POLUAREA LUMINOASĂ: CARACTERISTICI, CAUZE, EFECTE, SOLUȚII - MEDIU INCONJURATOR - 2025

Poluarea luminoasă este interferența în natura surselor de lumină artificială care provoacă efecte negative pentru ființele vii sau care afectează interesele umane. S-a acordat puțină atenție poluării ușoare, dar are un impact prin modificarea ciclurilor naturale de lumină-întuneric.

Multă vreme, ființele umane au folosit noaptea pentru activitățile lor, iluminând artificial și, prin urmare, afectând mediul natural. Conștientizarea poluării luminoase a apărut abia în anii 60-70 (secolul XX), când astronomii au avertizat în acest sens. Acest lucru se datorează faptului că strălucirea orașelor interferează cu observațiile și măsurătorile de la observatoarele astronomice.

Poluarea luminoasă a planetei Pământ. Sursa: Dominic Alves

Lumina artificială se difuzează în mediu și datorită proprietăților sale de reflecție și refracție, ajunge să cuprindă spațiul din jur. Reflexia determină faptul că fotonii (unitățile elementare de lumină) sărind de pe suprafețe și particule pe care le afectează.

Cauza poluării luminoase este generarea de lumină artificială de către ființe umane în exces și fără control. Creșterea populației umane și concentrarea acesteia în centrele urbane generează această cerere tot mai mare de lumină.

În plus, inconștiența cu privire la capacitatea luminii ca poluant nu prezintă necesitatea controlului adecvat al acesteia. Iluminatul stradal prost direcționat, panourile de iluminat luminoase și traficul de autovehicule pe timp de noapte creează exces de lumină.

Poluarea luminoasă variază în funcție de tipul de lampă care o generează, cele mai poluante fiind cele care oferă lumină albă-albăstruie. Lumina poluează atunci când este proiectată în mediu, invadând zone private și zone orbitoare sau înghesuitoare.

Conform sursei care o emite, poluarea luminoasă apare din iluminat public sau privat, reclame, faruri pentru vehicule și reflectoare de divertisment.

Poluarea ușoară are efecte negative asupra oamenilor prin modificarea ceasului lor biologic. Acest lucru afectează sănătatea generând probleme nervoase, insomnie și chiar dezechilibre hormonale.

De asemenea, acesta împiedică activitatea observatorilor astronomici, deoarece strălucirea orașelor împiedică percepția cerului nocturn. De asemenea, acest lucru îi privează pe cetățeni de această experiență estetică.

Pe de altă parte, poluarea ușoară implică o risipă de electricitate, ceea ce reprezintă pierderi economice și risipă resurse. În plus, în procesul de producere a acelei lumini care este irosită, au fost generați alți poluanți, cum ar fi CO2.

Poluarea ușoară are efecte negative asupra ecosistemelor naturale și poate afecta păsările migratoare, precum și insectele și broaștele. Lumina modifică calea către marea țestoaselor mici după eclozarea ouălor de pe plaje.

În general, modificarea ciclului zi-noapte generează modificări în comportamentul ființelor vii. Aceste modificări afectează hrănirea, reproducerea și relația pradă-pradă. Plantele suferă modificări ale fotoperioadei (răspuns la durata zilei-noapte), cu consecințe în înflorire.

Cea mai mare poluare luminoasă din lume apare în țările cele mai dezvoltate și în orașele mari. Principalele surse de poluare ușoară sunt pe coasta de est a Statelor Unite ale Americii, Europa, nordul Indiei, Taiwan, Japonia și China.

Soluțiile pentru poluarea ușoară sunt sociale, legale și tehnice. În plan social, este necesară crearea de conștientizare a existenței acestui tip de poluare și a efectelor acesteia.

În termeni legali, sunt necesare legi stricte pentru a reglementa utilizarea iluminatului. De asemenea, este necesar să se interzică lumina excesivă peste orizont și să se garanteze punerea în aplicare a măsurilor tehnice adecvate.

Tehnic, există sisteme de iluminare care includ lămpi adecvate (monocromatice), precum și în orientarea corectă. Există, de asemenea, cronometre care vă permit să reglați timpul de iluminare.

caracteristici

Poluarea luminoasă se referă la lumina artificială atunci când este emisă în exces sau în afara domeniului în care este funcțională. Caracteristicile difuziei luminii, precum reflecția, generează așa-numita strălucire luminoasă a orașelor.

Adică, lumina emisă se reflectă pe suprafețe și, pe măsură ce se îndreaptă spre atmosferă, ea renunță la particulele atmosferice care o întorc.

