Вредоносные огни ночного города: что такое световое загрязнение?
Сейчас более 80% населения планеты живет под засветленным небом. Например, в США и Европе 99% людей сталкиваются с ярким электрическим светом по ночам.
Эта проблема относительно недавно привлекла внимание исследователей. Первый атлас светового загрязнения был создан только в 2001 году под руководством физика из Университета Сантьяго-де-Компостела Фабио Фальчи. В 2016 году эксперты повторно проверили уровень освещенности ночного неба. В исследовании анализировались и страны "Большой двадцатки", куда входит Россия.
Однако если смотреть на карту, составленную учеными, то может показаться, что проблема засветки не актуальна для нашей страны. Действительно, более 60% неба на территории РФ можно считать нетронутым, однако именно на пострадавших от осветленности участках проживает более 60% всего населения.
И ситуация не становится лучше: анализ видимости звезд с 2011 по 2022 год, выпущенный в 2023-м, показал, что глобальный уровень яркости неба становится выше на 9,6% каждый год, что соответствует удвоению степени засветления каждые восемь лет. Исследования также показывают, что световое загрязнение на планете увеличилось как минимум на 49% с 1992 по 2017 год. Однако это значение очень усредненное, так как ученые принимали во внимание только данные, полученные со спутников. Фактическое осветление неба может быть на 270% выше по сравнению с 1992 годом, а в некоторых регионах уровень "сияния" ночного неба мог увеличиться на 400% в видимом спектре.
Почему возникает световое загрязнение?
По сути, световое загрязнение — антропогенное (вызванное человеком) изменение уровня наружного света по сравнению с естественными показателями.
В первую очередь световое загрязнение связано с расточительным использованием ресурсов и энергии, которые негативно сказываются на состоянии планеты и окружающей среды. Исследователи связывают этот вид загрязнения с загрязнением воздуха, так как многие современные электростанции используют тепловую генерацию электроэнергии, в ходе которой расходуются невозобновляемые природные ресурсы и происходят выбросы опасных для окружающей среды продуктов горения в атмосферу. Таким образом, если бы люди использовали меньше света, то могли бы сократить загрязнение воздуха и сохранить исчерпаемые природные богатства.
Обычно выделяют следующие компоненты светового загрязнения:
чрезмерно яркие осветительные приборы, которые вызывают визуальный дискомфорт; небесное свечение (Skyglow) — особое явление, при котором свет, исходящий от земли, рассеивается в атмосфере, из-за чего ночное небо кажется светлее (это особенно часто встречается в мегаполисах); недобросовестное отношение к правилам освещения, из-за которого свет попадает туда, где его быть не должно или где он абсолютно бесполезен; неверная организация источников освещения, из-за которой образуются чрезмерно яркие и сбивающие с толку пространства.
Ситуацию осложняет еще и то, что люди перешли от традиционных натриевых ламп к светодиодному освещению (в 2019 году их доля на мировом рынке выросла до 49%). На первый взгляд, альтернатива кажется более экологичной: светодиоды производят больше света за то же количество энергии, что делает их использование менее опасным для окружающей среды. Однако одним из результатов их развития стало необдуманное применение света, что и привело к нынешней ситуации. При этом специалисты отмечают, что метод, с помощью которого получают характерное для светодиодов белесое свечение, приводит к тому, что от них исходит много синего, коротковолнового света, который наносит наибольший ущерб ночной темноте.
Еще одним поводом для опасений стали исследования британских ученых из Центра экологии и гидрологии Великобритании: они выяснили, что "экологически чистые" уличные фонари вредят жизни насекомых сильнее, чем натриевые. Оказалось, что численность гусениц моли в живых изгородях на улицах Англии была на 52% ниже в тех местах, где использовались современные светодиоды, а там, где освещение оставалось натриевым, — на 41% ниже по сравнению в неосвещенными участками.
Чем еще опасно световое загрязнение?
Сегодня световое загрязнение признано глобальной проблемой: оно наносит вред окружающей среде и экосфере. Дело в том, что за миллиарды лет существования планеты животные и растения научились жить с учетом предсказуемых ритмов наступления дня и ночи. Эти циклы закодированы в ДНК практически всех существующих сегодня видов: от них зависят такие процессы, как размножение, питание, сон и даже способность защищаться от хищников.
Световое загрязнение провоцирует изменения в этом режиме, что чревато глобальными негативными последствиями для некоторых животных. Например, изменение уровня темноты ночного неба отражается на миграционных моделях морских черепах и птиц. Обычно эти виды ориентируются по лунному свету во время сезонных перемещений: искусственный свет же путает животных, они теряются в пути и погибают.
Кроме того, световое загрязнение мешает размножению животных. Например, внедрение искусственного освещения на пляжах, где спариваются черепахи и призрачные крабы, привело к сокращению попыток гнездовья как минимум на 20%.
