Переход на светодиодное уличное освещение приводит к большему загрязнению синим светом — важная тенденция, которую не заметили специализированные спутники, отслеживающие ночное освещение. К такому выводу пришли исследователи из Великобритании, проанализировавшие цифровые фотографии Земли, сделанные астронавтами на борту Международной космической станции (МКС). Ученые говорят, что переход к более синему свету имеет негативные последствия для здоровья человека, поведения животных и астрономии.
Светодиоды существуют уже шестьдесят лет, но более старые устройства работали в красном конце видимого спектра. Однако в 1990-х годах стали доступны ярко-синие светодиоды, что принесло их изобретателям Нобелевская премия по физике 2014 г.. Возможность создавать яркие синие светодиоды быстро привела к разработке белых светодиодов, которые становятся повсеместными во многих осветительных приборах.
Действительно, светодиодные уличные фонари начали заменять натриевые лампы, излучающие желтый свет, во многих европейских странах. Помимо более низкой стоимости и более высокой энергоэффективности, чем натриевые, светодиоды обеспечивают лучшую цветопередачу, что улучшает распознавание освещенных объектов наблюдателем.
Отрицательные эффекты
Однако исследователи отмечают, что у этого развертывания есть и темная сторона. Предыдущие исследования показали, что количество светового загрязнения увеличивается с внедрением светодиодов. Кроме того, этот светодиодный свет намного голубее, чем натриевый свет, и предыдущие исследования показывают, что воздействие синего света в ночное время может негативно влиять на циркадный ритм и сон людей. Есть свидетельства того, что синий свет может изменить поведение некоторых насекомых, а также усугубляет проблему светового загрязнения ночного неба, из-за чего звезды становится труднее увидеть как для публики, так и для астрономов.
Теперь группа ученых Эксетерского университета в Великобритании под руководством Алехандро Санчес де Мигель Эксетера и Университета Комплутенсе в Мадриде, Испания, впервые количественно оценили увеличение загрязнения синим светом в Европе.
«Нет причин, по которым мы используем светодиоды с таким насыщенным синим цветом», — говорит Санчес де Мигель. Мир физики. «Их энергоэффективность немного лучше, но если учитывать затемнение и направленность, а также хороший дизайн освещения, то этот момент не имеет значения».
фотографии космонавтов
Как правило, спутниковые данные о ночном освещении учитывают все длины волн видимого света вместе и не различают красный, зеленый и синий цвета. Вместо этого команда Санчеса де Мигеля использовала изображения, снятые астронавтами МКС с помощью повседневных цифровых однообъективных зеркальных камер (DSLR), и объединила изображения с данными спутниковых датчиков. Это основано на предыдущей работе команды Санчеса де Мигеля, которая показала, что изображения с камер из космоса лучше фиксируют цвет и радиометрические данные, чем спутники наблюдения за Землей.
Они сравнили снимки Европы, сделанные камерами МКС в 2012 и 2013 годах, с изображениями, сделанными в период с 2014 по 2020 год, когда началась светодиодная революция. Они обнаружили явное увеличение синего света, исходящего от континента. Из европейских стран рост был наиболее заметен в Италии, Румынии и Великобритании, в то время как влияние белых светодиодов с синим излучением было наименее заметным в Австрии и Германии.
Что касается различий между странами, то отчасти причина в том, что в некоторых странах более старое освещение, которое требовало более срочной замены, в то время как для других Санчес де Мигель видит в этом культурную разницу.
Замена старых уличных фонарей
«Италия меняется слишком быстро, — говорит он. «Я недостаточно хорошо знаю причины для Румынии, но, может быть, это потому, что их уличное освещение было старым, как это случилось с Великобританией».
В результате исследования Санчес де Мигель считает, что исследования светового загрязнения в ночное время недооценивают потенциальное вредное воздействие светодиодов просто потому, что до сих пор весь мониторинг светового загрязнения с помощью спутников не был привязан к цвету.
Восстановление звезд
Раскин Хартли, представитель Международной ассоциации темного неба, соглашается. «Очевидно, что за последние 25 лет Европа стала ярче и голубее в спешке с переходом на энергосберегающие светодиодные ночные светильники», — говорит он. Мир физики. «К сожалению, качество ночной среды пострадало, и мы продолжаем тратить огромное количество энергии на бесполезное ночное освещение».
Санчес де Мигель указывает, что искусственный ночной свет считается загрязняющим веществом в Организации Объединенных Наций, и говорит: «Лучший способ ограничить его — контролировать его использование. Есть простые способы сделать это на этапе [городского] планирования, а также у нас есть простые способы измерить это с помощью цифровых зеркальных камер».
Хартли соглашается с тем, что некоторые из проблем могут быть решены за счет лучшего планирования и лучшего дизайна освещения. «Доказано, что при бережном и внимательном использовании хорошо спроектированная система светодиодного ночного освещения снижает световое загрязнение и экономит энергию», — говорит он. «Мы рекомендуем всем, кто рассматривает проект наружного освещения, следовать совместным IDA–IES Пять принципов ответственного наружного освещения. Целостный подход к наружному освещению в конечном итоге приведет к улучшению видимости, здоровой и ненарушенной ночной среде обитания и более темному небу».
Исследование описано в Наука развивается.