Scara de întuneric a lui Bortle pe cer

John E. Bortle a creat în 2001 o scară (de la 1 la 9) pentru a măsura cât de strălucitor este cerul nopții. Nivelul 1 este cel mai întunecat cer ce poate fi observat de pe pământ, cu cel mai mare număr de stele. În timp ce nivelul 9 corespunde cerului de noapte văzut din centrul unui oraș mare, unde se văd puține stele.

cauze

Cauza fundamentală a poluării luminoase este emisia de lumină prin iluminare artificială. La rândul său, acest lucru este determinat de o serie de nevoi umane care includ:

- Permiteți activități nocturne.

- Crearea condițiilor de securitate a cetățenilor.

- Facilitarea siguranței circulației vehiculelor.

- Extinderea activității economice.

- Iluminat publicitar.

- Iluminat ornamental.

Această emisie de lumină poate provoca poluare prin acțiunea a trei factori principali:

Problema directă

Acesta este factorul principal al poluării luminoase, deoarece lumina artificială este emisă în mediul întunecat pentru a o lumina. Este o sursă puternică de poluare datorită intensității sale și este de obicei multidirecțională.

Un oraș modern este o sursă de lumină, datorită combinației de nenumărate surse care includ iluminat public și privat. Aceasta include lămpi de stradă și bulevarde, lumini în case și clădiri pentru activitate economică, indicatoare luminoase, panouri publicitare și faruri pentru vehicule.

Această lumină emisă își poate exercita direct efectul poluant, atunci când este îndreptată către un habitat al ființelor vii. La fel, o poate face secundar prin reflecție sau refracție.

Reflexie pe suprafețe iluminate

Lumina emisă se reflectă pe suprafețele zonei urbanizate, cum ar fi străzi, clădiri, indicatoare și orice obiect din raza de acțiune. Când fotonii se ciocnesc cu aceste suprafețe, acestea sunt reflectate în direcții diferite, generând strălucirea luminoasă a orașului.

Cu toate acestea, acest factor secundar de contaminare este evident mai slab decât primul. De fapt, în orașele în care becurile sunt direcționate corespunzător, efectul poluant al reflectării este semnificativ scăzut.

Reflexie în particule atmosferice

În cele din urmă, lumina emisă și reflectată este direcționată către atmosferă și acolo se ciocnește cu particulele suspendate.

Tipuri

Poluarea luminoasă poate fi clasificată în diferite moduri, în funcție de tipul de lampă care o produce, de caracteristicile acesteia sau de sursa care o generează.

- În funcție de tipul lămpii

Poluarea luminoasă va varia în funcție de tipul de lampă care furnizează lumina. Lămpile monocromatice, cum ar fi lămpile cu sodiu, vor fi mai puțin poluante decât lămpile cu lumină albă, cum ar fi lămpile fluorescente sau unele LED-uri.

- Conform caracteristicilor sale

Difuzie proiectată de lumină

Răspândirea luminii este difuză și contribuie substanțial la strălucirea emisă de centrele urbane.

Lumina invazivă

Este atunci când sursa de lumină externă pătrunde în case sau zone unde funcția ei de iluminare nu corespunde, devenind poluant.

Lustruire sau strălucire

Este o iluminare excesivă sau bruscă care provoacă strălucire la pietoni și șoferi de vehicule și poate provoca accidente. De exemplu, grinzi înalte ale unui vehicul.

Iluminare heterogenă sau supraaglomerare

Sunt zone cu iluminare neregulată, cu diferite surse de lumină, care provoacă dezorientare, confuzie, distragere și stres. De exemplu, un număr mare de indicatoare luminoase și iluminat stradal.

De asemenea, zonele cu un exces de iluminat artificial pot fi prezentate pentru sarcinile care sunt desfășurate acolo.

- Conform sursei

lumini de strada

Aceasta este cea mai mare sursă de poluare a luminii care există, mai ales atunci când sistemul de iluminat nu este proiectat corespunzător. Această sursă este responsabilă de 40 până la 60% din poluarea luminoasă, atât prin difuzarea luminii proiectate, cât și a celor invazive.

Avertizări ușoare

În unele orașe mari, precum New York sau Tokyo, această sursă de lumină atinge niveluri ridicate de incidență. Este o cauză directă a contaminării prin difuzia luminii proiectate și invazive, deoarece emite deasupra orizontului.

