Caracteristicile poluării luminoase, cauze, efecte, soluții

1553
David Holt

Poluare usoara Este intruziunea în natură a surselor de lumină artificială care provoacă efecte negative asupra ființelor vii sau care afectează interesele umane. S-a acordat puțină atenție poluării luminoase, însă are un impact prin modificarea ciclurilor naturale de lumină-întuneric..

De mult timp, oamenii 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 despre aceasta. Acest lucru se datorează faptului că strălucirea orașelor interferează cu observațiile și măsurătorile din observatoarele astronomice..

Poluarea luminoasă a planetei Pământ. Sursă: Dominic Alves [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)]

Lumina artificială se difuzează în mediu și, datorită proprietăților sale de reflexie și refracție, ajunge să cuprindă spațiul înconjurător. Reflecția determină faptul că fotonii (unități elementare de lumină) sărit de pe suprafețe și particule pe care le lovesc.

Cauza poluării luminoase este generarea de lumină artificială de către oameni 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 reprezintă necesitatea unui control adecvat al acesteia. Iluminatul stradal prost direcționat, panourile luminoase și traficul pe timp de noapte cu autovehicule creează lumină în exces.

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

În funcție de sursa care o emite, poluarea luminoasă apare din iluminatul public sau privat, din reclame, din farurile vehiculelor și din reflectoarele de spectacol..

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

La fel, împiedică activitatea observatoarelor astronomice, deoarece strălucirea orașelor face dificilă perceperea cerului nocturn. Acest lucru îi privește și pe cetățeni de această experiență estetică.

Pe de altă parte, poluarea luminoasă implică o risipă de energie electrică, ceea ce reprezintă pierderi economice și risipa de resurse. În plus, în procesul de a produce acea lumină irosită, au fost generați alți poluanți precum CO2..

Poluarea luminoasă are efecte negative asupra ecosistemelor naturale și poate afecta păsările migratoare, precum și insectele și broaștele. Lumina modifică traseul către mare al broaștelor țestoase mici după ce a clocit ouăle pe plaje.

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

Cea mai mare poluare luminoasă din lume are loc în cele mai dezvoltate țări și în orașele mari. Principalele surse de poluare luminoasă se află pe coasta de est a Statelor Unite ale Americii, Europa, nordul Indiei, Taiwan, Japonia și China..

Soluțiile pentru poluarea luminoasă sunt de natură socială, juridică și tehnică. În sfera socială, este necesar să se conștientizeze existența acestui tip de poluare și efectele sale.

În termeni legali, sunt necesare legi stricte pentru a reglementa utilizarea iluminatului. De asemenea, este necesar să se interzică lumina excesivă deasupra orizontului și să se garanteze implementarea măsurilor tehnice corespunzătoare..

Din punct de vedere tehnic, există sisteme de iluminat care includ lămpi adecvate (monocromatice), precum și în orientarea corectă. Există, de asemenea, temporizatoare care vă permit să reglați timpul de iluminare.

Indice articol

  • 1 Caracteristici
    • 1.1 Scara întunericului cerului Bortle
  • 2 Cauze
    • 2.1 Emiterea directă
    • 2.2 Reflecție pe suprafețe iluminate
    • 2.3 Reflecția în particulele atmosferice
  • 3 tipuri
    • 3.1 - În funcție de tipul de lampă
    • 3.2 - În funcție de caracteristicile sale
    • 3.3 - Potrivit sursei
  • 4 Efecte
    • 4.1 - Efecte asupra cerului nocturn
    • 4.2 - Efecte asupra oamenilor și habitatului lor
    • 4.3 - Efecte asupra ecosistemelor naturale și asupra biodiversității
    • 4.4 - Efecte asupra altor poluanți
  • 5 Exemple de locuri cu poluare luminoasă
    • 5.1 Hong Kong
    • 5.2 Las Vegas (SUA)
    • 5.3 New York (SUA)
    • 5.4 Valencia (Spania)
  • 6 Soluții
    • 6.1 - Social
    • 6.2 - Legal
    • 6.3 - Tehnici
  • 7 Referințe

Caracteristici

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

Adică, lumina emisă este reflectată de pe suprafețe și atunci când se îndreaptă spre atmosferă, răsucește cu particulele atmosferice care o returnează..

Scara întunericului cerului Bortle

John E. Bortle a creat în 2001 o scară (de la 1 la 9) pentru a măsura cât de luminos este cerul nopții. Nivelul 1 este cel mai întunecat cer care poate fi observat de pe pământ, cu cel mai mare număr de stele. În timp ce nivelul 9 corespunde cerului nopții 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, aceasta este determinată de o serie de nevoi umane care includ:

- Permiteți activități pe timp de noapte.

- Creați condiții de securitate cetățeană.

- Facilitați siguranța circulației vehiculelor.

- Extindeți activitatea economică.

