ. 2: 191-198.