LYSFORURENING: EGENSKABER, ÅRSAGER, VIRKNINGER, LØSNINGER - MILJØ - 2025

Den lysforurening er indblanding i naturen af kunstige lyskilder, der forårsager negative virkninger på levende væsener eller påvirker menneskelige interesser. Der er ikke været meget opmærksom på lysforurening, men det har dog indflydelse ved at ændre naturlige lys-mørke cyklusser.

I lang tid har mennesker brugt natten til deres aktiviteter, kunstigt oplyst og derfor påvirker det naturlige miljø. Bevidstheden om lysforurening opstod først i 60-70'erne (20. århundrede), da astronomer advarede om den. Dette skyldes, at byernes blænding forstyrrer observationer og målinger fra astronomiske observatorier.

Lysforurening af planeten Jorden. Kilde: Dominic Alves

Det kunstige lys diffunderer i miljøet, og takket være dets reflektions- og brydningsegenskaber ender det det omgivende rum. Reflektion bestemmer, at fotoner (elementære lysenheder) sprænger overflader og partikler, som de påvirker.

Årsagen til lysforurening er generering af kunstigt lys fra mennesker, der er overskydende og uden kontrol. Væksten i den menneskelige befolkning og dens koncentration i bycentre genererer denne voksende efterspørgsel efter lys.

Derudover udgør bevidstløsheden omkring lysets kapacitet som et forurenende stof ikke behovet for dens tilstrækkelige kontrol. Dårligt rettet gadebelysning, lyse reklametavler og natbiltrafik skaber overskydende lys.

Lysforurening varierer afhængigt af den lampetype, der genererer den, og den mest forurenende er dem, der giver blåhvidt lys. Lys forurener, når de projiceres i miljøet, invaderer private områder og blændende eller rodede områder.

Ifølge kilden, der udsender den, forekommer lysforurening fra offentlig eller privat belysning, reklamer, køretøjslygter og underholdningsreflektorer.

Lysforurening har negative virkninger på mennesker ved at ændre deres biologiske ur. Dette påvirker helbredet ved at generere nervøse problemer, søvnløshed og endda hormonel ubalance.

Ligeledes hæmmer det astronomiske observatoriers aktivitet, da byernes blænding forhindrer nattehimlen. Dette fratager også borgere denne æstetiske oplevelse.

På den anden side indebærer lysforurening spild af elektricitet, der repræsenterer økonomiske tab og spilder ressourcer. Derudover blev der i processen med at producere det spildte lys genereret andre forurenende stoffer som CO2.

Lysforurening har negative effekter på naturlige økosystemer og kan påvirke vandrende fugle, såvel som insekter og frøer. Lyset ændrer stien til havet for de små skildpadder efter udklækning af æg på strandene.

Generelt genererer ændringen af ​​dag-nat-cyklus ændringer i levende væseners adfærd. Disse ændringer påvirker deres fodring, reproduktion og forholdet mellem rovdyr og byttedyr. Planter lider af ændringer i fotoperioden (respons på dag-nat varighed) med konsekvenser for blomstringen.

Den største lysforurening i verden forekommer i de mest udviklede lande og i store byer. De vigtigste kilder til lysforurening er på østkysten af ​​Amerikas Forenede Stater, Europa, Nordindien, Taiwan, Japan og Kina.

Løsningerne på lysforurening er sociale, lovlige og tekniske. Socialt er det nødvendigt at skabe opmærksomhed om eksistensen af ​​denne type forurening og dens virkninger.

I lovmæssige vilkår kræves strenge love for at regulere brugen af ​​belysning. Ligeledes er det nødvendigt at forbyde overdreven lys over horisonten og garantere gennemførelsen af ​​passende tekniske foranstaltninger.

Teknisk er der belysningssystemer, der inkluderer egnede lamper (monokromatisk) såvel som i den rigtige retning. Der er også timere, der giver dig mulighed for at regulere belysningstiden.

egenskaber

Lysforurening refererer til kunstigt lys, når det udsendes i overskud eller uden for det interval, hvor det fungerer. Egenskaberne ved diffusion af lys, såsom reflektion, genererer den såkaldte lysende glød af byer.

Med andre ord reflekteres det udsendte lys fra overflader, og når det går mod atmosfæren, spretter det ud fra de atmosfæriske partikler, der returnerer det.