- Iluminat publicitar.

- Iluminat ornamental.

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

Emisiune 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 deoarece este de obicei multidirecțională..

Un oraș modern este o sursă de lumină, datorită combinației de surse infinite care includ iluminat public și privat. Aceasta include lămpile sau lămpile de stradă și bulevardele, luminile din case și clădiri pentru activitate economică, indicatoarele iluminate, panourile publicitare și farurile vehiculelor..

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

Reflecție pe suprafețe iluminate

Lumina emisă se reflectă pe suprafețele zonei urbanizate, cum ar fi străzi, clădiri, indicatoare și orice obiect în raza sa de acțiune. Fotonii atunci când se ciocnesc cu aceste suprafețe sunt reflectați 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 reflexiei este semnificativ scăzut..

Reflecția în particulele 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..

- După tipul de lampă

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

- După caracteristicile sale

Difuzie de lumină proiectată

Răspândirea luminii este cea care difuzează și contribuie substanțial la strălucirea emisă de centrele urbane..

Lumina invazivă

Este atunci când sursa de lumină externă pătrunde în locuințe sau zone în care funcția sa de iluminare nu corespunde, devenind un poluant..

Strălucire sau strălucire

Este o iluminare excesivă sau bruscă care provoacă orbire pietonilor și conducătorilor de vehicule și poate provoca accidente. De exemplu, faza lungă a unui vehicul.

Iluminare eterogenă sau supraaglomerare

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

La fel, zonele cu un exces de iluminare artificială pot fi prezentate pentru sarcinile desfășurate acolo..

- Potrivit sursei

lumini de strada

Aceasta este cea mai mare sursă de poluare luminoasă care există, mai ales atunci când sistemul de iluminare nu este proiectat corect. Această sursă este responsabilă de 40 până la 60% din poluarea luminii, atât prin difuzia luminii proiectate, cât și prin cea invazivă..

Avertismente ușoare

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

Farurile vehiculului

Aceasta este o sursă mobilă și variabilă și în orașele cu un grad ridicat de trafic nocturn devine un factor important de poluare luminoasă. În funcție de tipul de far și dacă nu sunt respectate regulile de utilizare, acesta este o cauză a poluării prin orbire.

Iluminat privat

Luminile caselor, în special clădirile marilor orașe, generează o poluare luminoasă relevantă.

Reflectoare

În general, aceasta este o sursă punctuală de poluare luminoasă, deoarece este vorba de reflectoarele utilizate în spectacolele publice. Poluarea are loc prin difuzia luminii proiectate și invazive.

Editarea efectelor

Efectele poluării luminoase pot fi grupate în trei mari categorii:

- Efecte asupra cerului nocturn

Poluarea luminoasă 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.

Aspect al cerului noaptea cu și fără poluare luminoasă. Sursă: Jeremy Stanley [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)]

Strălucirea luminii din orașe mărește claritatea fundalului ceresc deasupra strălucirii stelelor, făcându-le invizibile.

- Efecte asupra oamenilor și habitatului lor

Intruziunea luminii externe

Iluminatul exterior din orașe generează adesea poluare luminoasă prin invadarea intimității caselor. Uneori, acest lucru poate fi benefic, de exemplu, permițându-ne să ne deplasăm noaptea fără să aprindem luminile interne.

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

Impactul asupra sănătății

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

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 iluminării artificiale, producția de melatonină este redusă drastic. Conform studiilor (care nu sunt încă concludente), acest lucru ar putea crește riscul anumitor tipuri de cancer.

La rândul său, Agenția Națională Franceză pentru Sănătate și Sănătate Alimentare, Mediu și Muncă (ANSES) a subliniat alte riscuri de poluare luminoasă. De exemplu, stresul oxidativ generat în retină de incidența ridicată a anumitor tipuri de iluminare (de exemplu: LED).

Impacturi economice

Poluarea luminoasă este consecința unui exces de lumină împrăștiat, de aceea implică o risipă a acesteia. A fost calculată o creștere de cel puțin 20% care duce la pierderi economice directe.

Deșeurilor care duc la poluarea luminoasă se adaugă toate costurile economice implicate în producția sa (resurse și poluare din alte surse).

În plus, poluarea luminoasă a forțat înființarea de observatoare astronomice în locuri îndepărtate de centrele populate. Acest lucru a crescut costurile de construcție și de exploatare, legate în principal de transportul de materiale, provizii și personal..

Impacturi tehnice

Astronomia a fost afectată de poluarea luminoasă, din cauza efectelor menționate mai sus asupra cerului nocturn. De fapt, astronomii au fost primii care au avertizat despre aceasta și au dezvoltat o magnitudine pentru a o măsura..

Acest indice se numește Luminozitatea fundalului ceresc și măsoară creșterea luminozității acestuia.