Farurile vehiculului

Aceasta este o sursă mobilă și variabilă, iar în orașele cu un grad ridicat de trafic de noapte devine un factor important de poluare a luminii. În funcție de tipul de far și dacă nu sunt respectate regulile de utilizare a acestuia, aceasta este o cauză de poluare a strălucirii.

Iluminat privat

Luminile din case, în special clădirile din orașele mari, generează o poluare semnificativă a luminii.

Reflectoare

În general, aceasta este o sursă de poluare a luminii punctuale, deoarece este reflectoarele utilizate în spectacolele publice. Poluarea apare prin difuzia luminii proiectate și invazive.

Efectele editează

Efectele poluării luminoase pot fi grupate în trei mari categorii:

- Efecte asupra cerului de noapte

Poluarea ușoară generată de strălucirea orașelor face ca cerul nopții să fie invizibil. Putem vedea stelele datorită contrastului strălucirii lor (proprii sau reflectate) în contextul întunericului ceresc.

Aspectul cerului noaptea cu și fără poluare luminoasă. Sursa: Jeremy Stanley

Lumina de lumină din orașe crește claritatea fundalului ceresc deasupra strălucirii stelelor, făcându-le invizibile.

- Efecte asupra oamenilor și habitatului acestora

Pătrunderea luminii externe

Iluminatul exterior în orașe generează adesea poluarea luminii prin invadarea vieții private a caselor. Uneori, acest lucru poate fi benefic, de exemplu, permițându-ne să ne mișcăm noaptea fără a aprinde luminile interioare.

Cu toate acestea, limitează acele alte circumstanțe în care doriți să păstrați întunericul fără a face apel la închiderea ferestrelor.

Impacturi asupra sănătății

Ființele vii răspund la ritmurile circadiene, adică răspunsurile fiziologice în funcție de perioade definite între 20 și 28 de ore. Prin urmare, modificarea ciclurilor de lumină și întuneric generează modificări fizice, mentale și comportamentale. Poluarea ușoară provoacă tulburări grave de somn și, prin urmare, comportament la oameni.

Melatonina este un hormon de secreție nocturnă produs de glanda pineală care ajută la reglarea ceasului biologic și reduce producția nocturnă de estrogen.

S-a dovedit că atunci când corpul uman este supus unei iluminări artificiale, producția de melatonină este redusă drastic. Conform studiilor (nu sunt încă concludente), acest lucru ar putea crește riscul apariției anumitor tipuri de cancer.

La rândul său, Agenția Națională pentru Siguranța Alimentelor, Mediul și Munca (ANSES) a subliniat alte riscuri de poluare ușoară. De exemplu, stresul oxidativ generat în retină prin incidența ridicată a anumitor tipuri de iluminare (de exemplu: LED).

Impacturi economice

Poluarea luminoasă este o consecință a unui exces de lumină care este împrăștiat, prin urmare, implică o pierdere a acesteia. S-a calculat o creștere cu nu mai puțin de 20%, ceea ce duce la pierderi economice directe.

La deșeurile care duc la poluare ușoară se adaugă tot costul economic implicat în producția sa (resurse și poluare din alte surse).

În plus, poluarea ușoară a impus înființarea de observatorii astronomice în locuri îndepărtate de centrele populate. Acest lucru a dus la creșterea costurilor de construcție și operare, în principal legate de transportul de materiale, furnituri și personal.

Impacturi tehnice

Astronomia a fost afectată de poluarea ușoară, din cauza efectelor menționate mai sus asupra cerului de noapte. De fapt, astronomii au fost primii care au avertizat despre aceasta și au dezvoltat o amploare care să o măsoare.

Acest indice se numește Luminanța fondului ceresc și măsoară creșterea clarității sale.

Impacturi estetice

Oricine nu a fost niciodată departe de centrele urbane, nu a putut să aprecieze pe deplin un cer înstelat. Aceasta implică pierderea unei experiențe estetice și emoționale semnificative, care poate fi trăită doar prin îndepărtarea substanțială de orașe.

Țineți cont de faptul că poluarea ușoară generată de orașele mari se întinde pe zeci de kilometri, conectându-se cu orașele vecine. Prin urmare, aceeași amenințare pentru peisajul nostru nocturn și unii autori vorbesc despre pierderea culturală a „experienței nopții”

- Efecte asupra ecosistemelor naturale și a biodiversității

Ciclul zilei și nopții cu nivelurile lor caracteristice de iluminare au guvernat evoluția speciilor. Prin urmare, acestea și-au adaptat comportamentul la ciclul respectiv în fiecare mediu particular de pe planetă.

animale

Animalele sălbatice sunt și mai sensibile la efectul poluării luminoase asupra ceasului lor biologic și la etologie (comportament). Speciile cu obiceiuri nocturne precum liliecii și anumiți amfibieni își văd habitatul serios afectat de iluminarea nocturnă.