Bortles skala af mørke på himlen

John E. Bortle skabte i 2001 en skala (fra 1 til 9) for at måle hvor lys nattehimlen er. Niveau 1 er den mørkeste himmel, der kan observeres fra jorden, med det største antal stjerner. Mens niveau 9 svarer til nattehimmlen set fra centrum af en stor by, hvor få stjerner ses.

Årsager

Den grundlæggende årsag til lysforurening er udsendelse af lys gennem kunstig belysning. Dette bestemmes igen af ​​en række menneskelige behov, der inkluderer:

- Tillad aktiviteter om natten.

- Opret betingelser for borgernes sikkerhed.

- Fremme sikkerheden i køretøjstrafikken.

- Udvid den økonomiske aktivitet.

- Reklamebelysning.

- Dekorativ belysning.

Denne udsendelse af lys kan forårsage forurening ved hjælp af tre hovedfaktorer:

Direkte udgave

Dette er den primære faktor for lysforurening, da kunstigt lys udsendes til det mørke miljø for at belyse det. Det er en kraftig kilde til forurening på grund af dens intensitet, og den er normalt multidirektional.

En moderne by er en kilde til lys takket være kombinationen af ​​utallige kilder, der inkluderer offentlig og privat belysning. Dette inkluderer gade- og avenue gadelamper eller lamper, lys i boliger og bygninger til økonomisk aktivitet, oplyste skilte, reklametavler og forlygter til køretøjer.

Dette udsendte lys kan udøve sin forurenende virkning direkte, når det er rettet mod et levested for levende væsener. På samme måde kan det gøre det sekundært ved reflektion eller brydning.

Reflektion på belyste overflader

Det udsendte lys reflekteres på overfladerne i det urbaniserede område, såsom gader, bygninger, skilte og ethvert objekt i dets rækkevidde. Når fotoner kolliderer med disse overflader, reflekteres de i forskellige retninger, hvilket genererer byens lysende glød.

Imidlertid er denne sekundære faktor af kontaminering åbenlyst svagere end den første. I byer, hvor lyspærer er rettet korrekt, er den forurenende virkning af refleksion faktisk markant lav.

Reflektion i atmosfæriske partikler

Endelig ledes det udsendte og reflekterede lys mod atmosfæren, og der kolliderer det med de suspenderede partikler.

typer

Lysforurening kan klassificeres på forskellige måder, afhængigt af lampetypen, der producerer den, dens egenskaber eller kilden, der genererer den.

- I henhold til lampetypen

Lysforurening varierer afhængigt af den lampetype, der giver lyset. Monokromatiske lamper, såsom natriumlamper, vil være mindre forurenende end hvidt lyslamper, som lysstofrør eller nogle LED'er.

- I henhold til dens egenskaber

Projekteret lysdiffusion

Det er lysspredningen, der diffunderes og bidrager væsentligt til den blænding, der udsendes fra bycentre.

Indtrængende lys

Det er, når den ydre lyskilde trænger ind i huse eller områder, hvor dens belysningsfunktion ikke stemmer overens og bliver forurenende.

Blænding eller blænding

Det er en overdreven eller pludselig belysning, der forårsager blænding hos fodgængere og køretøjschauffører og kan forårsage ulykker. For eksempel høje bjælker i et køretøj.

Heterogen belysning eller overfyldning

Det er områder med uregelmæssig belysning med forskellige lyskilder, der forårsager desorientering, forvirring, distraktion og stress. For eksempel et stort antal lysskilt og gadebelysning.

Ligeledes kan områder med et overskud af kunstig belysning præsenteres for de opgaver, der udføres der.

- Ifølge kilden

Gadebelysning

Dette er den største kilde til lysforurening, der findes, især når belysningssystemet ikke er designet korrekt. Denne kilde er ansvarlig for 40 til 60% af lysforurening, både ved diffusion af projiceret og invasivt lys.

Let advarsler

I nogle store byer som New York eller Tokyo når denne lyskilde et højt niveau af forekomst. Det er en direkte årsag til kontaminering ved diffusion af projiceret og invasivt lys, da det udsender over horisonten.

