Valon saastuminen

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 7. joulukuuta 2021 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 5 muokkausta .

Valosaaste (flare) on yötaivaan valaiseminen keinotekoisilla valonlähteillä, joiden valo on hajallaan ilmakehän alemmissa kerroksissa häiriten tähtitieteellisiä havaintoja ja muuttaen elävien olentojen biorytmejä, mikä johtaa joidenkin ihmisten kuolemaan. ne [1] . Joskus tätä ilmiötä kutsutaan myös kevyeksi savusumuksi .

Valosaasteen syyt

Pääasialliset valosaasteiden lähteet ovat suuret kaupungit ja teollisuuskompleksit . Valosaastetta aiheuttavat katuvalaistus , arkkitehtoninen valaistus, valaistut mainostaulut tai kohdevalot. Euroopassa monet diskot loistavat voimakkaita valonsäteitä yötaivaalle.

Merkittävä osa kaupunkien tai teollisuuden valaistuksesta suuntautuu tai heijastuu ylöspäin, mikä luo niin sanottuja valokupuja kaupunkien päälle . Tämä johtuu monien valaistusjärjestelmien epäoptimaalisesta ja tehottomasta suunnittelusta, mikä johtaa energiahukkaa . Taivaanvalaistuksen vaikutusta tehostavat ilmassa yleiset pölyhiukkaset ja aerosolit . Nämä hiukkaset lisäksi taittavat, heijastavat ja sirottavat säteilevää valoa.

Valosaaste liittyy teollistumisen ilmiöön ja sitä esiintyy pääasiassa kehittyneiden maiden tiheästi asutuilla alueilla . Euroopassa yli puolet väestöstä altistuu säännöllisesti valosaasteille tavalla tai toisella. Valosaasteiden vuotuinen kasvu eri Euroopan maissa vaihtelee 6 prosentista 12 prosenttiin.

Joillakin alueilla valon pilaantumista torjutaan lainsäädäntötasolla [2] .

Tyypit

Hyväksytyt rajat ylittävä valonlähde aiheuttaa usein useita erilaisia ​​ongelmia kerralla.

Light Invasion

Valon tunkeutuminen tapahtuu esimerkiksi silloin, kun valo pääsee naapurin ikkunaan ja pitää hänet hereillä. International Dark Sky Association on kehittänyt useita valomääräyksiä torjuakseen valonsaastetta. Näiden asetusten olemus tiivistyy siihen tosiasiaan, että on tarpeen rajoittaa valoa, joka nousee taivaalle ja luo ns. taivas hehkuu. Tämä on mikä tahansa valo, joka säteilee 90 astetta pohjan yläpuolella . Sen on myös tarkoitus vähentää valoa, joka säteilee 80-90 asteen kulmassa - valo tästä suunnasta ja aiheuttaa suurimman osan valon tunkeutumisen ongelmista.

Liiallinen valaistus

Liiallinen valaistus on ilmiö, jossa valon voimakkuus ylittää sen, mikä on tarpeen tietylle toiminnalle. Erityisesti Yhdysvalloissa liiallinen valaistus kuluttaa noin kaksi miljoonaa barrelia öljyä päivässä, enemmän kuin on tarpeen. Energiakatselmustiedot osoittavat, että noin 30-60 % tilojen valaistukseen kulutetusta sähköstä on ylimääräistä. [3] Jopa kehittyneiden maiden välillä on eroja valon käytössä. Amerikkalaiset kaupungit säteilevät 3-5 kertaa enemmän valoa asukasta kohden kuin Saksan kaupungit [4] . Liiallinen valaistus johtuu seuraavista tekijöistä:

Useimmat näistä ongelmista voidaan helposti ratkaista halvalla ja saatavilla olevalla tekniikalla. Kaikkein tärkeintä on yleisön tietoisuus. Tämän pitäisi aloittaa liiallisen valaistuksen poistaminen. Epäsuoran valaistuksen tapauksessa voidaan tarvita pehmennyssuodattimia, taustavalotekniikkaa tai muita ratkaisuja suoran valaistuksen vaikutuksen pehmentämiseksi.

