Ztracená revoluce LED: Znečištění světla roste

Přechod ze sodíkových světel na LED, tzv. „Revoluce osvětlení“, měl snížit spotřebu energie a přivést zpět hvězdnou oblohu, ale nová satelitní data naznačují, že to tak nefunguje.

Když jsou vědci zklamáni svými výsledky, je to obvykle proto, že sledovali jinou hypotézu, než kde jejich data vedou. V případě přechodu ze sodíkových výbojek na LED diody je ale víc než to.

"Upřímně, myslel jsem, předpokládal jsem a doufal, že s LED diodami jsme zatáčeli za roh, " říká Christopher Kyba (Německé výzkumné středisko pro geovědu). Kyba zkoumá šíření umělých světel a to, jak to ovlivňuje naše noci, a jako bývalý člen představenstva Mezinárodní asociace temného nebe obhajuje také použití vylepšených osvětlovacích postupů.

Ale v 22. listopadu Science Advance Kyba a její kolegové ukazují, že jsme od cíle temné, hvězdné oblohy daleko dál než kdy jindy.

Světové mapy ukazující míru změny osvětlené oblasti světa (vlevo) a změřený jas každé země (vpravo) během let 2012–2016. Teplejší barvy v každé mapě odpovídají vyšším rychlostem změn. Všimněte si, že Austrálie je zvláštní případ: požáry zvětšily osvětlenou plochu země, ale tento efekt nebyl zahrnut do analýzy zářením.
Kyba a kol. / Vědecké pokroky

Více světla, jasnější noci

Venkovní osvětlení v Dauhá v Kataru mezi lety 2012 (azurová) a 2016 (červená), jak je vidět ze satelitu Suomi. Oblasti nově osvětlené od roku 2012 se objevují v jasně červené barvě.
Kyba a kol. / Vědecké pokroky

Tým použil nástroj Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) na meteorologickém družici Suomi National Polar orbiting Partnership k měření změny globálních světelných emisí mezi říjnem 2012 a říjnem 2016. Nástroj VIIRS je vůbec první kalibrovaný satelitní radiometer navržený pro měření nočních světel - dřívější vyšetřování byla často založena na nekalibrovaných senzorech na vojenských satelitech.

VIIRS pozoruje pásmo den / noc (DNB), které zachytí viditelné prostřednictvím blízkých infračervených vlnových délek. Každý pixel pokrývá čtvereční kilometr, což je vyšší prostorové rozlišení než předchozí nástroje, což vědcům umožňuje zkoumat změny v měřítku sousedství, spíše než město nebo národní, poprvé.

Výzkumní nálezy astronomy nepotěší: Zemské noci jsou jasnější.

Mezi lety 2012 a 2016 tato satelitní data ukazují, že se naše planeta rozzářila o 9, 1%, což představuje meziroční nárůst zhruba o 2, 2%. Uměle osvětlené venkovní plochy také vzrostly o 2, 2% ročně. Jen velmi málo míst vykazuje pokles osvětlení (většinou válkou zničené země, jako je Sýrie a Jemen), zatímco některé z nejjasnějších osvětlených zemí zůstaly stabilní, mezi nimi Španělsko, Itálie a Spojené státy americké. Až na několik výjimek vyzařují nyní všechny země v Asii, Africe a Jižní Americe výrazně více světla, než tomu bylo před pěti lety.

To samo o sobě není neočekávané umělé osvětlení bylo dlouho indikátorem rostoucího bohatství a populace. Překvapivé je, že pokračující přechod na LED diody nemá opačný účinek.

„Víme, že LED diody šetří energii v konkrétních projektech, například když město přechází veškeré své pouliční osvětlení ze sodíkových výbojek na LED, “ vysvětluje Kyba, „když se podíváme na naše data na národní a na globální úrovni to znamená, že tyto úspory jsou kompenzovány novými nebo jasnějšími světly na jiných místech.

Změny v barvě v Miláně v Itálii, v noci mezi 2012 (vlevo) a 2015 (vpravo), mezi nimiž došlo k přechodu venkovního osvětlení v městském jádru z vysokotlaké sodné páry na bílou LED.
Mezinárodní asociace Dark-Sky / NASA

Je to odrazový efekt: Levnější světla nevedou ke snížení spotřeby energie, ale k většímu množství světla. A to nejsou jen špatné zprávy pro astronomy.

„Od prvního vzniku života byl biologický svět do značné míry organizován přirozenými kolísáním světla, “ vysvětluje Franz H lker (Leibnizův ústav sladkovodní ekologie a vnitrozemského rybolovu, Německo). „Z evolučního hlediska je umělé světlo v noci velmi novým stresorem.“

Protože elektřina přináší světlo na místa, časy a intenzity, ve kterých se přirozeně nevyskytuje, mnoho organismů nemá šanci se přizpůsobit. Jejich přirozené světelné cykly jsou zásadně narušeny. Přibližně 30% obratlovců a více než 60% bezobratlých na naší planetě je noční, ale umělé venkovní světlo ovlivňuje také rostliny a mikroorganismy a vědci se teprve začínají učit o jeho možných negativních účincích na lidské zdraví.

Modré vs. oranžové LED

Aby toho nebylo málo, DNB je necitlivý na vlnové délky pod 500 nanometrů modré světlo, které atmosféra rozptyluje více než jiné viditelné vlnové délky. Bohužel mnoho populárních LED světel vrcholí na těchto vlnových délkách.

Nemusí to tak být. „Jednou z opravdu obrovských výhod LED je to, že je možné vytvořit velmi mnoho různých barev, “ trvá na tom Kyba. ItiesMěsta si mohou koupit lampy, které nejsou bílé a mají tuto modrou složku zcela odstraněny. Tato světla PC Amber nebo Tee Amber se však dosud používají téměř výhradně v určená místa na temném nebi.

Nicméně Kyba a jeho kolegové jsou stále připraveni spolupracovat s městy, místními vládami a průmyslovými partnery, aby zvrátili tento trend: „Skutečným snem je, že na ulicích máme skvělou vizi, nikdy nezažijeme nepříjemně temné místo uvnitř město, ale protože se světlo používá mnohem efektivněji, mělo by na obloze více hvězd. “


Další informace a zdroje pro místní změny naleznete v sekci Ukládání temných nebe Sky & Telescope .