Køretøjets forlygter

Dette er en mobil og variabel kilde, og i byer med en høj grad af natttrafik bliver det en vigtig faktor for lysforurening. Afhængig af typen af ​​forlygte og hvis reglerne for anvendelse heraf ikke er opfyldt, er det en årsag til blændingforurening.

Privat belysning

Lysene i hjem, især bygninger i store byer, genererer betydelig lysforurening.

reflektorer

Generelt er dette en kilde til punktlysforurening, da det er reflektorerne, der bruges i offentlige shows. Forurening sker ved diffusion af projiceret og invasivt lys.

Effekter rediger

Effekten af ​​lysforurening kan grupperes i tre brede kategorier:

- Effekter på nattehimlen

Den lysforurening, der genereres af byens blænding, gør nattehimlen usynlig. Vi kan se stjernerne takket være kontrasten for deres lysstyrke (egne eller reflekterede) i sammenhæng med himmelsk mørke.

Aspekt af himlen om natten med og uden lysforurening. Kilde: Jeremy Stanley

Lysblænding fra byerne øger klarheden i den himmelske baggrund over stjernenes lysstyrke, hvilket gør dem usynlige.

- Virkninger på mennesker og deres levesteder

Indtrængen af ​​eksternt lys

Udendørs belysning i byer genererer ofte lysforurening ved at invadere privatlivets fred i hjemmet. Nogle gange kan dette være en fordel, for eksempel ved at give os mulighed for at bevæge os rundt om natten uden at tænde for indvendige lys.

Dog begrænser det de andre omstændigheder, hvor du vil bevare mørket uden at appellere til at lukke vinduerne.

Virkninger på sundheden

Levende væsener reagerer på døgnrytmer, dvs. fysiologiske svar i henhold til definerede perioder mellem 20 og 28 timer. Derfor skaber ændring af lys og mørke cyklusser fysiske, mentale og adfærdsmæssige ændringer. Lysforurening forårsager alvorlige søvnforstyrrelser og derfor adfærd hos mennesker.

Melatonin er et nattligt hormon produceret af pinealkirtlen, der hjælper med at regulere det biologiske ur og reducerer den natlige produktion af østrogen.

Det er bevist, at når den menneskelige krop udsættes for kunstig belysning, reduceres produktionen af ​​melatonin drastisk. Ifølge undersøgelser (endnu ikke konkluderende) kunne dette øge risikoen for visse typer kræft.

Det franske nationale agentur for sundhedsfødevaresikkerhed, miljø og arbejde (ANSES) har på sin side påpeget andre risici for lysforurening. F.eks. Oxideret stress, der genereres i nethinden ved den høje forekomst af visse typer belysning (f.eks: LED).

Økonomiske virkninger

Lysforurening er en konsekvens af et overskud af lys, der er spredt, derfor indebærer det spild af det. Der er beregnet en stigning på ikke mindre end 20%, som fører til direkte økonomiske tab.

Til det affald, der resulterer i lysforurening, tilføjes alle økonomiske omkostninger, der er forbundet med dets produktion (ressourcer og forurening fra andre kilder).

Derudover har lysforurening tvunget oprettelsen af ​​astronomiske observatorier til steder langt væk fra befolkede centre. Dette har øget bygge- og driftsomkostningerne, primært relateret til transport af materialer, forsyninger og personale.

Tekniske virkninger

Astronomi er blevet påvirket af lysforurening på grund af de førnævnte effekter på nattehimlen. Faktisk var astronomer de første til at advare om det og udviklede en størrelse til at måle det.

Dette indeks kaldes Luminance af den himmelske baggrund og det måler stigningen i dens klarhed.

Æstetiske påvirkninger

Enhver, der aldrig har været langt fra bycentre, har ikke været i stand til fuldt ud at værdsætte en stjernehimmel. Dette indebærer tab af en betydelig æstetisk og følelsesmæssig oplevelse, som kun kan opleves ved at bevæge sig væsentligt væk fra byer.

Tag med i betragtning, at lysforurening, der genereres af store byer, strækker sig i titusinder af kilometer ved at forbinde med nabobyer. Derfor er den samme trussel mod vores natlige landskab og nogle forfattere taler om det kulturelle tab af "nattens oplevelse"

- Effekter på naturlige økosystemer og biodiversitet

Dagen og natten med deres karakteristiske belysningsniveauer har styret udviklingen af ​​arter. Disse har derfor tilpasset deres opførsel til denne cyklus i hvert enkelt miljø på planeten.