Light Blinding

Valon aiheuttama sokeus voidaan luokitella eri tavoin. Bob Mison, British Astronomical Associationin "tumma taivas" -kampanjan koordinaattori, kuvaili yhtä tällaista luokittelua seuraavasti: [7]

Mario Motta, Massachusettsin lääketieteellisen seuran presidentti , sanoi: "Kevyt häikäisy on kansanterveysuhka, erityisesti vanhuksille. Epätäydellinen sokeus, joka esiintyy yleisimmin ajon aikana, aiheuttaa onnettomuuksia.”[ Motta, Mario (2009-06-22). "Yhdysvaltain lääkärit liittyvät valosaasteen taisteluun". uutiset. Sky & Telescope. Haettu 23.6.2009.] Sokaiseva vaikutus johtuu suurelta osin heikentyneestä kontrastista, joka johtuu valon sironnasta silmässä tai muista syistä.

Valonlähteiden ylimäärä

Valonlähteet voivat häiritä tiellä ja aiheuttaa onnettomuuksia. Vaarallisia ovat myös valaisevat mainostaulut , joiden tarkoituksena on erityisesti herättää huomiota.

Seuraukset

Vaikutus ihmisten terveyteen ja psykologiaan

Lääketieteellinen tutkimus liiallisen valaistuksen vaikutuksista ihmisiin osoittaa, että valosaaste tai liialliselle valolle altistuminen voi aiheuttaa monenlaisia ​​haitallisia terveysvaikutuksia. Ylivalaistuksen tai valaistuksen väärän spektrin koostumuksen terveysvaikutuksia voivat olla: lisääntynyt päänsärky, työuupumus, stressi, lisääntynyt ahdistus ja muut oireet [8] [9] [10] [11] . Myös eläinmalleja on tutkittu osoittaen, että väistämättömällä valolla on haitallinen vaikutus mielialaan [12] . Niiden henkilöiden, joiden täytyy herätä yöllä, valolla oli myös akuutti vaikutus heidän vireyteen ja mielialaan [13] .

Professori Stephen Lockleyn kirjoittamassa kirjassa Blinded by the Light? löytyy sanat: ”Vaikka valon läpäisyllä voi olla kohtalainen vaikutus unihäiriöihin ja melatoniinin supressioon . Vaikka nämä vaikutukset ovat suhteellisen pieniä illasta iltaan, jatkuvalla vuorokausirytmillä , unella ja hormonaalisilla häiriöillä voi olla pitkäaikaisia ​​terveysriskejä . Punainen valo estää melatoniinia vähiten [15] .

Ekosysteemihäiriöt

Kun keinovalo vaikuttaa organismeihin ja ekosysteemeihin, sitä kutsutaan ympäristön valonsaasteeksi. Vaikka valo yöllä voi olla hyödyllistä, neutraalia tai haitallista tietyille lajeille, sen läsnäolo muuttaa poikkeuksetta ekosysteemejä. Esimerkiksi jotkut hämähäkkilajit välttävät valaistuja alueita, kun taas toiset lajit luovat mielellään verkkonsa suoraan katulamppuun. Koska katuvalot houkuttelevat paljon lentäviä hyönteisiä, hämähäkit, jotka eivät välitä valosta, saavat etulyöntiaseman sitä välttäviin hämähäkkeihin verrattuna. Tämä on yksinkertainen esimerkki tavasta, jolla valon tuominen yöllä voi häiritä lajien runsautta ja ravintoverkkoja. Valosaaste on vakava uhka (erityisesti öiselle villieläimille), jolla on kielteisiä vaikutuksia kasvien ja eläinten fysiologiaan. Tämä voi hämmentää eläinten navigointia, muuttaa kilpailevia vuorovaikutuksia, muuttaa petoeläin-saalissuhteita ja aiheuttaa fysiologisia haittoja [16] . Tutkimukset viittaavat siihen, että järvien ympärillä oleva valosaaste estää eläinplanktonia (kuten daphniaa) syömästä leviä, mikä aiheuttaa vesikukintoja. Tämä voi tuhota muita järven kasveja ja heikentää veden laatua [17] .

