Lysforureningsegenskaber, årsager, virkninger, løsninger

2457
Simon Doyle

Det Let forurening Det er indtrængen i naturen af ​​kunstige lyskilder, der forårsager negative påvirkninger for levende væsener eller påvirker menneskelige interesser. Der er ikke lagt særlig vægt på lysforurening, men det har en indvirkning ved at ændre naturlige lys-mørke cyklusser..

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

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

Det kunstige lys diffunderer ind i miljøet, og takket være dets refleksions- og brydningsegenskaber ender det med at omslutte det omgivende rum. Refleksion bestemmer, at fotoner (elementære enheder af lys) springer af overflader og partikler, de rammer.

Årsagen til lysforurening er dannelsen af ​​kunstigt lys fra mennesker i overskud og uden kontrol. Væksten i den menneskelige befolkning og dens koncentration i bycentre skaber denne voksende efterspørgsel efter lys.

Derudover udgør bevidstløsheden om lysets kapacitet som forurenende stof ikke behovet for tilstrækkelig kontrol. Dårligt rettet gadebelysning, lyse reklametavler og natlig motorkøretøjstrafik skaber overskydende lys.

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

Afhængig af kilden, der udsender det, opstår lysforurening fra offentlig eller privat belysning, reklamer, køretøjslygter og reflekser..

Lysforurening har negative virkninger på mennesker ved at ændre deres biologiske ur. Dette påvirker sundheden ved at skabe nervesygdomme, søvnløshed og endda hormonelle ubalancer.

Ligeledes hæmmer det astronomiske observatoriers aktivitet, da byens blænding gør det vanskeligt at opfatte nattehimlen. Dette fratager også borgerne denne æstetiske oplevelse.

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

Lysforurening har negative virkninger på naturlige økosystemer og kan påvirke trækfugle såvel som insekter og frøer. Lyset ændrer ruten til havet af de små skildpadder efter klækning af æggene på strandene.

Generelt genererer ændringen af ​​cyklus dag-nat ændringer i levende væsens opførsel. Disse ændringer påvirker deres fodring, reproduktion og forholdet mellem rovdyr og bytte. Planterne lider af ændringer i fotoperioden (reaktion på varigheden dag-nat) med konsekvenser i 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 til lysforurening er af social, juridisk og teknisk karakter. På det sociale område er det nødvendigt at skabe bevidsthed om eksistensen af ​​denne type forurening og dens virkninger.

Juridisk set kræves strenge love for at regulere brugen af ​​belysning. Ligeledes er det nødvendigt at forbyde for meget lys over horisonten og garantere gennemførelsen af ​​de relevante tekniske foranstaltninger..

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

Artikelindeks

  • 1 Funktioner
    • 1.1 Omfanget af mørket på Bortle-himlen
  • 2 Årsager
    • 2.1 Direkte udstedelse
    • 2.2 Refleksion på belyste overflader
    • 2.3 Refleksion i atmosfæriske partikler
  • 3 typer
    • 3.1 - I henhold til lampetypen
    • 3.2 - I henhold til dets egenskaber
    • 3.3 - Ifølge kilden
  • 4 effekter
    • 4.1 - Effekter på nattehimlen
    • 4.2 - Virkninger på mennesker og deres levesteder
    • 4.3 - Virkninger på naturlige økosystemer og biodiversitet
    • 4.4 - Virkninger på andre forurenende stoffer
  • 5 Eksempler på steder med lysforurening
    • 5.1 Hong Kong
    • 5.2 Las Vegas (USA)
    • 5.3 New York (USA)
    • 5.4 Valencia (Spanien)
  • 6 løsninger
    • 6.1 - Socialt
    • 6.2 - Juridisk
    • 6.3 - Teknikker
  • 7 Referencer

Egenskaber

Lysforurening refererer til kunstigt lys, når det udsendes i overskud eller uden for det område, hvor det er funktionelt. Kendetegnene ved lysdiffusion, såsom refleksion, skaber byens såkaldte lysglød.