Impacturi estetice

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

Luați în considerare faptul că poluarea luminoasă generată de orașele mari se extinde 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 asupra biodiversității

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

Animale

Animalele sălbatice sunt și mai sensibile la efectul poluării luminoase asupra ceasului biologic și a etologiei (comportamentului) lor. Speciile cu obiceiuri nocturne, cum ar fi liliecii și anumiți amfibieni, își văd habitatul grav afectat de iluminatul nocturn.

Când se confruntă cu o iluminare neobișnuită, animalele se adaptează bine fie prin respingere, fie prin atracție. În orice caz, aceasta implică schimbări în hrănirea, migrația, reproducerea sau în relațiile prădător-pradă..

De exemplu, atunci când puii de broască țestoasă merg la mare după eclozare, își pierd drumul către sursele de lumină. Păsările de pradă nocturne, cum ar fi bufnițele, necesită întuneric pentru a le detecta și a-i urmări prada.

Speciile de insecte și broaște sunt atrase de sursele de lumină și, ca urmare, populațiile lor scad. De aceea, clădirile foarte iluminate din apropierea zonelor naturale au un efect negativ asupra acestor organisme..

Să ne amintim că speciile cu un ciclu nocturn activ reprezintă o proporție importantă din regnul Animal. Se estimează că aproximativ 30% din toate vertebratele și mai mult de 60% dintre nevertebrate sunt nocturne.

Plantele

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

Relația ființelor vii cu ciclurile de lumină și întuneric 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 fundamentale pentru anumite procese generate în atmosferă. De exemplu, radicalii NOx în prezența luminii generează acizi și în absența luminii se descompun.

Prin urmare, iluminarea artificială continuă crește producția de acid și, prin urmare, ploaia acidă. Se estimează că această creștere ajunge între 5 și 7%.

Gazele cu efect de seră

După cum am menționat atunci când ne referim la efectul economic, aproximativ 20% din lumină este irosită 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 centralele termoelectrice și acestea emit CO2, care este principalul gaz cu efect de seră, provocând încălzirea globală..

Exemple de locuri cu poluare luminoasă

Cele mai izbitoare cazuri de poluare luminoasă sunt marile orașe ale țărilor dezvoltate. Datorită concentrației ridicate a populației și a nivelului economic ridicat, excesul de iluminat nocturn este evident.

În ceea ce privește regiunile lumii, 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 [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

În America de Nord, Statele Unite se remarcă (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, se remarcă Las Vegas și New York. Alte orașe notabile sunt Moscova, Valencia, Londra, Rotterdam, Paris, Hong Kong și Tokyo.

În aceste orașe, datorită amplorii și dinamismului lor socio-economic, viața de noapte este intensă, determinând cererea de iluminat în spațiile publice și private. În același mod, traficul pe timp de noapte al vehiculelor cu motor și promovarea comercială sunt sporite 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 luminoasă. Are mai mult de o mie de zgârie-nori, ceea ce îi face pe unii să-l considere orașul cu cea mai mare poluare luminoasă din lume.

Tokyo (Japonia) iluminat noaptea. Sursă: Moyan Brenn din Italia [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)]

Potrivit unui studiu al Universității 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 concentrație de semne luminoase din lume. Pe de altă parte, este obișnuit să folosiți reflectoare de mare putere pentru a ilumina direct cerul..

New York (SUA)

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

Valencia Spania)

Valencia este orașul spaniol cu ​​cea mai mare poluare luminoasă și unii îl situează ca fiind 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 avea jumătate din locuitori.

Cu toate acestea, astăzi este promovat un program de înlocuire a lămpilor stradale ineficiente din iluminatul public pentru a reduce poluarea luminoasă..

Soluții

Soluțiile pentru poluarea luminoasă cuprind măsuri sociale, legale și tehnice.

- Social

Este important să conștientizăm poluarea luminoasă, consecințele și soluțiile acesteia, pentru a obține sprijinul cetățenilor 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 viziunii cerului nocturn ca parte a peisajului, la protecția habitatelor naturale.

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

Este deosebit de relevantă interzicerea emisiilor de lumină peste orizont, cu excepția cerințelor de navigație aeriană.

- Tehnici

Echipament

Există lămpi cu temporizatoare care permit ajustarea perioadelor de iluminare la ceea ce este strict necesar. În același mod, corpurile de iluminat trebuie să concentreze lumina strict către zonele necesare și să evite împrăștierea acesteia..

Aceasta implică o proiectare adecvată a sistemului de iluminat și utilizarea echipamentului adecvat pentru fiecare caz. O atenție specială trebuie acordată înclinației, direcției, caracteristicilor și tipului de corpuri de iluminat.

Pentru ca lumina să nu depășească linia orizontală, există mulaje adecvate care permit focalizarea lămpilor spre sol.

Tipul luminii

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

Zonare

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

Referințe

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

Nimeni nu a comentat acest articol încă.