Atunci când se confruntă cu iluminare neobișnuită, animalele se adaptează bine fie prin respingere, fie prin atracție. În orice caz, acest lucru implică schimbări în alimentarea, migrația, reproducerea sau relațiile pradă-pradă.

De exemplu, atunci când ecloziile de broască țestoasă merg la mare după eclozare, își pierd drumul către surse de lumină. Rapidele nocturne, cum ar fi bufnițele, necesită întuneric pentru a le detecta și a-și înăbuși prada.

Speciile de insecte și broaște sunt atrase de surse de lumină, iar populația lor scade ca urmare. De aceea, clădirile foarte iluminate din apropierea ariilor naturale au un efect negativ asupra acestor organisme.

Să reținem că speciile cu un ciclu activ nocturn sunt o proporție importantă a regnului Animal. Se estimează că aproximativ 30% din toate vertebratele și mai mult de 60% din nevertebrate sunt nocturne.

Plante

Înflorirea plantelor este un proces determinat de interacțiunea factorilor genetici și de mediu, inclusiv fotoperioada. Adică răspund la durata zilei și a nopții, iar alterarea acestor ritmuri afectează înflorirea anumitor specii.

Relația ființelor vii cu ciclurile luminii și întunericului este atât de relevantă încât a motivat dezvoltarea a două discipline ale biologiei. Una dintre ele este escotobiologia, care studiază relația dintre viață și întuneric. Cealaltă este cronobiologia care studiază ritmurile biologice.

- Efecte asupra altor poluanți

Ploaie acidă

Efectele fotochimice sunt esențiale pentru anumite procese care sunt generate în atmosferă. De exemplu, radicalii NOx în prezența luminii generează acizi și în lipsa luminii se descompun.

Prin urmare, iluminarea artificială continuă crește producția de acizi și, prin urmare, ploi acide. Se estimează că această creștere ajunge între 5 și 7%.

Gazele cu efect de seră

După cum am menționat atunci când ne-am referit la efectul economic, aproximativ 20% din lumină este risipită transformându-se în poluare luminoasă. Dar acest lucru are implicații și în generarea altor poluanți, în special în producția de CO2.

Cea mai mare parte a energiei electrice este produsă în instalațiile termoelectrice și acestea emit CO2, care este principalul gaz cu efect de seră, provocând încălzirea globală.

Exemple de locuri cu poluare ușoară

Cele mai frapante cazuri de poluare ușoară sunt marile orașe ale țărilor dezvoltate. Datorită concentrației mari a populației și a nivelului economic ridicat, excesul de iluminare nocturnă este evident.

În ceea ce privește regiunile mondiale, cea mai mare poluare luminoasă se găsește în America de Nord, Europa și Asia.

Las Vegas (Statele Unite) noaptea. Sursa: EconomicOldenburger - Alles über den Las Vegas Strip

În America de Nord, Statele Unite ies în evidență (în special coasta de est), în timp ce în Europa se remarcă Grecia, Malta și Spania, iar în Asia Japonia, Taiwan și China. La nivel de oraș din Statele Unite, Las Vegas și New York ies în evidență. Alte orașe notabile sunt Moscova, Valencia, Londra, Rotterdam, Paris, Hong Kong și Tokyo.

În aceste orașe, datorită mărimii și dinamismului socioeconomic, viața de noapte este intensă, determinând cererea de iluminat în zone publice și private. În același mod, există o creștere a traficului de autovehicule noaptea și promovarea comercială prin reclame luminoase.

Hong Kong

O densitate mare a populației și o economie înfloritoare fac din Hong Kong un oraș cu un nivel ridicat de poluare a luminii. Are mai mult de o mie de zgârie-nori, ceea ce îi determină pe unii să îl considere orașul cu cea mai mare poluare luminoasă din lume.

Tokyo (Japonia) a fost iluminat noaptea. Sursa: Moyan Brenn din Italia

Potrivit unui studiu realizat de Universitatea din Tokyo, noaptea din Hong Kong este de o mie de ori mai strălucitoare decât limita stabilită.

Las Vegas (SUA)

Cea mai mare sursă de venit din acest oraș este turismul legat de jocurile de noroc, promovând cea mai mare concentrare de semne luminoase din lume. Pe de altă parte, este obișnuit să folosești reflectoare de mare putere pentru a lumina direct cerul.