Det vil sige, det udsendte lys reflekteres fra overflader, og når det går mod atmosfæren, springer det tilbage med de atmosfæriske partikler, der returnerer det.

Omfanget af mørket på Bortle-himlen

John E. Bortle oprettede i 2001 en skala (fra 1 til 9) til 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 nattehimlen set fra centrum af en stor by, hvor få stjerner ses.

Årsager

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

- Tillad natlige aktiviteter.

- Skab betingelser for borgernes sikkerhed.

- Fremme sikkerheden ved køretøjstrafik.

- Udvid den økonomiske aktivitet.

- Reklamebelysning.

- Dekorativ belysning.

Denne emission af lys kan forårsage forurening ved tre hovedfaktorers virkning:

Direkte udgave

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

En moderne by er en lyskilde takket være kombinationen af ​​uendelige kilder, der inkluderer offentlig og privat belysning. Dette inkluderer gade- og allégadelamper eller -lamper, lys i boliger og bygninger til økonomisk aktivitet, oplyste skilte, reklametavler og køretøjslygter..

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

Refleksion på belyste overflader

Det udsendte lys reflekteres på overfladerne i det urbaniserede område såsom gader, bygninger, skilte og ethvert objekt i dets handlingsradius. Fotonerne reflekteres i forskellige retninger, når de kolliderer med disse overflader, hvilket skaber byens lysglød.

Denne sekundære forureningsfaktor er imidlertid åbenlyst svagere end den første. Faktisk er den forurenende effekt af refleksion betydeligt lav i byer, hvor pærer er korrekt rettet..

Refleksion i atmosfæriske partikler

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

Typer

Lysforurening kan klassificeres på forskellige måder afhængigt af typen af ​​lampe, der producerer den, dens egenskaber eller den kilde, der genererer den..

- I henhold til lampetypen

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

- I henhold til dets egenskaber

Projiceret lysdiffusion

Det er spredningen af ​​lys, der diffunderer og bidrager væsentligt til blændingen fra bycentre..

Invasivt lys

Det er når den eksterne lyskilde trænger ind i boliger eller områder, hvor dens belysningsfunktion ikke svarer, og bliver et forurenende stof..

Blænding eller blænding

Det er en overdreven eller pludselig belysning, der forårsager blænding hos fodgængere og bilchauffører og kan forårsage ulykker. For eksempel fjernlys fra et køretøj.

Heterogen belysning eller overbelægning

De er områder med uregelmæssig belysning med forskellige lyskilder, der forårsager desorientering, forvirring, distraktion og stress. For eksempel et stort antal skilte 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 lysforureningen, både ved diffusion af projiceret og invasivt lys..

Let advarsler

I nogle store byer som New York eller Tokyo når denne lyskilde høje niveauer af forekomst. Det er en direkte årsag til forurening ved diffusion af projiceret og invasivt lys, da det udsendes over horisonten.

Forlygter til køretøjer

Dette er en mobil og variabel kilde, og i byer med høj grad af natrafik bliver det en vigtig faktor for lysforurening. Afhængigt af typen af ​​forlygte, og hvis reglerne for dens anvendelse ikke er opfyldt, er det en årsag til blændingsforurening.

Privat belysning

Lysene fra huse, især bygningerne i de store byer, genererer en relevant lysforurening.

Reflekser

Generelt er dette en punktkilde til lysforurening, da det er reflektorer, der bruges på offentlige shows. Forurening opstår ved diffusion af projiceret og invasivt lys.

Effekter rediger

Virkningerne af lysforurening kan grupperes i tre brede kategorier:

- Virkninger på nattehimlen

Lysforureningen, der genereres af byens blænding, gør nattehimlen usynlig. Vi kan se stjernerne takket være kontrasten mellem deres lysstyrke (egen eller reflekteret) i sammenhæng med himmelmørke.