Valosaaste voi vaikuttaa ekosysteemeihin myös muilla tavoin. Esimerkiksi perhotutkijat ja entomologit ovat osoittaneet, että yövalo voi vaikeuttaa yöperhojen ja muiden yöllisten hyönteisten navigointia. [18] Yöllä kukkivat kukat riippuvat näiden yöperhojen pölytyksestä, ja siksi yövalaistuksella on seurauksia niille. Tämä voi johtaa sellaisten kasvilajien määrän vähenemiseen, jotka eivät tässä skenaariossa pysty lisääntymään, sekä muutokseen alueen ekologiassa. [19] Yöhyönteisistä tulikärpäset ovat erityisen kiinnostavia kohteita valonsaastetutkimuksissa  : niiden hehku liittyy seksuaaliseen käyttäytymiseen ja siksi ne ovat erittäin herkkiä ympäristön valotasolle [20] . Tulikärpäset ovat hyviä malleja valon vaikutusten tutkimiseen öiseen villieläimiin, sekä hyviä bioindikaattoreita keinotekoiselle yövalolle herkkyytensä ja nopean reagointikykynsä ansiosta [21] .

Vuoden 2009 tutkimuksessa [22] raportoidaan epäsäännöllisen polarisoidun valon tai keinotekoisesti polarisoidun valon aiheuttamista haitallisista vaikutuksista eläimiin ja ekosysteemeihin (jopa päiväsaikaan, koska auringonvalon luonnollisen polarisaation suunta ja sen heijastus ovat tiedon lähde monille eläimille). Tällaista saastumista kutsutaan polarisoiduksi valosaasteeksi. Keinotekoiset polarisoidut valonlähteet voivat aiheuttaa epäasianmukaista käyttäytymistä polarisaatioherkissä taksoneissa ja muuttaa ekologisia vuorovaikutuksia.

Korkeiden rakenteiden valo voi häiritä muuttolintuja. Korkeisiin torneihin kiinnittämisen vuoksi kuolleiden lintujen määrä on arviolta 4-5 miljoonaa yksilöä vuodessa. Fatal Light Awareness Program tekee yhteistyötä Toronton, Ontarion ja muiden Kanadan kaupunkien rakennusten omistajien kanssa vähentääkseen lintujen kuolleisuutta sammuttamalla valot lintujen muuton aikana.

Merikilpikonnien poikaset  ovat toinen valosaasteen uhri. On yleinen väärinkäsitys, että kuu houkuttelee heitä veteen. Sen sijaan he löytävät valtameren siirtymällä pois dyynien ja niiden kasvillisuuden tummasta siluetista. Siten keinovalo voi häiritä tällaista käyttäytymistä [23] . Nuoret merilinnut voivat myös hämärtyä valon vaikutuksesta, kun ne jättävät pesänsä ja lentävät merelle [24] .

Sammakkoeläimet ja matelijat kärsivät myös valosaasteesta. Valonlähteiden käyttö pimeänä voi häiritä melatoniinin tuotantoa. Melatoniini  on hormoni, joka säätelee fotoperiodista fysiologiaa ja käyttäytymistä. Jotkut sammakko- ja salamanterilajit käyttävät valosta riippuvaisia ​​kompasseja ohjatakseen muuttokäyttäytymistään pesimäalueilleen. Injektoitu valo voi myös aiheuttaa kehityshäiriöitä, kuten verkkokalvovaurioita, geneettisiä mutaatioita [25] [26] [16] .