Dyr

Vilde dyr er endnu mere følsomme over for effekten af ​​lysforurening på deres biologiske ur og etologi (opførsel). Arter med natlige vaner som flagermus og visse amfibier ser deres levesteder alvorligt påvirket af natbelysning.

Når de står over for usædvanlig belysning, tilpasser dyr sig godt enten gennem afvisning eller tiltrækning. Under alle omstændigheder indebærer dette ændringer i deres fodring, migration, reproduktion eller rovdyr-byttedyr-forhold.

For eksempel, når havskildpaddes rugejern går i havet efter udklækning, mister de deres vej til lyskilder. Natlige rovfisker som ugler kræver mørke for at opdage og forfølge deres bytte.

Arter af insekter og frøer tiltrækkes af lyskilder, og deres populationer falder som et resultat. Derfor har meget oplyste bygninger nær naturområder en negativ indvirkning på disse organismer.

Lad os huske på, at arterne med en aktiv nattecyklus er en vigtig del af dyreriget. Det anslås, at ca. 30% af alle hvirveldyr og mere end 60% af hvirvelløse dyr er natlige.

Planter

Blomstringen af ​​planter er en proces, der bestemmes af samspillet mellem genetiske og miljømæssige faktorer, herunder fotoperioden. Det vil sige, de reagerer på varigheden af ​​dag og nat, og ændringen af ​​disse rytmer påvirker blomstringen af ​​visse arter.

Levende væseners forhold til cyklusserne mellem lys og mørke er så relevante, at det har motiveret udviklingen af ​​to biologiske discipliner. En af dem er escotobiologi, der undersøger forholdet mellem liv og mørke. Den anden er kronobiologi, der studerer biologiske rytmer.

- Virkninger på andre forurenende stoffer

Syreregn

Fotokemiske effekter er vigtige for visse processer, der genereres i atmosfæren. F.eks. Genererer NOx-radikaler i nærvær af lys syrer, og i fravær af lys nedbrydes de.

Derfor øger kontinuerlig kunstig belysning produktionen af ​​syrer og derfor surt regn. Det anslås, at denne stigning når mellem 5 og 7%.

Drivhuseffektgasser

Som vi nævnte, når vi henviser til den økonomiske effekt, spildes ca. 20% af lyset og omdannes til lysforurening. Men dette har også konsekvenser for produktionen af ​​andre forurenende stoffer, især i produktionen af ​​CO2.

Det meste af elektriciteten produceres i termoelektriske anlæg, og disse udsender CO2, der er den største drivhusgas, der forårsager global opvarmning.

Eksempler på steder med lysforurening

De mest markante tilfælde af lysforurening er de store byer i de udviklede lande. På grund af den høje befolkningskoncentration og det høje økonomiske niveau er overskuddet af natbelysning tydeligt.

Med hensyn til verdensregioner findes den største lysforurening i Nordamerika, Europa og Asien.

Las Vegas (USA) om natten. Kilde: EconomicOldenburger - Alles über den Las Vegas Strip

I Nordamerika skiller USA sig ud (især østkysten), mens Grækenland, Malta og Spanien i Europa skiller sig ud og i Asien Japan, Taiwan og Kina. På byniveau i USA skiller Las Vegas og New York sig ud. Andre bemærkelsesværdige byer er Moskva, Valencia, London, Rotterdam, Paris, Hong Kong og Tokyo.

I disse byer er nattelivet på grund af deres omfang og socioøkonomiske dynamik intenst, hvilket bringer efterspørgslen efter belysning i offentlige og private områder. På samme måde er der en stigning i motorkøretøjstrafik om natten og kommerciel reklame gennem lysende reklamer.

Hong Kong

En høj befolkningstæthed og en blomstrende økonomi gør Hong Kong til en by med et højt niveau af lysforurening. Det har mere end tusind skyskrabere, hvilket får nogle til at betragte det som den by med den højeste lysforurening i verden.

Tokyo (Japan) oplyst om natten. Kilde: Moyan Brenn fra Italien

Ifølge en undersøgelse fra Tokyo University er natten i Hong Kong tusind gange lysere end den etablerede grænse.