Aspekt af himlen om natten med og uden lysforurening. Kilde: Jeremy Stanley [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)]

Lysets lys fra byerne øger klarheden i den himmelske baggrund over stjernernes lysstyrke, hvilket gør dem usynlige.

- Virkninger på mennesker og deres levesteder

Indtrængen af ​​eksternt lys

Udendørsbelysning i byer genererer ofte lysforurening ved at krænke privatlivets fred for hjem. Nogle gange kan dette være gavnligt, for eksempel ved at lade os bevæge os om natten uden at tænde interne lys.

Det begrænser dog de andre omstændigheder, hvor du vil beholde mørket uden at appellere til at lukke vinduerne.

Sundhedsmæssige virkninger

Levende væsener reagerer på døgnrytme, det vil sige fysiologiske reaktioner i henhold til definerede perioder mellem 20 og 28 timer. Derfor genererer ændring af lys- og mørke cyklusser fysiske, mentale og adfærdsmæssige ændringer. Lysforurening forårsager alvorlige søvn- og opførselsforstyrrelser hos mennesker.

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

Det er bevist, at når menneskekroppen udsættes for kunstig belysning, reduceres produktionen af ​​melatonin drastisk. Ifølge undersøgelser (endnu ikke afgørende) kan dette øge risikoen for visse typer kræft.

Det franske nationale agentur for sundhedssikkerhed Fødevarer, miljø og arbejde (ANSES) har på sin side påpeget andre risici for lysforurening. For eksempel oxidativ stress genereret i nethinden ved den høje forekomst af visse typer belysning (f.eks: LED).

Økonomiske virkninger

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

Til det affald, der resulterer i lysforurening, tilføjes alle de økonomiske omkostninger, der er involveret i produktionen (ressourcer og forurening fra andre kilder).

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

Tekniske påvirkninger

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

Dette indeks kaldes Luminance of the celestial background og det måler stigningen i lysstyrke af det samme.

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 højde for, at lysforureningen, der genereres af store byer, strækker sig i titusinder af kilometer og forbinder med nabobyer. Derfor taler den samme trussel mod vores natlige landskab og nogle forfattere om det kulturelle tab af "nattens oplevelse"

- Effekter på naturlige økosystemer og biodiversitet

Cyklus dag og nat med deres karakteristiske belysningsniveauer har styret artsudviklingen. Disse har derfor tilpasset deres adfærd til den cyklus i hvert bestemt miljø på planeten..

Dyr

Vilde dyr er endnu mere følsomme over for effekten af ​​lysforurening på deres biologiske ur og etologi (adfærd). Arter med natlige vaner som flagermus og visse padder ser deres levested 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 i rovdyr-bytteforhold..

For eksempel når havskildpaddeklæbninger går til havet efter klækning, mister de deres vej til lyskilder. Natlige rovfugle såsom ugler kræver mørke for at opdage og forfølge deres bytte.

Arter af insekter og frøer tiltrækkes af lyskilder, og deres populationer falder som følge heraf. Derfor har meget oplyste bygninger nær naturlige områder en negativ indvirkning på disse organismer..

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

Planter

Planteblomstring 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..

Forholdet mellem levende væsener og cyklerne mellem lys og mørke er så relevant, at det har motiveret udviklingen af ​​to discipliner inden for biologi. En af dem er escotobiologi, som studerer forholdet mellem liv og mørke. Den anden er kronobiologi, der studerer biologiske rytmer..

- Virkninger på andre forurenende stoffer

Syreregn

De fotokemiske effekter er grundlæggende for visse processer, der genereres i atmosfæren. For eksempel genererer NOx-radikaler i nærvær af lys syrer, og i fravær af lys nedbrydes de.

Derfor øger kontinuerlig kunstig belysning syreproduktionen og dermed sur regn. Det anslås, at denne stigning når mellem 5 og 7%.

