Lysforurensningsegenskaper, årsaker, effekter, løsninger

3102
Basil Manning

De Lett forurensning Det er inntrenging i naturen av kunstige lyskilder som forårsaker negative konsekvenser for levende vesener eller påvirker menneskelige interesser. Det er lite oppmerksomhet til lysforurensning, men det har en innvirkning ved å endre naturlige lys-mørke sykluser..

I lang tid har mennesker brukt natten til sine aktiviteter, kunstig belysning og derfor påvirket det naturlige miljøet. Bevisstheten om lysforurensning dukket opp først på 60-70-tallet (1900-tallet), da astronomer advarte om det. Dette er fordi gjenskinn fra byer forstyrrer observasjoner og målinger fra astronomiske observatorier..

Lysforurensning av planeten Jorden. Kilde: Dominic Alves [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)]

Det kunstige lyset diffunderer inn i miljøet, og takket være refleksjons- og brytningsegenskapene ender det opp med det omkringliggende rommet. Refleksjon bestemmer at fotoner (elementære lysenheter) spretter av overflater og partikler de treffer.

Årsaken til lysforurensning er generering av kunstig lys av mennesker i overkant og uten kontroll. Veksten av den menneskelige befolkningen og dens konsentrasjon i urbane sentre genererer denne økende etterspørselen etter lys.

I tillegg utgjør bevisstløsheten om lysets kapasitet som forurensning ikke behovet for tilstrekkelig kontroll. Dårlig rettet gatelys, lyse reklametavler og nattlig biltrafikk skaper overflødig lys.

Lysforurensning varierer avhengig av hvilken lampetype som genererer den, den mest forurensende er de som gir blåhvitt lys. Lys forurenser når det projiseres i miljøet, invaderer private områder og blendende eller rotete områder.

Avhengig av kilden som avgir den, oppstår lysforurensning fra offentlig eller privat belysning, reklame, kjøretøylykter og reflekser..

Lysforurensning har negative effekter på mennesker ved å endre deres biologiske klokke. Dette påvirker helsen ved å generere nervøse problemer, søvnløshet og til og med hormonell ubalanse.

På samme måte hindrer det aktiviteten til astronomiske observatorier, siden byens gjenskinn gjør det vanskelig å oppfatte nattehimmelen. Dette fratar også innbyggerne denne estetiske opplevelsen.

På den annen side innebærer lysforurensning sløsing med strøm, som representerer økonomiske tap og sløsing med ressurser. I tillegg ble det i prosessen med å produsere det lyset som er bortkastet generert andre forurensende stoffer som CO2..

Lysforurensning har negative effekter på naturlige økosystemer og kan påvirke trekkfugler, så vel som insekter og frosker. Lyset endrer ruten til havet av de små skilpaddene etter å ha klekket eggene på strendene.

Generelt genererer endring av dag-natt-syklusen endringer i oppførselen til levende vesener. Disse endringene påvirker fôring, reproduksjon og forholdet mellom rovdyr og byttedyr. Plantene får forandringer i lysperioden (respons på varighet dag-natt), med konsekvenser i blomstringen.

Den største lysforurensningen i verden forekommer i de mest utviklede landene og i store byer. De viktigste kildene til lysforurensning er på østkysten av Amerikas forente stater, Europa, Nord-India, Taiwan, Japan og Kina..

Løsningene mot lysforurensning er av sosial, juridisk og teknisk karakter. I den sosiale sfæren er det nødvendig å skape bevissthet om eksistensen av denne typen forurensning og dens effekter.

Juridisk sett kreves det strenge lover for å regulere bruken av belysning. På samme måte er det nødvendig å forby for mye lys over horisonten og garantere gjennomføringen av passende tekniske tiltak..

Teknisk er det belysningssystemer som inkluderer passende lamper (monokromatisk), så vel som i riktig retning. Det er også tidtakere som lar deg regulere belysningstiden.