New York (SUA)

Acesta este unul dintre orașele cu cea mai mare poluare luminoasă din lume, în special districtul comercial din Manhattan. Ca fapt curios, aproximativ 90 de mii de păsări mor anual când se ciocnesc cu zgârie-nori dezorientate de lumina intensă.

Valencia Spania)

Valencia este orașul spaniol cu ​​cea mai mare poluare luminoasă, iar unele o plasează drept cel mai mare din Europa. În 2007, acest oraș a cheltuit cu 1,5 milioane de euro mai mult decât Barcelona, ​​în ciuda faptului că are jumătate din locuitori.

Cu toate acestea, astăzi este promovat un program care să înlocuiască lămpile stradale ineficiente în iluminatul public pentru a reduce poluarea luminii.

soluţii

Soluțiile pentru poluarea ușoară includ măsuri sociale, legale și tehnice.

- Social

Este importantă sensibilizarea cu privire la poluarea ușoară, consecințele și soluțiile acesteia, pentru a obține sprijin cetățean pentru controlul acesteia. Este necesar sprijin pentru măsurile legislative conexe și utilizarea rațională a iluminatului în casă și comunitate.

- Legal

Există o diversitate de drepturi legale, inclusiv drepturi care trebuie protejate împotriva poluării luminoase. De la dreptul la protecția vederii cerului nocturn ca parte a peisajului, la protecția habitatelor naturale.

Prin urmare, este esențial să existe legi care reglementează utilizarea iluminatului, care restricționează poluarea luminoasă. Adică să stabilească prin reglementări perioadele de utilizare a iluminatului și punerea în aplicare a echipamentelor adecvate pentru o utilizare rațională a luminii.

Este deosebit de relevantă interdicția emisiilor de lumină deasupra orizontului, cu excepția cerințelor de navigație aeriană.

- Tehnici

echipe

Există lămpi cu cronometre care permit reglarea perioadelor de iluminare la ceea ce este strict necesar. În același mod, corpurile de iluminat trebuie să focalizeze lumina strict în zonele cerute și să evite dispersia acesteia.

Acest lucru implică o proiectare adecvată a sistemului de iluminare și utilizarea echipamentelor adecvate pentru fiecare caz în parte. O atenție deosebită trebuie acordată înclinării, direcției, caracteristicilor și tipului de corpuri de iluminat.

Pentru ca lumina să nu depășească linia orizontală, există mulaje adecvate care permit lămpile să fie focalizate către sol.

Tip de lumină

Lumina cel mai puțin poluantă este monocromatică, adică aceea care, spre deosebire de lumina albă, este formată dintr-o singură lungime de undă (sau câteva lungimi). Ideale sunt lămpile de sodiu de joasă presiune (lumină galbenă), deoarece generează mai puțină poluare a luminii, provocând interferențe mai mici.

zonarea

Zonarea teritoriului este importantă pe baza nevoilor reale de iluminare și a vulnerabilității sale la poluarea luminii. Acest lucru permite stabilirea atât a reglementărilor, cât și a altor măsuri tehnice adecvate pentru fiecare zonă.

Referințe

1. Buchiniz YN, Torre MG și Lepez HS (2010). Valoarea resursei cerului - peisaj de noapte și poluare luminoasă. Prezentare orala. Axa tematică Impactul asupra mediului, Congresul de mediu 2010, Universitatea Națională din San Juan, San Juan, Argentina.
2. Chepesiuk R (2009). Lipsesc întunericul. Efectele asupra sănătății poluării ușoare. Perspective de sănătate ecologică 117: 20-27.
3. Falchi F, Cinzano P, CD Elvidge, Keith DM și Haim A (2011). Limitarea impactului poluării ușoare asupra sănătății umane, mediului și vizibilității stelare. Journal of Environmental Management 92: 2714–2722.
4. González-Ríos I (2008). Poluarea luminii: implicații urbane, publice și eficiența energetică. Reala 307: 27-65.
5. Herranz-Dorremochea C, Ollé-Martorell JM și Jáuregui-Sora F (2011). Iluminarea cu LED și problema poluării luminoase. Astronomie II Etapa nr. 144: 36-42.
6. Hölker F, Wolter C, Perkin EK și Tockner K (2010). Poluarea ușoară ca amenințare a biodiversității. Tendințe în ecologie și evoluție 25: 681–682.
7. Longcore T și Rich C (2004). Poluarea ecologică a luminii Ecol frontal. Environ. 2: 191-198.