Skiftet til LED-gatebelysning gir mer blålysforurensning – en viktig trend som ikke har blitt lagt merke til av de spesialiserte satellittene som overvåker nattlys. Det er konklusjonen til forskere i Storbritannia, som har analysert digitale bilder av jorden tatt av astronauter om bord på den internasjonale romstasjonen (ISS). Forskerne sier at overgangen til blåere lys har negative konsekvenser for menneskers helse, dyreadferd og astronomi.
LED har eksistert i seksti år, men eldre enheter opererte mot den røde enden av det visuelle spekteret. På 1990-tallet ble imidlertid knallblå lysdioder tilgjengelige - og vant oppfinnerne deres 2014 Nobelprisen i fysikk. Evnen til å lage knallblå lysdioder førte raskt til utviklingen av hvite lysdioder, som blir allestedsnærværende i mange belysningsapplikasjoner.
Faktisk har LED-gatelys begynt å erstatte natriumlamper – som produserer gult lys – i mange europeiske land. I tillegg til å tilby lavere kostnader og høyere energieffektivitet enn natrium, gir LED bedre fargegjengivelse, noe som forbedrer en observatørs gjenkjennelse av opplyste objekter.
negative effekter
Forskere påpeker imidlertid at denne utrullingen har en mørkere side. Tidligere studier har vist at mengden lysforurensning øker med introduksjonen av LED. Videre er dette LED-lyset mye blåere enn natriumlys og tidligere forskning viser at natteksponering for blått lys kan ha negative effekter på folks døgnrytme og søvn. Det er bevis på at blått lys kan endre oppførselen til enkelte insekter, og det forverrer også problemet med lysforurensning på nattehimmelen – noe som gjør stjerner vanskeligere å se for både publikum og astronomer.
Nå har et team av forskere ved University of Exeter i Storbritannia, ledet av Alejandro Sánchez de Miguel av både Exeter og Universidad Complutense i Madrid, Spania, har for første gang kvantifisert økningen i blålysforurensning i Europa.
"Det er ingen grunn til at vi bruker LED-er som er så blårike," forteller Sánchez de Miguel Fysikkens verden. "Energieffektiviteten deres er litt bedre, men når dimming og retningsbestemmelse, samt god lysdesign, vurderes, er det punktet irrelevant."
Astronautenes bilder
Vanligvis vurderer satellittdata om nattlys alle bølgelengder av synlig lys sammen og skiller ikke mellom rødt, grønt og blått. Sánchez de Miguels team brukte i stedet bilder tatt av ISS-astronauter ved bruk av hverdagslige digitale single-lens reflex (DSLR) kameraer og kombinerte bildene med data fra satellittsensorer. Dette bygger på tidligere arbeid fra Sánchez de Miguels team, som viste at kamerabilder fra verdensrommet fanger opp farge- og radiometriske data bedre enn jordovervåkende satellitter.
De sammenlignet kamerabilder av Europa tatt fra ISS i 2012 og 2013 med bilder tatt mellom 2014 og 2020, da LED-revolusjonen begynte å ta tak. De fant en tydelig økning i blått lys som kom fra kontinentet. Av de europeiske nasjonene var økningen mest fremtredende i Italia, Romania og Storbritannia, mens effekten av blå-emitterende hvite lysdioder var minst fremtredende i Østerrike og Tyskland.
Når det gjelder forskjellene mellom nasjoner, er noe av årsaken at noen land har eldre belysning som trengte å skiftes ut mer presserende, mens for andre ser Sánchez de Miguel det som en kulturell forskjell.
Bytte gamle gatelys
"Italia endrer seg for raskt," sier han. "Jeg vet ikke godt nok årsakene til Romania, men kanskje det er fordi gatebelysningen deres var gammel, slik som skjedde med Storbritannia."
Som et resultat av studien mener Sánchez de Miguel at studier av nattlig lysforurensning har undervurdert de potensielle skadelige effektene av LED, rett og slett fordi frem til nå har all overvåking av lysforurensning med satellitter ikke vært fargespesifikk.
Gjenvinne stjernene
Ruskin Hartley, talsperson for International Dark-Sky Association, er enig. "I løpet av de siste 25 årene er det tydelig at Europa har blitt lysere og blåere i et hastverk med overgangen til energieffektive LED-nattlys," forteller han Fysikkens verden. "Dessverre har kvaliteten på nattemiljøet lidd, og vi fortsetter å kaste bort enorme mengder energi gjennom bortkastet nattlys."
Sánchez de Miguel påpeker at kunstig nattlys anses som en forurensning av FN og sier: «Den beste måten å begrense det på er å kontrollere bruken. Det er enkle måter å gjøre dette på i planleggingsfasen, og vi har også enkle måter å måle det på med DSLR-kameraer."
Hartley er enig i at noen av problemene kan formidles av bedre planlegging og bedre lysdesign. "Når det brukes med forsiktighet og oppmerksomhet, har et godt designet LED-nattlyssystem vist seg å redusere lysforurensning og spare energi," sier han. «Vi anbefaler alle som vurderer et utendørs belysningsprosjekt å følge skjøten IDA–IES Fem prinsipper for ansvarlig utendørsbelysning. En helhetlig tilnærming til utendørsbelysning vil til slutt resultere i forbedret synlighet, et sunt og uforstyrret nattlig habitat og mørkere himmel."
Forskningen er beskrevet i Vitenskap Fremskritt.