Artikkelindeks

  • 1 Funksjoner
    • 1.1 Skalaen til mørket på Bortle-himmelen
  • 2 Årsaker
    • 2.1 Direkte utstedelse
    • 2.2 Refleksjon på opplyste flater
    • 2.3 Refleksjon i atmosfæriske partikler
  • 3 typer
    • 3.1 - I henhold til lampetypen
    • 3.2 - I henhold til egenskapene
    • 3.3 - I følge kilden
  • 4 effekter
    • 4.1 - Effekter på nattehimmelen
    • 4.2 - Effekter på mennesker og deres habitat
    • 4.3 - Effekter på naturlige økosystemer og biologisk mangfold
    • 4.4 - Effekter på andre forurensende stoffer
  • 5 Eksempler på steder med lysforurensning
    • 5.1 Hong Kong
    • 5.2 Las Vegas (USA)
    • 5.3 New York (USA)
    • 5.4 Valencia (Spania)
  • 6 løsninger
    • 6.1 - Sosialt
    • 6.2 - Juridisk
    • 6.3 - Teknikker
  • 7 Referanser

Kjennetegn

Lysforurensning refererer til kunstig lys når det sendes ut i overkant eller utenfor det området det er funksjonelt i. Kjennetegnene ved lysdiffusjon, slik som refleksjon, genererer den såkalte lysende gløden fra byene.

Det vil si at det utsendte lyset reflekteres av overflater, og når det går mot atmosfæren, spretter det seg tilbake med de atmosfæriske partiklene som returnerer det.

Omfanget av mørket på Bortle-himmelen

John E. Bortle opprettet i 2001 en skala (fra 1 til 9) for å måle hvor lyse nattehimmelen er. Nivå 1 er den mørkeste himmelen som kan observeres fra jorden, med det største antallet stjerner. Mens nivå 9 tilsvarer nattehimmelen sett fra sentrum av en stor by, hvor få stjerner blir sett.

Årsaker

Den grunnleggende årsaken til lysforurensning er utslipp av lys gjennom kunstig belysning. Dette blir igjen bestemt av en serie menneskelige behov som inkluderer:

- Tillat nattlige aktiviteter.

- Skape forhold for borgernes sikkerhet.

- Gjør det lettere for biltrafikken.

- Utvide økonomisk aktivitet.

- Annonseringsbelysning.

- Dekorativ belysning.

Dette lysutslippet kan forårsake forurensning ved tre hovedfaktorers virkning:

Direkte utgave

Dette er den viktigste faktoren for lysforurensning, ettersom kunstig lys sendes ut i det mørke miljøet for å belyse det. Det er en kraftig kilde til forurensning på grunn av dens intensitet, og fordi den vanligvis er multidireksjonell..

En moderne by er en lyskilde takket være kombinasjonen av uendelige kilder som inkluderer offentlig og privat belysning. Dette inkluderer gate- og allégatelykt eller -lamper, lys i boliger og bygninger for økonomisk aktivitet, opplyste skilt, reklametavler og kjøretøylykter..

Dette utsendte lyset kan utøve sin forurensende effekt direkte når det er rettet mot et levende miljø. På samme måte kan den gjøre det sekundært ved refleksjon eller refraksjon..

Refleksjon på opplyste flater

Lyset som avgis reflekteres på overflatene i det urbaniserte området som gater, bygninger, skilt og ethvert objekt i dens handlingsradius. Fotonene reflekteres i forskjellige retninger når de kolliderer med disse overflatene og genererer byens lysglød.

Imidlertid er denne sekundære forurensningsfaktoren åpenbart svakere enn den første. Faktisk, i byer hvor lyspærer er riktig rettet, er den forurensende effekten av refleksjon betydelig lav..

Refleksjon i atmosfæriske partikler

Til slutt er det utsendte og reflekterte lyset rettet mot atmosfæren og kolliderer med de suspenderte partiklene..

Typer

Lysforurensning kan klassifiseres på forskjellige måter, avhengig av lampetypen som produserer den, dens egenskaper eller kilden som genererer den..

- I henhold til lampetypen

Lysforurensning vil variere avhengig av hvilken lampetype som gir lyset. Monokromatiske lamper som natriumlamper vil være mindre forurensende enn hvite lyslamper som lysrør eller noen lysdioder.

- I henhold til egenskapene

Projisert lysdiffusjon

Det er spredning av lys som diffunderer og bidrar vesentlig til gjenskinn fra bysentre..

Invasivt lys

Det er når den eksterne lyskilden trenger inn i hjemmene eller områdene der belysningsfunksjonen ikke samsvarer, og blir forurensende..

Blending eller blending

Det er en overdreven eller plutselig belysning som forårsaker blending hos fotgjengere og bilførere, og kan forårsake ulykker. For eksempel fjernlys fra et kjøretøy.

Heterogen belysning eller overbefolkning

De er områder med uregelmessig belysning, med forskjellige lyskilder som forårsaker desorientering, forvirring, distraksjon og stress. For eksempel et stort antall skilt og gatebelysning.

På samme måte kan områder med et overskudd av kunstig belysning presenteres for oppgavene som utføres der..

