Nadmiar światła może być problemem…

Szczegóły

Kategoria: Ekologia i środowisko

Zanieczyszczenie światłem polega na zaburzeniu rytmu okołodobowego poprzez nienaturalne wydłużanie pory aktywności po zapadnięciu zmroku, miedzy innymi poprzez stosowanie sztucznego oświetlenia zewnętrznego. Zjawisko to prowadzi do wielu negatywnych konsekwencji odczuwalnych nie tylko przez ludzi, ale i inne żywe organizmy. Zanieczyszczenie światłem jest problemem globalnym i dotyczy wszystkich miejsc na Ziemi, do których dotarła elektryfikacja.

Życie na naszej planecie właściwie od zawsze było podporządkowane naturalnemu rytmowi dobowemu. Na skutek ewolucji część organizmów przystosowała się do funkcjonowania w ciągu dnia, natomiast inne wykazywały większą aktywność po zapadnięciu zmroku. Zarówno ludzie, jak i zwierzęta czy rośliny, w mniejszym lub większym stopniu podlegają dobowym zmianom zachodzącym w środowisku naturalnym. Niezwykle ważną rolę odgrywa tu światło, które pełni funkcję regulatora procesów biochemicznych i fizjologicznych.

Nadmierne oraz niewłaściwe gospodarowanie światłem doprowadziło do pojawienia się zjawiska zwanego zanieczyszczeniem świetlnym. Autorami tego terminu byli astronomowie, którzy już w latach 70. XX wieku zwrócili uwagę na fakt, że nad obszarami zamieszkanymi przez ludzi tworzy się łuna świetlna, która przyćmiewa blask gwiazd i w efekcie utrudnia obserwacje astronomiczne. W terminologii biologicznej używa się pojęcia fotozanieczyszczenie, które zostało wprowadzone w 1985 roku przez Fransa Johana Verheijena  w celu rozdzielenia tych dwóch głównych nurtów badań nad zanieczyszczeniem świetlnym.

Zalążków problemu należy szukać w 1879 roku, kiedy to pojawiła się pierwsza w pełni użyteczna żarówka. Wynalazek opatentowany przez Thomasa Edisona zapoczątkował w późniejszych latach istną rewolucję świetlną. Początkowo oświetlano wyłącznie własne gospodarstwa domowe, z czasem żarówki nowszych generacji, o coraz większej mocy, zaczęto wykorzystywać do oświetlania ważniejszych miejsc w mieście, podkreślenia ekspozycji witryn sklepowych, czy bilbordów reklamowych.

Fakt, że ulice naszych miast rozbłysły sztucznym światłem nie jest niczym złym, problemem stał się jego nadmiar i rozproszenie w nieodpowiednich kierunkach. Często zdarza się tak, że wiązka światła, która powinna być skierowana wyłącznie na dany obiekt, obejmuje swoim zasięgiem tereny z nim sąsiadujące, które wcale dodatkowego oświetlenia nie potrzebują, albo że zastosowane oprawy rozpraszają światło na wszystkie strony. Problem ten jest tym większy, im bogatszy jest dany kraj. Nocne niebo jest najjaśniejsze w USA (głównie we wschodniej części kraju), Japonii, dużych obszarach Europy, chociaż zjawisko powoli zaczyna dotykać także Afrykę.

Możemy wyróżnić kilka rodzajów zanieczyszczenia światłem:

• łuna miejskiego nieba – łuna światła na niebie na terenie zurbanizowanym, która jest sumą sztucznego światła odbitego od powierzchni oświetlanych lub emitowanego wprost w niebo, a następnie rozproszonego w atmosferze ziemskiej,
• światło niepożądane – padające w nieodpowiednie miejsca, źle ustawione,
• blask – nadmierna jasność, powodująca wizualny dyskomfort. Może powodować zaburzenia widzenia, chwilowe oślepienie,
• zakłócenia świetlne – nagromadzenie źródeł światła, zwykle znajdujące się w nadmiernie oświetlonych obszarach miast, charakteryzujące się dużą jasnością.

Zanieczyszczenia świetlne najczęściej są spowodowane poprzez:

• nieodpowiednio zaprojektowane oświetlenie zewnętrzne,
• niewłaściwą gospodarkę świetlną (oświetlanie miejsc, które go nie potrzebują);
• niedostosowanie mocy oświetlenia do aktualnych potrzeb.