Другой негативный эффект, который оказывает световое загрязнение, — сокращение количества пищи для птиц и других животных, питающихся насекомыми. Мухи и комары не могут устоять перед горящими лампами, подлетают к ним слишком близко и погибают.
От светового загрязнения могут пострадать даже подводные обитатели. Неестественно яркие участки под водой привлекают меньше существ, которые добывают себе пищу с помощью фильтрации воды, например асцидий и многощетинковых червей. Это означает, что искусственный свет может менять подводные экосистемы.
Помимо вреда природе световое загрязнение сопряжено с большими энергетическими потерями. Согласно данным Международной ассоциации темного неба (International Dark-Sky Association — IDA), по крайней мере 35% наружного освещения тратится впустую из-за плохого проектирования осветительных приборов. По оценкам экспертов, только в США $3 млрд в год уходит на то, чтобы осветить небо, а учитывая то, что мировые расходы на освещение составляют около $50 млрд, экономический ущерб от светового загрязнения можно назвать колоссальным.
Однако наиболее сильный негативный эффект от светового загрязнения испытывают астрономы, особенно специалисты, которые наблюдают за звездами с Земли. Помимо уличного света им мешает засветление, которое провоцируют космический мусор и спутники (общая масса космических объектов на околоземной орбите в 2023 году достигла 11 500 т). Они отражают свет, исходящий от Земли, и способствуют увеличению яркости ночного неба, что очень мешает смотреть на звезды: отзеркаленные ими лучи солнца постоянно появляются в виде полос при астрономических наблюдениях, проводимых с помощью наземных телескопов. Если ничего не предпринять, в скором времени люди не смогут изучать космос с Земли.
Вредит ли чрезмерный свет людям?
Тело человека, как и все на планете, адаптировалось к постоянной смене дня и ночи: в течение суток мы испытываем циклические колебания интенсивности различных биологических процессов. За эту особенность организма отвечают так называемые циркадные ритмы: именно они управляют дневной и ночной активностью организма.
Например, от циркадных ритмов зависит выработка гормона мелатонина. Это вещество регулирует суточные циклы сна и бодрствования: в темноте его становится больше, а при ярком свете — меньше.
Этих внутренние процессы могут сбиться из-за светового загрязнения, что чревато бессонницей, хронической усталостью, головными болями, стрессом и тревогой. Некоторые исследователи и вовсе считают, что снижение уровня мелатонина связано с развитием онкологических заболеваний, например рака молочной железы и толстой кишки.
Кроме того, излишнее воздействие света по ночам и сопряженное с этим нарушение циркадных ритмов может привести к депрессии. Это подтверждают эксперименты с мышами: постоянный тусклый свет ночью в течение четырех недель провоцировал у грызунов депрессивное поведение, что доказывает значимость суточного светового цикла не только для физического, но и для ментального здоровья.
Как сократить световое загрязнение?
Очевидно, что просто отказаться от всего ночного освещения невозможно из соображений безопасности. Однако некоторые "зеленые" инициативы и изменения в политике городского освещения могут помочь снизить негативный эффект от искусственных источников света. Например, в некоторых районах Великобритании для экономии денег муниципалитета фонари стали выключать глубокой ночью, когда на улицах практически не оставалось людей. Это оказалось полезно не только для бюджета, но и для насекомых: они стали лучше размножаться. Исследования подтвердили, что для восстановления экологического баланса достаточно выключать свет с полуночи до рассвета.
Однако снизить уровень светового загрязнения можно и без столь радикальных мер. Главное, учитывать следующие аспекты, рекомендованные IDA.
Полезность. Необходимо подходить к вопросу установки искусственного света осознанно и делать это только в тех местах, где это по-настоящему нужно. Это поможет избежать негативных последствий засветления для дикой природы и местности в целом. Четкая цель. Если освещение действительно нужно, необходимо, чтобы оно было направленным, а лучи света не затрагивали окружающую территорию. Иногда достаточно надеть на обычный фонарь "колпак", чтобы лишний свет не освещал ночное небо слишком сильно. Интенсивность света. Свет не должен быть ярче необходимого: лучше придерживаться минимальных значений, чтобы избежать негативных последствий. Контроль. Не стоит оставлять его включенным, когда он никому не нужен. Чтобы избежать перерасхода энергии, можно использовать, например, датчики движения. Цвет. Холодный свет гораздо вреднее света теплых оттенков (он приносит наибольший вред животным и насекомым), поэтому его использование лучше сократить.
И успешные прецеденты такого подхода уже есть. Например, в городе Пуэрто-де-ла-Крус на Тенерифе, где чистота ночного неба является одной из основных туристических достопримечательностей (именно там расположена обсерватория Тейде, которая не смогла бы работать при чрезмерном освещении), в 2018 году установили 6 тыс. экранированных светодиодных фонарей. Благодаря доработке большинство лучей синего спектра удалось отфильтровать, а свет направить в зону, которую необходимо осветить. При этом экономию электроэнергии для освещения оценивают в 65%.
Мария Богрянова
