Чому міста витрачають енергію на освітлення космосу?

Жителі мегаполісів вже звикли до нічного неба, де за світлом ліхтарів не видно зірок. Але інколи неонова вивіска з будинку навпроти шкодить не лише спокійному сну, а і природі та гаманцю, пише Tokar.ua.

Вважається, що ліхтарі на кожній вулиці є незамінним елементом будь-якого населеного пункту. Вони забезпечують достатнє освітлення для уникнення аварій на дорогах, а також спокій для тих, кому доводиться пересуватися вулицями після настання темряви. Але при цьому важливо розуміти, що ритми денного та нічного освітлення важливі не лише для людини, а й для тварин та рослин. Саме ж світло не береться нізвідки, а коли ми купуємо екологічну енергозберігаючу лампу, десь вмикається вивіска цілодобового магазину.

Світлове забруднення – це будь-який несприятливий вплив штучного освітлення.  

За визначенням Міжнародної асоціації темного неба (The International Dark-Sky Association – IDA), світлове забруднення включає зовнішні та внутрішні джерела освітлення приміщень, рекламу, комерційну нерухомість, офіси, фабрики, освітлені спортивні об’єкти та інше. 

Основна проблема такого освітлення в тому, що воно неефективне, занадто яскраве, ненаправлене та неправильно екрановане, що в свою чергу робить його взагалі непотрібним в такому вигляді у більшості випадків. Світло та електроенергія для його створення витрачається даремно, так як воно освітлює небо, а не реальні об’єкти та області.

Ще кілька років тому з допомогою супутників було складено карту, де відображається ступінь штучного освітлення на планеті. Вона показує, що Європа, частина Північної Америки та великі міста-мегаполіси кожної ночі засинають і прокидаються в умовах світлового забруднення.

Крім того, що це марно витрачені кошти, таке щедре використання електрики для освітлення порожнечі веде до додаткових витрат енергії і, як наслідок, підвищення викидів парникових газів.

Джерела світлового забруднення

Раніше основну увагу приділяли оптимізації роботи, в основному, вуличних ліхтарів, але останні дослідження показали, що навіть при правильній організації системи освітлення в містах, більша частина світла “викидається” в космос з інших джерел.

Це вдалося виявити в результаті експерименту, який провели в місті Тусон в США. Там було замінено більше 19 000 вуличних ліхтарів на світлодіодні лампи, а також створено об’єднану систему “розумного міста”, яка дозволяє керувати мережою та за необхідності зменшувати яскравість освітлення окремих ліхтарів. Система впроваджувалася з 2017 року, а в 2019 році міжнародна команда дослідників кілька ночей вивчала, як змінюється “світловий” слід при різній інтенсивності освітлення мережі ліхтарів.

Врешті, результати, що були опубліковані 28 жовтня 2020 року, говорять про те, що вуличні ліхтарі “відповідальні” лише за 20% світла в місті, тоді як 80% – це автостоянки, торгівельні центри, рекламні щити та інше. Тому навіть при умовно ефективній системі вуличного освітлення проблема забруднення все ще далека від вирішення.

Варто зазначити, що місто Тусон знаходиться поблизу астрономічних обсерваторій, тому наразі там використовуються світлозахисні екрани для вуличних ліхтарів. Це робить небо над містом більш темним. 

Супутники фіксують не все

Важливо також розуміти, що рівень освітлення, який передають супутники, не повністю відповідає реальній ситуації. Вони можуть фіксувати лише світло, яке направлене в зеніт, тоді як більшість освітлення направлене до горизонту. Порівнюючи дані з Землі та з супутників в рамках експерименту в Тусоні вчені зазначають, що при зменшенні потужності вуличних ліхтарів в місті до 30% яскравість неба знизилась всього на 5,4%.

Продумане освітлення – запорука успіху

В результаті дослідження науковці прийшли до висновку, що нам все ж не варто відмовлятися від оптимізації системи освітлення у містах, але це повинно стати лише першим кроком до майбутньої роботи по збереженню енергії. Оскільки більшість світла надходить від рекламних щитів, ТРЦ чи вивісок на магазинах, вони можуть відігравати серйозну роль в світловому забрудненні. Адже такі об’єкти навмисне направляють своє світло до горизонту, що не несе ніякої корисної мети, а є лише частиною реклами.

Крім цього, використання супутникових технологій може серйозно допомогти органам місцевого самоврядування в оцінці ресурсів, які важливо зберегти при правильній організації роботи міських систем освітлення. Так, вже зараз продовжуються експерименти по зменшенню світлового забруднення в Ірландії та Німеччині. Більш ефективним намагаються зробити і програмне забезпечення, що регулює яскравість світла.

Звісно, в маленьких містах відсоток освітлення з допомогою вуличних ліхтарів може бути більш суттєвим, але правильно підібраний колір та яскравість ламп збільшують ефективність освітлення та зменшують використання електроенергії. Приємним бонусом є й те, що в міста повернеться зоряне небо. А воно, без сумнівів, є більш цікавим для спостереження з вікна, ніж велетенська вивіска сусіднього супермаркету.