Seuraukset tähtitiedessä

Tähtitiede on erittäin herkkä valosaasteille. Yötaivas kaupungista katsottuna ei muistuta todellista tummaa taivasta. Skyglow (valon sironta ilmakehässä) vähentää kontrastia tähtien ja galaksien ja itse taivaan välillä, mikä vaikeuttaa himmeiden kohteiden näkemistä. Tämä on yksi tekijöistä, joka on pakottanut uusia kaukoputkia rakentamaan yhä kauempana kaupungista. Jotkut tähtitieteilijät käyttävät laajakaistasuodattimia kontrastin lisäämiseen ja hämärien kohteiden, kuten galaksien ja sumujen, ulkonäön parantamiseen. [27] Valitettavasti nämä suodattimet eivät poista valosaasteen vaikutusta. Ne vähentävät tutkittavan kohteen kirkkautta, mikä rajoittaa suurten suurennusten käyttöä. Valosaastesuodattimet estävät tietyt valon aallonpituudet, jotka muuttavat kohteen väriä ja luovat usein voimakkaan vihreän sävyn. Lisäksi ne toimivat vain tietyntyyppisissä objekteissa (pääasiassa emissiosumuissa ) ja niistä on vain vähän hyötyä tähdissä. Valosaaste vaikuttaa enemmän taivaankappaleiden, kuten galaksien ja sumujen, näkyvyyteen kuin tähtien näkyvyyteen. Tällaisten kirkkausongelmien vuoksi monet esineet yksinkertaisesti osoittautuvat näkymättömiksi suurten kaupunkien erittäin saastuneella taivaalla. Ymmärtääksesi, kuinka tumma taivas on, etsi vain Linnunrata , joka näkyy selvästi luonnollisella taivaalla kirkkaana kuuttomana tähtitieteellisenä yönä . Valon tunkeutuminen vaikeuttaa myös tarkkailijan sopeutumista pimeyteen.

Ilmansaasteet

American Geophysical Societyssa esitelty tutkimus osoitti, että valosaaste tuhoaa nitraattiradikaaleja ja estää siten autojen ja tehtaiden pakokaasuista syntyvän ilmakehän savusumun normaalin yöaikaan vähenemisen. [28] [29] . Lisäksi, kun valaisimia käytetään sähkönlähteillä, jotka käyttävät fossiilisia polttoaineita , ilmakehän hiilidioksidipitoisuus kasvaa energiahäviöiden vuoksi, mikä voi aiheuttaa ilmaston lämpenemistä .

Taivaan luonnollisen polarisaation vähentäminen

Yöllä kuunvalon polarisaatio taivaalla vähenee huomattavasti kaupunkien valosaasteissa, koska hajavalo kaupunkien valo ei ole kovin polarisoitunut [30] . Polarisoitunutta kuuvaloa ihmiset eivät voi nähdä, mutta monet eläimet käyttävät sitä navigointiin.

Toimenpiteet valosaasteiden vähentämiseksi

Kansainvälisen valosaasteyhdistyksen http://darksky.org/lighting/lighting-basics/ suosituksen mukaisesti valon saastumisen haitallisten vaikutusten minimoimiseksi ja energian säästämiseksi:

Vuonna 2001 perustettiin International Dark Sky Sites Program, joka sertifioi tietyt kohteet valonsaasteettomiksi. Vuoden 2022 alussa maailmassa oli sertifioitu 195 tällaista paikkaa [31] . Esimerkiksi vuonna 2016 Tiibetissä 2,5 tuhannen neliökilometrin alue sai erityisen suojellun alueen aseman, jossa tähtitieteilijät ja turistit voivat katsoa tähtiä pelkäämättä valosaastetta [32] .