- I følge kilden

gatebelysning

Dette er den største kilden til lysforurensning som eksisterer, spesielt når belysningssystemet ikke er riktig utformet. Denne kilden er ansvarlig for 40 til 60% av lysforurensningen, både ved diffusjon av projisert og invasivt lys..

Lette advarsler

I noen store byer som New York eller Tokyo når denne lyskilden høye nivåer av forekomst. Det er en direkte årsak til forurensning ved diffusjon av projisert og invasivt lys siden det avgir over horisonten.

Billykter

Dette er en mobil og variabel kilde, og i byer med høy grad av nattrafikk blir det en viktig faktor for lysforurensning. Avhengig av type hodelykt og hvis reglene for bruk ikke blir oppfylt, er det en årsak til gjenskinn.

Privat belysning

Lysene fra husene, spesielt bygningene i de store byene, genererer en relevant lysforurensning.

Reflekser

Vanligvis er dette en punktkilde for lysforurensning, siden det er reflektorene som brukes på offentlige show. Forurensning skjer ved diffusjon av projisert og invasivt lys.

Effekter rediger

Effekten av lysforurensning kan grupperes i tre brede kategorier:

- Effekter på nattehimmelen

Lysforurensningen som genereres av byens gjenskinn gjør nattehimmelen usynlig. Vi kan se stjernene takket være kontrasten til deres lysstyrke (egen eller reflektert) i sammenheng med himmelsk mørke.

Aspekt av himmelen om natten med og uten lysforurensning. Kilde: Jeremy Stanley [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)]

Lysets gjenskinn fra byene øker klarheten i himmelsk bakgrunn over stjernenes lysstyrke, noe som gjør dem usynlige.

- Effekter på mennesker og deres habitat

Inntrenging av eksternt lys

Utendørsbelysning i byer genererer ofte lysforurensning ved å invadere personvernet til hjemmene. Noen ganger kan dette være gunstig, for eksempel ved å la oss bevege oss om natten uten å skru på interne lys.

Imidlertid begrenser det de andre omstendighetene der du vil beholde mørket uten å appellere til å lukke vinduene.

Helseeffekter

Levende vesener reagerer på døgnrytmer, det vil si fysiologiske responser i henhold til definerte perioder mellom 20 og 28 timer. Derfor genererer endring av syklusene i lys og mørke fysiske, mentale og atferdsmessige endringer. Lysforurensning forårsaker alvorlige søvn- og atferdsforstyrrelser hos mennesker.

Melatonin er et nattlig sekresjonshormon produsert av pinealkjertelen som hjelper til med å regulere den biologiske klokken og reduserer den nattlige produksjonen av østrogen..

Det er bevist at når menneskekroppen utsettes for kunstig belysning, reduseres produksjonen av melatonin drastisk. I følge studier (ennå ikke avgjørende) kan dette øke risikoen for visse typer kreft.

Det franske nasjonale byrået for helsesikkerhet Food, Environment and Work (ANSES) har på sin side påpekt andre risikoer for lysforurensning. For eksempel oksidativt stress generert i netthinnen av den høye forekomsten av visse typer belysning (f.eks: LED).

Økonomiske konsekvenser

Lysforurensning er konsekvensen av et overskudd av lys som er spredt, derfor innebærer det sløsing med det. Det er beregnet en økning på ikke mindre enn 20% som fører til direkte økonomiske tap.

Til avfallet som resulterer i lysforurensning, legges alle økonomiske kostnadene ved produksjonen (ressurser og forurensning fra andre kilder) til.

I tillegg har lysforurensning tvunget etablering av astronomiske observatorier på steder langt borte fra befolkede sentre. Dette har økt bygge- og driftskostnadene, hovedsakelig knyttet til transport av materialer, forsyninger og personell..

Tekniske konsekvenser

Astronomi har blitt påvirket av lysforurensning på grunn av de nevnte effektene på nattehimmelen. Faktisk var astronomer de første som advarte om det og utviklet en størrelse for å måle det..

Denne indeksen kalles Luminance of the celestial background, og den måler lysstyrkens økning.

Estetiske påvirkninger

Alle som aldri har vært langt fra bysentre, har ikke klart å sette pris på en stjernehimmel. Dette innebærer tap av en betydelig estetisk og emosjonell opplevelse, som bare kan oppleves ved å flytte seg vesentlig bort fra byene..