W świecie zwierząt i roślin światło jest szczególnie ważne, ponieważ na podstawie różnic między długością dnia i nocy w ciągu roku, pomaga określać następstwa pór roku i tym samym lepiej przystosowywać organizm do nadchodzących zmian. Informacje uzyskane tą drogą stanowią dla nich impuls do rozpoczęcia określonej aktywności w konkretnym czasie, zarówno w cyklu dobowym, jak i rocznym.

Skażenie środowiska naturalnego światłem sztucznym prowadzi do zaburzenia funkcjonowania zegara biologicznego i zmiany dotychczasowych zachowań zwierząt. Okres aktywności osobników prowadzących nocny tryb życia ulega skróceniu, natomiast drapieżniki wykorzystujące do polowania wzrok uzyskują dodatkowy czas w ciągu doby na poszukiwanie pożywienia. Zwierzęta, którym światło umożliwia orientację w terenie, również cierpią z tego powodu. Młode żółwie tuż po wykluciu kierują się w stronę oświetlonego nadbrzeżnego miasta zamiast w stronę bezpiecznych dla nich wód morskich. Badania zooplantktonu w miejskim zbiorniku wodnym wykazały zaburzenia  dobowej pionowej migracji w przypadku wioślarki (Daphnia retrocurva). Sytuacja ta może wpływać na dostosowanie poszczególnych osobników, które są zmuszone do migracji nie tylko w dzień w bezpieczniejsze, ciemniejsze, ale za to uboższe w pokarm i chłodniejsze warstwy wody.

Intensywnie oświetlone miasta stanowią pewne zagrożenie dla ptaków wędrownych i nietoperzy. Podczas gdy jedne gatunki omijają intensywnie oświetlone aglomeracje podczas swoich wędrówek, inne, zwabione przez światło, wpadają w pułapkę, z której zdezorientowane nie mogą się wydostać, wpadając na intensywnie oświetlone budynki lub na siebie nawzajem. Zbyt mocno oświetlone miejsca przyciągają ćmy i chrząszcze, które są głównym pożywieniem nietoperzy, a jak wiadomo ssaki te raczej unikają światła.

W przypadku roślin zmiany długości dnia i nocy odpowiadają za możliwość ich kwitnienia. Rośliny dnia krótkiego (kwitną jesienią) wymagają określonej długości nieprzerwanej nocy, aby móc wydać kwiaty i rozmnażać się. Zakłócenie ich cyklu powoduje zaburzenie procesów rozwojowych. Wśród zagrożonych roślin znajdują się miedzy innymi: tytoń, kukurydza, proso, ryż i chryzantemy.

Innym efektem sztucznego oświetlenia są nieprawidłowości w produkcji melatoniny, hormonu wytwarzanego przez szyszynkę i zaangażowanego w cykle okołodobowe oraz zachowania reprodukcyjne. Badania na kosach (Turdus merula L.) wykazały wyraźnie, mniejszą produkcję melatoniny u osobników eksponowanych na nocne światło niż u tych nie narażonych na ten czynnik.

Zegar biologiczny człowieka jest regulowany przede wszystkim przez światło słoneczne, które rano stymuluje komórki do wytwarzania kortyzolu, czyli hormonu odpowiedzialnego za naszą dzienną aktywność, a wieczorem, gdy jego natężenie stopniowo się zmniejsza, melatoniny, czyli hormonu snu. Zbyt intensywne oświetlenie nocne spowodowało, że mechanizm ten został zakłócony, stąd bezsenność czy problemy z zasypianiem. Na nadmiernej ekspozycji na sztuczne światło cierpi także nasz wzrok. Dotyczy to przede wszystkim niebieskiego światła o najkrótszej długości fal, które rozpraszają się w naszym oku, pogarszając jakość widzenia.