Las Vegas (USA)

Den største indkomstkilde i denne by er turisme, der er knyttet til spil, der fremmer den største koncentration af lysende tegn i verden. På den anden side er det almindeligt at bruge reflektorer med høj effekt til direkte at belyse himlen.

New York (USA)

Dette er en af ​​byerne med den højeste lysforurening i verden, især det kommercielle distrikt Manhattan. Som en mærkelig kendsgerning dør cirka 90.000 fugle årligt, når de kolliderer med skyskrabere desorienteret af den intense belysning.

Valencia Spanien)

Valencia er den spanske by med den højeste lysforurening og nogle placerer den som den største i Europa. I 2007 brugte denne by 1,5 millioner euro mere end Barcelona på trods af at have halvdelen af ​​indbyggerne.

Imidlertid fremmes et program for at erstatte ineffektive gadelamper i offentlig belysning for at reducere lysforurening.

Løsninger

Løsninger til lysforurening omfatter sociale, juridiske og tekniske foranstaltninger.

- Socialt

Det er vigtigt at skabe opmærksomhed om lysforurening, dens konsekvenser og løsninger for at opnå borgeres støtte til dens kontrol. Der kræves støtte til relaterede lovgivningsmæssige foranstaltninger og rationel brug af belysning i hjemmet og samfundet.

- Gyldige

Der er en række forskellige juridiske rettigheder, herunder rettigheder, der skal beskyttes mod lysforurening. Fra ret til beskyttelse af visionen om nattehimlen som en del af landskabet til beskyttelsen af ​​naturlige levesteder.

Derfor er det vigtigt at have love, der regulerer brugen af ​​belysning og begrænser lysforurening. Det vil sige at fastlægge gennem forskrifter perioder med brug af belysning og implementering af passende udstyr til en rationel brug af lys.

Specielt relevant er forbuddet mod lysemission over horisonten bortset fra krav til luftnavigering.

- Teknikker

Hold

Der er lamper med timere, der gør det muligt at justere lysperioderne til det, der er strengt nødvendigt. På samme måde skal armaturerne fokusere lyset strengt på de krævede områder og undgå spredning.

Dette indebærer en passende design af belysningssystemet og brugen af ​​det passende udstyr til hvert tilfælde. Der skal lægges særlig vægt på armaturernes hældning, retning, egenskaber og type.

Så at lyset ikke overskrider den vandrette linje, er der passende lister, der gør det muligt for lamperne at blive fokuseret mod jorden.

Let type

Det mindst forurenende lys er monokromatisk, dvs. det, der i modsætning til hvidt lys består af en enkelt bølgelængde (eller få længder). Det ideelle er natriumlamper med lavt tryk (gult lys), da de genererer mindre lysforurening ved at forårsage mindre interferens.

zoneinddeling

Områdets zoneinddeling er vigtig baseret på dens reelle lysbehov og dets sårbarhed over for lysforurening. Dette muliggør etablering af både forskrifter og andre tekniske foranstaltninger, der er passende for hvert område.

Referencer

1. Buchiniz YN, Torre MG og Lepez HS (2010). Værdien af ​​himmelressourcen - natlandskab og lysforurening. Mundtlig præsentation. Tematiske akse Miljøpåvirkning, Miljøkongress 2010, National University of San Juan, San Juan, Argentina.
2. Chepesiuk R (2009). Savner mørket. Sundhedseffekter af lysforurening. Miljøperspektiver 117: 20-27.
3. Falchi F, Cinzano P, Elvidge CD, Keith DM og Haim A (2011). Begrænsning af lysforureningens indvirkning på menneskers sundhed, miljø og stjernernes synlighed. Journal of Environmental Management 92: 2714–2722.
4. González-Ríos I (2008). Lysforurening: konsekvenser for by, offentlig og energieffektivitet. Reala 307: 27-65.
5. Herranz-Dorremochea C, Ollé-Martorell JM og Jáuregui-Sora F (2011). LED-belysning og problemet med lysforurening. Astronomi II-scenen, nr. 144: 36-42.
6. Hölker F, Wolter C, Perkin EK og Tockner K (2010). Lysforurening som en biodiversitetstrussel. Trends in Ecology & Evolution 25: 681–682.
7. Longcore T og Rich C (2004). Økologisk lysforurening. Front Ecol. Environ. 2: 191-198.