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ Kaptsov V.A. , Deinego V.N. Keinovalaistuksen kehitys: hygienistin näkemys / Toim. Vilk M.F., Kaptsova V.A. - Moskova: Venäjän tiedeakatemia, 2021. - 632 s. - 300 kappaletta.  - ISBN 978-5-907336-44-2 . Arkistoitu 14. joulukuuta 2021 Wayback Machinessa
  2. ↑ Tatjana Matantseva . Fighting the Light of Big Cities  (venäläinen)  (27. lokakuuta 2009). Arkistoitu alkuperäisestä 29. tammikuuta 2010. Haettu 29. lokakuuta 2009.
  3. ↑ Lumina Technologies, Santa Rosa, Kalifornia, 156 Kalifornian liikerakennuksen energiankäyttötutkimus, elokuu 1996
  4. ↑ Kyba Christopher , Garz Stefanie , Kuechly Helga , de Miguel Alejandro , Zamorano Jaime , Fischer Jürgen , Hölker Franz. Korkearesoluutioiset kuvat maapallosta yöllä: uusia lähteitä, mahdollisuuksia ja haasteita  //  Kaukokartoitus. - 2014. - 23. joulukuuta ( nide 7 , nro 1 ). - s. 1-23 . — ISSN 2072-4292 . - doi : 10.3390/rs70100001 .
  5. ↑ Fotios S , Gibbons R. Tievalaistustutkimus kuljettajille ja jalankulkijoille: Luminanssi- ja valaistussuositusten perusta  //  Lighting Research & Technology. - 2018. - tammikuu ( osa 50 , nro 1 ). - s. 154-186 . — ISSN 1477-1535 . - doi : 10.1177/1477153517739055 .
  6. ↑ 1 2 Kyba Christopher CM , Mohar Andrej , Pintar Gašper , Stare Jurij. Loistava esimerkki kestävästä kirkon valaistuksesta EcoSky LED -valolla: 96 %:n vähennys energiankulutuksessa ja dramaattinen valosaasteen väheneminen.  (englanniksi)  // International Journal of Sustainable Lighting. - 2018. - 20. helmikuuta ( osa 19 , nro 2 ). - s. 132 . — ISSN 2586-1247 . - doi : 10.26607/ijsl.v19i2.80 .
  7. ↑ Mizon, Bob (2001) Light Pollution: Responses and Remedies. Springer. ISBN 1-85233-497-5
  8. ↑ Burks, Susan L. (1994) Migreenin hallinta, Humana Press, New Jersey. ISBN 0-89603-277-9 .
  9. ↑ Cambridge Handbook of Psychology, Health and Medicine, toimittaneet Andrew Baum, Robert West, John Weinman, Stanton Newman, Chris McManus, Cambridge University Press (1997) ISBN 0-521-43686-9
  10. ↑ Pijnenburg, L.; Camps, M. ja Jongmans-Liedekerken, G. (1991) Tarkastellaan lähempää assimilaatiovalaistusta, Venlo, GGD, Noord-Limburg
  11. ↑ KNEZ IGOR. VALON VÄRIN VAIKUTUKSET NONVISUAALISIHIN psykologisiin prosesseihin  (englanniksi)  // Journal of Environmental Psychology. - 2001. - Kesäkuu ( osa 21 , nro 2 ) . - s. 201-208 . — ISSN 0272-4944 . - doi : 10.1006/jevp.2000.0198 .
  12. ↑ Fonken LK , Finy MS , Walton JC , Weil ZM , Workman JL , Ross J. , Nelson RJ . Valon vaikutus yöllä hiiren ahdistuneisuus- ja masennuksen kaltaisiin reaktioihin.  (englanniksi)  // Behavioral Brain Research. - 2009. - 28. joulukuuta ( nide 205 , nro 2 ). - s. 349-354 . - doi : 10.1016/j.bbr.2009.07.001 . — PMID 19591880 .
  13. ↑ Plitnick B. , Figueiro MG , Wood B. , Rea MS. Punaisen ja sinisen valon vaikutukset vireyteen ja mielialaan yöllä  //  Lighting Research & Technology. - 2010. - 2. maaliskuuta ( nide 42 , nro 4 ). - s. 449-458 . — ISSN 1477-1535 . doi : 10.1177 / 1477153509360887 .
  14. ↑ CfDS-käsikirja. Britastro.org. Haettu 2010-09-04.
  15. ↑ Cheung, Maria (29.11.2009). Hautausmaavuorotyö liittyy syöpään. uutiset. Connecticutin yliopiston terveyskeskus. Haettu 2012-07-06.
  16. ↑ 1 2 Perry, G.; Buchanan, B.W.; Fisher, R.N.; Salmon, M.; Wise, SE (2008). "Keinotekoisen yövalaistuksen vaikutukset sammakkoeläimiin ja matelijoihin kaupunkiympäristöissä". julkaisussa Bartholomew, JC; Mitchell, REJ; Brown, B. Urban Herpetology. 3. Sammakkoeläinten ja matelijoiden tutkimusyhdistys. s. 239-256. ISBN 0-916984-79-6 .