Prowadzone od wielu lat badania nad różnymi aspektami zanieczyszczenia świetlnego (astronomicznymi, ekologicznymi, ekonomicznymi, medycznymi, społecznymi), odzwierciedlają złożoność tego problemu. Pomimo coraz nowszych i zarazem coraz mniej optymistycznych naukowych doniesień o szkodliwej, nadmiernej i niekontrolowanej emisji światła sztucznego, zjawisko to nadal pozostaje mało znane, zwłaszcza w Polsce. Konieczne jest zatem podjęcie działań zmierzających do podniesienia świadomości społeczeństwa w zakresie zagrożeń wynikających ze złego gospodarowania światłem. Dużym utrudnieniem może być tutaj głęboko zakorzenione w ludzkiej psychice postrzeganie światła jako cywilizacyjnego dobrodziejstwa, przy jednoczesnym negatywnym nacechowaniu ciemności. Takie podejście prowadzi do braku zrozumienia dla działań podejmowanych przez naukowców, mających na celu edukację społeczeństwa na temat możliwości minimalizacji nadmiaru emisji światła sztucznego.

Prawo unijne, m.in. poprzez dyrektywy, wprowadza różne regulacje dotyczące gospodarowania światłem. Przykładem może być Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2011/92/UE z dnia 13 grudnia 2011 roku w sprawie oceny skutków wywieranych przez niektóre przedsięwzięcia publiczne i prywatne na środowisko, która uwzględnia emisję światła w opisie przedsięwzięcia. Przepis ten nie został jeszcze transponowany do prawa polskiego.

W Polsce podejmowane są również działania na rzecz popularyzacji problemu zanieczyszczenia światłem. Inicjatorem tego typu akcji jest Stowarzyszenie POLARIS-OPP, które w 2005 roku powołało do życia ogólnopolski program pod nazwą „Ciemne Niebo”, zrzeszający interdyscyplinarne grono osób, którym bliski jest problem nadmiernej emisji świetlnej. Wśród statutowych zadań programu znajduje się: opracowywanie wzorów prawidłowo zaprojektowanego oświetlenia ulicznego, prowadzenie ewidencji miejscowości szczególnie ważnych ze względu na systematycznie prowadzone obserwacje astronomiczne, promowanie działań programu w mediach, tworzenie informatorów, organizacja seminariów i konferencji oraz współpraca ze specjalistami z różnych dziedzin.

W działania na rzecz ochrony ciemności zaangażowani są również pracownicy Instytutu Astronomicznego Uniwersytetu Wrocławskiego oraz członkowie Krakowskiego Zespołu Monitoringu Zanieczyszczenia Świetlnego.

Stosowanie odpowiednich opraw oświetleniowych, zmniejszenie natężenia stosowanego światła oraz montaż czujników ruchu – już te trzy rozwiązania pozwolą na znaczące ograniczenie zanieczyszczenia światłem. Zyska na tym przyroda, nasze zdrowie i miejski budżet. Szacuje się, że tylko w Europie na oświetlenie miejsc, gdzie światło nie jest potrzebne, marnuje się 1700 mln euro rocznie. Pieniądze te pozwoliłby na  unowocześnienie infrastruktury oświetleniowej w taki sposób, by emitowane przez nią światło nie było już rozpraszane w atmosferze.

Ani astronomowie, ani ekolodzy nie sugerują, by całkowicie zrezygnować ze sztucznego oświetlenia. Wystarczy tylko wprowadzić bardziej rozsądne rozwiązania w tym zakresie. Warto zacząć od wymiany opraw oświetleniowych, które zamiast emitować rozproszone we wszystkich kierunkach światło będą oświetlać jedynie docelowe miejsca, czyli określoną drogę, chodnik czy budynek.  

Oprac. Joanna Radziewicz

Literatura:

1. Proskura N.: Jasna strona nocy… o zanieczyszczeniu światłem. www.ekologoa.pl
2. Morawski P.: Czym jest zanieczyszczenie światłem i dlaczego powinniśmy mu zapobiegać? https://www.lighting.philips.pl/edukacja/nowoczesne-oswietlenie/miasto-swiatla/zanieczyszczenie-swiatlem
3. Tomasik K.: Zanieczyszczenie światłem. Dzikie Życie 2013 nr 11
4. Zdziebłowski S.: Zanieczyszczenie światłem jest problemem globalnym. naukawpolsce.pap.pl
5. Tałanda J.: Ekologia miejsca z punku widzenia biologa. Kosmos 2016 nr 2.