Перехід на світлодіодне вуличне освітлення призводить до збільшення забруднення блакитним світлом – важливої тенденції, яку не помітили спеціалізовані супутники, які контролюють нічне освітлення. До такого висновку прийшли дослідники з Великобританії, які проаналізували цифрові фотографії Землі, зроблені астронавтами на борту Міжнародної космічної станції (МКС). Вчені кажуть, що перехід до блакитного світла має негативні наслідки для здоров’я людини, поведінки тварин і астрономії.
Світлодіоди існують уже шістдесят років, але старіші пристрої працювали на червоному кінці візуального спектру. Однак у 1990-х роках стали доступними яскраво-блакитні світлодіоди, які завоювали винахідників 2014 Нобелівська премія з фізики. Можливість створювати яскраво-блакитні світлодіоди швидко призвела до розробки білих світлодіодів, які стають повсюдними в багатьох сферах освітлення.
Дійсно, світлодіодні вуличні ліхтарі почали замінювати натрієві лампи, які випромінюють жовте світло, у багатьох європейських країнах. Окрім нижчої вартості та вищої енергоефективності, ніж натрій, світлодіоди забезпечують кращу передачу кольору, що покращує розпізнавання освітлених об’єктів спостерігачем.
Негативні наслідки
Однак дослідники зазначають, що це розгортання має темнішу сторону. Попередні дослідження показали, що кількість світлового забруднення збільшується із впровадженням світлодіодів. Крім того, це світлодіодне світло набагато блакитніше, ніж натрієве світло, і попередні дослідження показують, що нічний вплив синього світла може мати негативний вплив на циркадний ритм і сон людей. Є докази того, що блакитне світло може змінити поведінку деяких комах, а також загострює проблему світлового забруднення нічного неба, через що зорі стає важче побачити як для людей, так і для астрономів.
Зараз команда вчених з Університету Ексетера у Великобританії під керівництвом Алехандро Санчес де Мігель Ексетерського та Університету Комплутенсе в Мадриді, Іспанія, вперше кількісно визначив збільшення забруднення блакитним світлом у Європі.
«Немає жодних причин, чому ми використовуємо світлодіоди з таким насиченим синім кольором», — каже Санчес де Мігель Світ фізики. «Їхня енергоефективність трохи краща, але якщо врахувати затемнення та спрямованість, а також хороший дизайн освітлення, то цей момент не має значення».
Фото космонавтів
Як правило, супутникові дані про нічне освітлення враховують усі довжини хвилі видимого світла разом і не розрізняють червоний, зелений і синій. Натомість команда Санчеса де Мігеля використала зображення, зроблені астронавтами МКС за допомогою повсякденних цифрових однооб’єктивних дзеркальних камер (DSLR), і поєднала зображення з даними супутникових датчиків. Це базується на попередній роботі команди Санчеса де Мігеля, яка показала, що зображення з камери з космосу захоплюють колірні та радіометричні дані краще, ніж супутники моніторингу Землі.
Вони порівняли зображення Європи камерою, зроблені з МКС у 2012 та 2013 роках, із зображеннями, зробленими між 2014 та 2020 роками, коли почалася світлодіодна революція. Вони виявили явне збільшення синього світла, що надходить з континенту. З європейських країн зростання було найбільш помітним в Італії, Румунії та Великобританії, тоді як ефекти білих світлодіодів, що випромінюють синій колір, були найменш помітними в Австрії та Німеччині.
Що стосується відмінностей між націями, частково причина полягає в тому, що деякі країни мають старіші освітлювальні прилади, які потребують термінової заміни, тоді як для інших Санчес де Мігель вважає це культурною відмінністю.
Заміна старих ліхтарів
«Італія змінюється надто швидко», — каже він. «Я недостатньо добре знаю причини для Румунії, але, можливо, це тому, що їхнє вуличне освітлення було старим, як це сталося з Великобританією».
У результаті дослідження Санчес де Мігель вважає, що дослідження нічного світлового забруднення недооцінили потенційний шкідливий вплив світлодіодів просто тому, що до цього часу всі моніторинги світлового забруднення за допомогою супутників не проводилися за кольором.
Відновлення зірок
Раскін Хартлі, речник Міжнародної асоціації темного неба, погоджується. «Протягом останніх 25 років очевидно, що Європа стала яскравішою та блакитнішою в поспіху переходу на енергозберігаючі світлодіодні нічні ліхтарі», — каже він. Світ фізики. «На жаль, якість нічного середовища постраждала, і ми продовжуємо витрачати величезну кількість енергії через втрачене нічне освітлення».
Санчес де Мігель зазначає, що ООН вважає штучне нічне світло забруднювачем, і каже: «Найкращий спосіб обмежити його — це контролювати його використання. Є прості способи зробити це на етапі [міського] планування, а також у нас є прості способи виміряти це за допомогою цифрових дзеркальних камер».
Гартлі погоджується, що деякі проблеми можна вирішити за рахунок кращого планування та кращого дизайну освітлення. «Доведено, що добре розроблена світлодіодна система нічного освітлення зменшує світлове забруднення та економить енергію», — говорить він. «Ми рекомендуємо всім, хто розглядає проект зовнішнього освітлення, слідкувати за стиком IDA–IES П’ять принципів відповідального зовнішнього освітлення. Цілісний підхід до зовнішнього освітлення зрештою призведе до покращення видимості, здорового та безперебійного нічного середовища проживання та темнішого неба».
Дослідження описано в Наука розвивається.