Gasser med drivhuseffekt

Som vi nævnte, da vi henviste til den økonomiske effekt, spildes ca. 20% af lyset og omdannes til lysforurening. Men dette har også implikationer i dannelsen af ​​andre forurenende stoffer, specifikt i produktionen af ​​CO2..

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

Eksempler på steder med lysforurening

De mest slående 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 tydelig.

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 [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

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 størrelse og socioøkonomiske dynamik intens, hvilket driver efterspørgslen efter belysning i offentlige og private områder. På samme måde øges trafikken om natten til motorkøretøjer 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 byen med den højeste lysforurening i verden.

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

Ifølge en undersøgelse foretaget af University of Tokyo er natten i Hong Kong tusind gange lysere end den fastsatte grænse.

Las Vegas (USA)

Den største indtægtskilde i denne by er turisme forbundet med spil, hvilket fremmer den største koncentration af lysende tegn i verden. På den anden side er det almindeligt at bruge højeffektive reflektorer til direkte belysning af himlen..

New York (USA)

Dette er en af ​​byerne med den højeste lysforurening i verden, især det kommercielle distrikt Manhattan. Som en underlig kendsgerning dør omkring 90 tusind fugle årligt, når de kolliderer med skyskrabere, der er 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 den havde halvdelen af ​​indbyggerne.

Imidlertid fremmes i dag et program til udskiftning af ineffektive gadelygter i offentlig belysning for at reducere lysforurening..

Løsninger

Løsninger til lysforurening omfatter sociale, juridiske og tekniske foranstaltninger.

- Social

Det er vigtigt at øge bevidstheden om lysforurening, dens konsekvenser og løsninger for at opnå borgerstøtte til dens kontrol. Støtte til relaterede lovgivningsmæssige foranstaltninger og rationel brug af belysning i hjemmet og samfundet er påkrævet.

- gyldige

Der er en mangfoldighed af juridiske rettigheder, herunder rettigheder, der skal beskyttes mod lysforurening. Fra retten til beskyttelse af nattehimlets vision som en del af landskabet til beskyttelse af naturlige levesteder.

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

Særligt relevant er forbudet mod lysemission over horisonten undtagen kravene til luftfart.

- Teknikker

Udstyr

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

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

For at lyset ikke overstiger den vandrette linje, er der passende lister, der gør det muligt at fokusere lamperne mod jorden.

Lys type

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

Zoneinddeling

Områdets zoneinddeling er vigtig baseret på dens reelle belysningsbehov og dens sårbarhed over for lysforurening. Dette gør det muligt at etablere både regler og andre tekniske foranstaltninger, der passer til hvert område..

Referencer

  1. Buchiniz YN, Torre MG og Lepez HS (2010). Værdien af ​​himmelressourcen - natlandskab og lysforurening. Mundtlig præsentation. Tematisk akse Miljøpåvirkning, 2010 Miljøkongres, National University of San Juan, San Juan, Argentina.
  2. Chepesiuk R (2009). Mangler mørket. Sundhedseffekter af lysforurening. Miljømæssige sundhedsperspektiver 117: 20-27.
  3. Falchi F, Cinzano P, Elvidge CD, Keith DM og Haim A (2011). Begrænsning af indvirkningen af ​​lysforurening på menneskers sundhed, miljø og stjernesynlighed. Journal of Environmental Management 92: 2714-2722.
  4. González-Ríos I (2008). Lysforurening: bymæssige, offentlige og energieffektive konsekvenser. Reala 307: 27-65.
  5. Herranz-Dorremochea C, Ollé-Martorell JM og Jáuregui-Sora F (2011). LED-belysning og problemet med lysforurening. Astronomy II Stage, nr. 144: 36-42.
  6. Hölker F, Wolter C, Perkin EK og Tockner K (2010). Lysforurening som en trussel mod biodiversitet. Tendenser i økologi og udvikling 25: 681-682.
  7. Longcore T og Rich C (2004). Økologisk lysforurening. Front Ecol. Miljø. 2: 191-198.

Endnu ingen kommentarer