Ta hensyn til at lysforurensningen generert av store byer strekker seg i flere titalls kilometer, og forbinder med nærliggende byer. Derfor snakker den samme trusselen mot vårt nattlige landskap og noen forfattere om det kulturelle tapet av "nattens opplevelse"

- Effekter på naturlige økosystemer og biologisk mangfold

Syklusen av dag og natt med sine karakteristiske nivåer av belysning har styrt utviklingen av arter. Disse har derfor tilpasset sin oppførsel til den syklusen i hvert enkelt miljø på planeten..

Dyr

Ville dyr er enda mer følsomme for effekten av lysforurensning på deres biologiske klokke og etologi (oppførsel). Arter med nattlige vaner som flaggermus og visse amfibier ser deres habitat alvorlig påvirket av nattbelysning.

Når de møter uvanlig belysning, tilpasser dyr seg godt enten gjennom avvisning eller tiltrekning. I alle fall innebærer dette endringer i deres fôring, migrasjon, reproduksjon eller i rovdyr-bytteforhold..

For eksempel når havskilpaddeklekker går til sjøen etter klekking, mister de veien til lyskilder. Nattlige rovfugler som ugler krever mørke for å oppdage og forfølge sitt bytte.

Arter av insekter og frosker tiltrekkes av lyskilder, og deres populasjoner avtar som et resultat. Derfor har svært opplyste bygninger i nærheten av naturområder en negativ innvirkning på disse organismer..

La oss huske at arten med en aktiv nattesyklus er en viktig andel av dyreriket. Det anslås at rundt 30% av alle virveldyr og mer enn 60% av virvelløse dyr er nattlige.

Planter

Planteblomstring er en prosess bestemt av samspillet mellom genetiske og miljømessige faktorer, inkludert fotoperioden. Det vil si at de reagerer på varigheten av dag og natt, og endringen av disse rytmene påvirker blomstringen av visse arter..

Forholdet mellom levende vesener og kretsløpene mellom lys og mørke er så relevant at det har motivert utviklingen av to disipliner innen biologi. En av dem er eskotobiologi, som studerer forholdet mellom liv og mørke. Den andre er kronobiologi som studerer biologiske rytmer..

- Effekter på andre forurensende stoffer

Sur nedbør

De fotokjemiske effektene er grunnleggende for visse prosesser som genereres i atmosfæren. For eksempel genererer NOx-radikaler i nærvær av lys syrer, og i fravær av lys brytes de ned.

Derfor øker kontinuerlig kunstig belysning syreproduksjonen og dermed surt regn. Det anslås at denne økningen når mellom 5 og 7%.

Drivhuseffektgasser

Som vi nevnte når vi refererte til den økonomiske effekten, blir bortkastet 20% av lyset og forvandlet til lysforurensning. Men dette har også implikasjoner i genereringen av andre forurensende stoffer, spesielt i produksjonen av CO2..

Mesteparten av elektrisiteten produseres i termoelektriske anlegg, og disse avgir CO2, som er den viktigste klimagassen og forårsaker global oppvarming..

Eksempler på steder med lysforurensning

De mest slående tilfellene av lysforurensning er de store byene i de utviklede landene. På grunn av den høye befolkningskonsentrasjonen og det høye økonomiske nivået, er overskuddet av nattbelysning tydelig.

Når det gjelder verdensregioner, er den største lysforurensningen funnet i Nord-Amerika, Europa og Asia..

Las Vegas (USA) om natten. Kilde: EconomicOldenburger - Alles über den Las Vegas Strip [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

I Nord-Amerika skiller USA seg ut (spesielt østkysten), mens i Europa skiller Hellas, Malta og Spania seg ut, og i Asia Japan, Taiwan og Kina. På bynivå i USA skiller Las Vegas og New York seg ut. Andre viktige byer er Moskva, Valencia, London, Rotterdam, Paris, Hong Kong og Tokyo.

I disse byene er nattelivet intenst på grunn av sin størrelse og sosioøkonomiske dynamikk, noe som driver etterspørselen etter belysning i offentlige og private områder. På samme måte økes trafikk om natten og kommersiell markedsføring gjennom lysende annonser..

Hong Kong

En høy befolkningstetthet og en blomstrende økonomi gjør Hong Kong til en by med høyt lysforurensning. Den har mer enn tusen skyskrapere, noe som får noen til å betrakte den som byen med den høyeste lysforurensningen i verden.

Tokyo (Japan) opplyst om natten. Kilde: Moyan Brenn fra Italia [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)]

Ifølge en studie fra University of Tokyo er natten i Hong Kong tusen ganger lysere enn den fastsatte grensen.

Las Vegas (USA)

Den største inntektskilden i denne byen er turisme knyttet til pengespill, og fremmer den største konsentrasjonen av lysende tegn i verden. På den annen side er det vanlig å bruke reflekser med høy effekt for å belyse himmelen direkte..

New York (USA)

Dette er en av byene med den høyeste lysforurensningen i verden, spesielt det kommersielle distriktet Manhattan. Som et underlig faktum dør årlig om lag 90 tusen fugler når de kolliderer med skyskrapere som er desorientert av den intense belysningen.

Valencia Spania)

Valencia er den spanske byen med høyest lysforurensning, og noen plasserer den som den største i Europa. I 2007 brukte denne byen 1,5 millioner euro mer enn Barcelona, ​​til tross for at hun hadde halvparten av innbyggerne.

Imidlertid blir det i dag promotert et program for å erstatte ineffektive gatelamper i offentlig belysning for å redusere lysforurensning..

Løsninger

Løsninger for lysforurensning omfatter sosiale, juridiske og tekniske tiltak.

- Sosial

Det er viktig å øke bevisstheten om lysforurensning, dens konsekvenser og løsninger for å oppnå borgerstøtte for kontrollen. Støtte for relaterte lovgivningsmessige tiltak og rasjonell bruk av belysning i hjemmet og samfunnet er nødvendig.

- Lovlig

Det er et mangfold av juridiske rettigheter, inkludert rettigheter som må beskyttes mot lysforurensning. Fra høyre til beskyttelse av nattehimmelens visjon som en del av landskapet, til beskyttelse av naturlige habitater.

Derfor er det viktig å ha lover som regulerer bruken av belysning, som begrenser lysforurensning. Det vil si å etablere gjennom forskrifter periodene for bruk av belysning og implementering av tilstrekkelig utstyr for en rasjonell bruk av lys..

Spesielt relevant er forbudet mot lysutslipp over horisonten, bortsett fra krav til luftfart.

- Teknikker

Utstyr

Det er lamper med tidtakere som gjør at lysperioder kan justeres til det som er strengt nødvendig. På samme måte må armaturene fokusere lyset strengt til de nødvendige områdene og unngå spredning..

Dette innebærer en tilstrekkelig utforming av belysningssystemet og bruk av passende utstyr for hvert tilfelle. Spesiell oppmerksomhet bør rettes mot helning, retning, egenskaper og type armaturer.

Slik at lyset ikke overskrider den horisontale linjen, er det passende lister som gjør at lampene kan fokuseres mot bakken.

Lystype

Det minst forurensende lyset er monokromatisk, det vil si det som, i motsetning til hvitt lys, består av en enkelt bølgelengde (eller få lengder). Det ideelle er natriumlamper med lavt trykk (gult lys), da de genererer mindre lysforurensning ved å forårsake mindre forstyrrelser.

Soneinndeling

Reguleringsområdet for territoriet er viktig basert på det virkelige lysbehovet og dets sårbarhet for lysforurensning. Dette muliggjør etablering av både forskrifter og andre tekniske tiltak som passer for hvert område..

Referanser

  1. Buchiniz YN, Torre MG og Lepez HS (2010). Verdien av himmelressursen - nattlandskap og lysforurensning. Muntlig presentasjon. Tematisk akse miljøpåvirkning, 2010 miljøkongress, National University of San Juan, San Juan, Argentina.
  2. Chepesiuk R (2009). Missing the Dark. Helseeffekter av lysforurensning. Miljøhelseperspektiver 117: 20-27.
  3. Falchi F, Cinzano P, Elvidge CD, Keith DM og Haim A (2011). Begrensning av innvirkningen av lysforurensning på menneskers helse, miljø og stjernesynlighet. Journal of Environmental Management 92: 2714-2722.
  4. González-Ríos I (2008). Lysforurensning: urbane, offentlige og energieffektiviseringsmessige konsekvenser. Reala 307: 27-65.
  5. Herranz-Dorremochea C, Ollé-Martorell JM og Jáuregui-Sora F (2011). LED-belysning og problemet med lysforurensning. Astronomy II Stage, nr. 144: 36-42.
  6. Hölker F, Wolter C, Perkin EK og Tockner K (2010). Lysforurensning som en trussel mot biologisk mangfold. Trender innen økologi og evolusjon 25: 681-682.
  7. Longcore T og Rich C (2004). Økologisk lysforurensning. Front Ecol. Miljø. 2: 191-198.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.