ينتج عن التحول إلى إضاءة الشوارع LED المزيد من تلوث الضوء الأزرق - وهو اتجاه مهم لم تلاحظه الأقمار الصناعية المتخصصة التي تراقب الإضاءة الليلية. هذا هو استنتاج الباحثين في المملكة المتحدة ، الذين قاموا بتحليل الصور الرقمية للأرض التي التقطها رواد الفضاء على متن محطة الفضاء الدولية (ISS). يقول العلماء إن التحول إلى الضوء الأزرق له عواقب سلبية على صحة الإنسان وسلوك الحيوان وعلم الفلك.
كانت مصابيح LED موجودة منذ ستين عامًا ، ولكن الأجهزة الأقدم تعمل باتجاه النهاية الحمراء للطيف البصري. ومع ذلك ، في التسعينيات ، أصبحت مصابيح LED الزرقاء الساطعة متاحة - مما أدى إلى فوز مخترعيها بـ 2014 جائزة نوبل في الفيزياء. أدت القدرة على إنشاء مصابيح LED زرقاء ساطعة بسرعة إلى تطوير مصابيح LED بيضاء ، والتي أصبحت موجودة في كل مكان في العديد من تطبيقات الإضاءة.
في الواقع ، بدأت مصابيح الشوارع LED في استبدال مصابيح الصوديوم - التي تنتج الضوء الأصفر - في العديد من البلدان الأوروبية. بالإضافة إلى توفير تكلفة أقل وكفاءة طاقة أعلى من الصوديوم ، توفر مصابيح LED عرضًا أفضل للألوان ، مما يحسن من تمييز المراقب للأشياء المضيئة.
تأثيرات سلبية
ومع ذلك ، يشير الباحثون إلى أن هذا الطرح له جانب مظلم. أظهرت الدراسات السابقة أن كمية التلوث الضوئي تتزايد مع إدخال مصابيح LED. علاوة على ذلك ، فإن ضوء LED هذا أكثر زرقة من ضوء الصوديوم وأظهرت الأبحاث السابقة أن التعرض الليلي للضوء الأزرق يمكن أن يكون له آثار سلبية على إيقاع الساعة البيولوجية لدى الناس ونومهم. هناك أدلة على أن الضوء الأزرق يمكن أن يغير سلوك بعض الحشرات كما أنه يؤدي إلى تفاقم مشكلة التلوث الضوئي في سماء الليل - مما يجعل رؤية النجوم أكثر صعوبة لكل من الجمهور وعلماء الفلك.
الآن ، فريق من العلماء في جامعة إكستر في المملكة المتحدة بقيادة أليخاندرو سانشيز دي ميغيل في كل من Exeter و Universidad Complutense في مدريد بإسبانيا ، للمرة الأولى ، حددت الزيادة في التلوث بالضوء الأزرق في أوروبا.
يقول سانشيز دي ميغيل: "لا يوجد سبب لاستخدامنا لمصابيح LED غنية بالأزرق" عالم الفيزياء. "كفاءة الطاقة لديهم أفضل قليلاً ، ولكن عند مراعاة التعتيم والاتجاه ، بالإضافة إلى تصميم الإضاءة الجيد ، فإن هذه النقطة لا صلة لها بالموضوع."
صور رواد الفضاء
عادةً ما تأخذ بيانات الأقمار الصناعية حول الإضاءة الليلية في الاعتبار جميع الأطوال الموجية للضوء المرئي معًا ولا تفرق بين الأحمر والأخضر والأزرق. استخدم فريق سانشيز دي ميغيل بدلاً من ذلك الصور التي تم التقاطها بواسطة رواد فضاء محطة الفضاء الدولية باستخدام الكاميرات الرقمية المنعكسة أحادية العدسة (DSLR) ودمج الصور مع البيانات من أجهزة استشعار الأقمار الصناعية. يعتمد هذا على العمل السابق الذي قام به فريق Sánchez de Miguel ، والذي أظهر أن صور الكاميرا من الفضاء تلتقط بيانات اللون والإشعاع بشكل أفضل من الأقمار الصناعية لمراقبة الأرض.
قارنوا صور الكاميرا لأوروبا التي تم التقاطها من محطة الفضاء الدولية في عامي 2012 و 2013 مع الصور التي تم التقاطها بين عامي 2014 و 2020 ، عندما بدأت ثورة LED في الظهور. وجدوا زيادة واضحة في الضوء الأزرق القادم من القارة. من بين الدول الأوروبية ، كانت الزيادة هي الأبرز في إيطاليا ورومانيا والمملكة المتحدة ، في حين كانت تأثيرات المصابيح البيضاء الباعثة للضوء الأزرق أقل وضوحًا في النمسا وألمانيا.
فيما يتعلق بالاختلافات بين الدول ، فإن جزءًا من السبب هو أن بعض البلدان لديها إضاءة قديمة تحتاج إلى استبدالها بشكل أكثر إلحاحًا ، بينما يرى سانشيز دي ميغيل ذلك اختلافًا ثقافيًا في بلدان أخرى.
استبدال مصابيح الشوارع القديمة
يقول: "إيطاليا تتغير بسرعة كبيرة". "لا أعرف جيدًا أسباب رومانيا ، ولكن ربما يرجع ذلك إلى أن إضاءة الشوارع كانت قديمة ، كما حدث في المملكة المتحدة."
نتيجة للدراسة ، يعتقد سانشيز دي ميغيل أن دراسات التلوث الضوئي الليلي قد قللت من تقدير الآثار الضارة المحتملة لمصابيح LED ، وذلك ببساطة لأنه حتى الآن ، لم تكن جميع عمليات مراقبة التلوث الضوئي بالأقمار الصناعية محددة بالألوان.
استعادة النجوم
روسكين هارتلي، المتحدث باسم جمعية السماء المظلمة الدولية ، يوافق. "على مدار الـ 25 عامًا الماضية ، من الواضح أن أوروبا أصبحت أكثر سطوعًا وزرقة في الاندفاع للانتقال إلى مصابيح LED الليلية الموفرة للطاقة" ، كما يقول عالم الفيزياء. "لسوء الحظ ، تأثرت جودة البيئة الليلية ، وما زلنا نهدر كميات هائلة من الطاقة من خلال الأضواء الليلية الضائعة."
يشير سانشيز دي ميغيل إلى أن الضوء الليلي الاصطناعي يعتبر ملوثًا من قبل الأمم المتحدة ، ويقول: "إن أفضل طريقة للحد منه هي التحكم في استخدامه. هناك طرق بسيطة للقيام بذلك في مرحلة التخطيط [الحضري] ، ولدينا أيضًا طرق بسيطة لقياس ذلك باستخدام كاميرات DSLR ".
يوافق هارتلي على أنه يمكن حل بعض المشاكل من خلال التخطيط الأفضل وتصميم الإضاءة الأفضل. "عند استخدامه بعناية واهتمام ، فقد ثبت أن نظام الإضاءة الليلية LED المصمم جيدًا يقلل من تلوث الضوء ويوفر الطاقة" ، كما يقول. "نوصي بأن يتبع أي شخص يفكر في مشروع الإضاءة الخارجية المفصل IDA-IES خمسة مبادئ للإضاءة الخارجية المسؤولة. سيؤدي اتباع نهج شامل للإضاءة الخارجية في النهاية إلى تحسين الرؤية ، وموائل ليلي صحية وغير متقطعة ، وسماء أكثر قتامة ".
تم وصف البحث في علم السلف.
