Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Lysforurening stjæler natten

London om natten fra den internationale rumstation. Jordens overflade bliver mere og mere oplyst af et lysere kunstigt natlys. Universal History Archive/Getty Images

Tilbage i 1807, London blev den første by på planeten, der fik en gade oplyst af gaslamper. Til byens indbyggere, det må have virket som en forunderlig ting at få aftenen til at blive en simuleret version af dagtimerne.

Men lidt mere end to århundreder senere, kunstig belysning har spredt sig over så meget af planeten, at nattens mørke støt forsvinder. I dag, 80 procent af verdens befolkning bor nu på steder, hvor himlen lyser om natten fra lys på gader og bygninger. Kunstigt lys er blevet en anden form for forurening - en som forskere siger udgør en trussel mod både det naturlige miljø og menneskers sundhed.

Omfanget af lysforurening fremgår af en undersøgelse fra november 2017 i tidsskriftet Science Advances, hvor forskere brugte målinger taget af satellitter til at studere den kunstige lysstyrke på Jordens overflade i løbet af natten. De fandt ud af, at mellem 2012 og 2016, det udendørs område, der blev kunstigt belyst, voksede med en hastighed på 2,2 procent om året. Efterhånden som flere rum bliver belyst, de er også blevet lysere, med udstråling af disse områder stigende med en årlig hastighed på 1,8 procent.

Som dette resumé af fundene i USA Today forklarer, forskerne fandt, at lysstyrken om natten forblev den samme i USA og 38 andre lande i den undersøgte periode, mens den steg i 79 lande-hovedsagelig i områder med hurtig udvikling i Asien, Afrika og Sydamerika. Kun 16 nationer - herunder Syrien, hvis byer er blevet ødelagt af en brutal borgerkrig - oplevede fald i lyset. Og kunstig belysning ser ud til at vokse hurtigst i områder, der ikke havde meget af det før for nylig.

Men disse stigninger er bare en del af historien. Christopher Kyba, en videnskabsmand ved GFZ German Research Center for Geosciences og undersøgelsens tilsvarende forfatter, siger i en e-mail, at den stigende overgang til højeffektive lysdioder til udendørs belysning, der er blevet fremført som en måde at reducere vores afhængighed af fossile brændstoffer og langsomme klimaforandringer, sparer muligvis ikke så meget elektricitet som forudset.

"På trods af stor succes med at reducere energi til belysning i specifikke projekter - f.eks. LED -overgange i de enkelte byer - billigere lys ser ud til at føre til øget brug, "Kyba forklarer." Det betyder, at lysdioder generelt ikke reducerer det samlede energiforbrug til udendørs belysning i nærheden af ​​så meget som det ser ud til. "

Værre endnu, der er stigende tegn på, at vores overdrevne belysning har skadelige virkninger på mennesker. I 2016, American Medical Association udsendte en advarsel om, at konverteringen til højintensive LED-gadelygter-som udsender en stor mængde blåt lys, der øger blænding-faktisk gjorde det sværere for bilister at se om natten. AMA tilføjede, at bølgelængderne, hvor lysene fungerer, undertrykker melatonin, et hormon, der hjælper os med at sove.

"Det anslås, at hvide LED -lamper har fem gange større indvirkning på døgnrytmen end konventionelle gadelamper, "bemærkede AMA. Forskning viser, at en sådan forstyrrelse kan være en væsentlig faktor i fedme og andre lidelser.

Og det er ikke kun mennesker, der bliver ramt.

Nattlige arter har brug for mørke

"Mange terrestriske arter er natlige, og elektrisk belysning, især belysning fra skumring til daggry, repræsenterer en fuldstændig forstyrrelse af disse arters fysiske miljø, "Dan Duriscoe, en pensioneret fysikforsker, der arbejdede på National Park Service's Natural Sounds and Night Skies Division, forklarer i en e -mail. "Forestil dig, at dagtimerne blev mørkere kunstigt med en faktor 10, hver dag. Hvilken slags indvirkning ville det have på daglige arter som mennesker? "

En undersøgelse fra oktober 2017 i Proceedings of the National Academy of Sciences, for eksempel, fandt ud af, at kraftige lysstråler fra Nationalmuseet og mindesmærket den 11. september ændrede flyveveje og hastighed for 1,1 millioner trækfugle i løbet af en syv-dages periode alene, med simuleringer, der afslører "en høj sandsynlighed for desorientering" og andre effekter. Adfærdsproblemerne forsvandt, da lyset blev slukket.

Og i Florida, lysforurening langs strande forstyrrer havskildpaddernes klækkeadfærd, får tusinder af unge dyr til at dø hvert år, ifølge Florida Fish and Wildlife Conservation Commission. (For mere information om miljøeffekter, tjek HowStuffWorks -artiklen How Light Pollution Works.)

Hvor meget kunstigt lys har vi brug for?

Men måske er det mest iøjnefaldende ved lysforurening, at meget af det skyldes affaldsbelysning, der egentlig ikke er nødvendig, ifølge Kyba, der vurderer, at det kan reduceres med en faktor på fem til 10. "Jeg synes, vi burde spørge som skatteydere, hvorfor betaler vi for lys, der skinner ubrugeligt ind i folks vinduer og forstyrrer deres søvn? "

Chris Elvidge, en forsker fra National Oceanic and Atmospheric Administration's Earth Observation Group og en medforfatter af Science Advances-undersøgelsen om omfanget af lysforurening, siger i en e-mail, at der kunne gøres meget for at reducere overbelysningen, herunder at sætte mere afskærmning på lys, formindskelse af lysstyrken i udendørs belysning og brug af bevægelsesdetektorer til kun at tænde lys, når der registreres aktivitet i nærheden.

En italiensk forsker i lysforurening mener også, at der er en mulighed for, at fremkomsten af ​​selvkørende køretøjer-som kunne kommunikere trådløst med infrastruktur og andre køretøjer til at navigere i gaderne-kan reducere behovet for stærkt belyste gader.

"Jeg håber forhåbentlig en fremtid, når lyset i byerne er svagt, men tilstrækkeligt for fodgængere og cyklister, "Fabio Falchi, en forsker ved Italiens Institute for Light Pollution Science and Technology, forklarer i en e -mail. På den anden side, hvis mennesker fortsætter med at skinne mere og mere lys over mørket, han advarer om, at "vi vil fuldstændig ødelægge natten."

Nu er det interessant

Denne undersøgelse fra 2015 viste, at da gadebelysningen blev reduceret for at spare penge i lokalsamfund i England og Wales, der var ingen stigning i trafikulykker eller kriminalitet.