  17. ↑ Kaupallinen kalastus: laajemmat ekologiset vaikutukset  //  Kaupallinen kalastus: laajemmat ekologiset vaikutukset. - s. 1-4 . — ISBN 9780470694961 . - doi : 10.1002/9780470694961.ch1 .
  18. ↑ Frank, Kenneth D. (1988). "Ulkon valaistuksen vaikutus koihin". Lepidopterists' Societyn lehti. Kansainvälinen Dark Sky Association. 42:63-93. Arkistoitu alkuperäisestä 2006-06-17.
  19. ↑ Vahvistettu: Yövalot ajavat pölyttäjät pois kasveilta Atlantilla, 2017
  20. ↑ Firebaugh Ariel , Haynes Kyle J. Valon saastumisen vaikutusten kokeelliset testit yöllisten hyönteisten seurusteluun ja leviämiseen   // Oecologia . - 2016. - 19. syyskuuta ( nide 182 , nro 4 ). - s. 1203-1211 . — ISSN 0029-8549 . - doi : 10.1007/s00442-016-3723-1 .
  21. ↑ Viviani Vadim Ravara , Rocha Mayra Yamazaki , Hagen Oskar. Fauna de besouros bioluminescentes (Coleoptera: Elateroidea: Lampyridae; Phengodidae, Elateridae) nos municípios de Campinas, Sorocaba-Votorantim ja Rio Claro-Limeira (SP, Brasilia): biodiversidade e influência dao urbanizaotropa   / Bio. - 2010. - Kesäkuu ( osa 10 , nro 2 ) - s. 103-116 . — ISSN 1676-0603 . - doi : 10.1590/S1676-06032010000200013 .
  22. ↑ Horváth Gábor , Kriska György , Malik Péter , Robertson Bruce. Polarisoitunut valosaaste: uudenlainen ekologinen valosaaste  (englanniksi)  // Frontiers in Ecology and the Environment. - 2009. - elokuu ( osa 7 , nro 6 ). - s. 317-325 . — ISSN 1540-9295 . - doi : 10.1890/080129 .
  23. ↑ Salmon, M. (2003). "Keinotekoinen yövalaistus ja merikilpikonnat" (PDF). Biologi. 50:163-168.
  24. ↑ Rodríguez A. , Rodríguez B. , Curbelo Á. J. , Pérez A. , Marrero S. , Negro JJ Tekijät, jotka vaikuttavat valosaasteen aiheuttamien vesien kuolleisuuteen  //  Animal Conservation. - 2012. - 17. huhtikuuta ( nide 15 , nro 5 ). - s. 519-526 . — ISSN 1367-9430 . - doi : 10.1111/j.1469-1795.2012.00544.x .
  25. ↑ Woltz Hara W. , Gibbs James P. , Ducey Peter K. Tien ylitysrakenteet sammakkoeläimille ja matelijoille: Suunnittelun tiedottaminen käyttäytymisanalyysin avulla  //  Biological Conservation. - 2008. - marraskuu ( osa 141 , nro 11 ). - P. 2745-2750 . — ISSN 0006-3207 . - doi : 10.1016/j.biocon.2008.08.010 .
  26. ↑ Barrett Kyle , Guyer Craig. Sammakkoeläinten ja matelijoiden erilaiset reaktiot rantojen ja purojen elinympäristöissä maankäytön häiriöihin Länsi-Georgiassa, USA:ssa  //  Biological Conservation. - 2008. - syyskuu ( osa 141 , nro 9 ) - s. 2290-2300 . — ISSN 0006-3207 . - doi : 10.1016/j.biocon.2008.06.019 .
  27. ↑ "Valosaastesuodattimien käyttö tähtitieteessä". Astronexus. Haettu 2011-12-03.
  28. ↑ "Kaupunkin valaistus 'lisää saastumista'". BBC uutiset. 14.12.2010.
  29. ↑ "Yövalokemia: Nitraattiradikaalien tuhoaminen ihmisen aiheuttamien valonlähteiden toimesta".
  30. ↑ Kyba CCM , Ruhtz T. , Fischer J. , Hölker F. Kaupunkivalaistuksen saastuttama kuun kattoikkunan polarisaatiosignaali  //  Journal of Geophysical Research: Atmospheres. - 2011. - 17. joulukuuta ( nide 116 , nro D24 ). - P. n / a - n / a . — ISSN 0148-0227 . - doi : 10.1029/2011JD016698 .
  31. ↑ Kansainväliset Dark Sky Places . Haettu 18. huhtikuuta 2022. Arkistoitu alkuperäisestä 20. huhtikuuta 2022.
  32. ↑ Tiibetissä ilmestyi tumma taivasalue . Haettu 18. huhtikuuta 2022. Arkistoitu alkuperäisestä 18. huhtikuuta 2022.

Linkit

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat