science >> Wetenschap >  >> Natuur

Nadat straatverlichting in een hele provincie was vervangen door leds, lichtvervuiling werd erger

Krediet:US National Park Service Night Skies-programma

"De best opgestelde plannen van muizen en mensen gaan vaak mis" - deze beroemde parafrase van de Schotse dichter Robert Burns vat soms menselijk vernuft samen. Dat is precies wat er gebeurde toen een provincie in de staat Washington besloot al haar straatverlichting in het district te vervangen door LED's. ten minste gedeeltelijk in een poging om lichtvervuiling tegen te gaan. Nieuw onderzoek toont aan dat ze de lichtvervuiling juist erger maakten.

Dr. Li-Wei Hung en haar collega's van de National Park Service hebben onlangs een paper uitgebracht dat momenteel beschikbaar is op arXiv, waarin gedetailleerd wordt beschreven wat ze hebben gedaan om de nachtelijke hemel te bewaken, zowel voor als nadat Chelan County hun straatverlichting door LED's had vervangen.

Chelan County ligt in het noord-centrale deel van de staat en dient als toegangspoort tot verschillende buitenrecreatiegebieden in de buurt, inclusief North Cascades National Park. Gezien deze interesse in het buitenleven, minder lichtvervuiling lijkt een voordeel voor sterrenkijken in de hoop een glimp van de Melkweg op te vangen.

Dus de provincie besloot om alle 3 te vervangen, 693 van de straatlantaarns die eigendom zijn van de provincie (60% van de totale straatverlichting buiten in Chelan County) met "full cutoff" light-emitting diodes voor gloeilampen. Ongeveer 80% van deze nieuwe LED's waren 3000 K, of warm wit licht, terwijl de andere 20% iets helderdere 4000 K-lampen waren die waren geïnstalleerd om te voldoen aan de verlichtingseisen van het Washington State Department of Transportation.

Het retrofitproces vond plaats tussen 2018 en 2019, en Dr. Hung en haar team hebben metingen gedaan zowel voor de installatie als nadat alle nieuwe lampen waren geplaatst. Wat ze vonden was verrassend, op zijn zachtst gezegd. De lucht werd zelfs helderder in de provincie nadat de LED's waren geïnstalleerd.

Kaart van Chelan County en waar de straatverlichting zich bevindt. Krediet:Hung et al.

Een dergelijk resultaat is alleen contra-intuïtief omdat over het algemeen wordt gedacht dat LED's veel energiezuiniger zijn en beter voor lichtvervuiling. Een experiment in Flagstaff, Arizona probeerde in 2018 LED's te gebruiken om 's werelds eerste "International Dark Sky City" te creëren. hoewel de resultaten nog steeds niet bekend zijn over de effectiviteit ervan.

Als de resultaten in Chelan County iets bewijzen, dat experiment misschien niet zal slagen. Dr. Hung en haar collega's keken naar drie verschillende meetwaarden om te berekenen hoe donker de lucht is - hoe helder de hemelgloed in het graafschap was, hoe hoog het ging, en opwaartse uitstraling, die het naar boven gerichte licht meet.

De onderzoekers gebruikten verschillende tools om de verschillen in lichtvervuiling integraal te berekenen. Eerst, de National Park Service heeft een camerasysteem voor de nachthemel, waarmee de onderzoekers eenvoudige voor-en-na-foto's konden maken van de nachtelijke hemel in het gebied van Chelan County. Meer gegevens werden vervolgens verzameld door de Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS), die zich op de Suomi National Polar-orbiting Partnership Satellite bevindt.

NG-video over lichtvervuiling. Tegoed:National Geographic YouTube-kanaal
Video over enkele van de beste plekken om naar de sterren te kijken in de VS. Tegoed:Check Facts 360 YouTube-kanaal
Beschrijving van Suomi en de bijbehorende gegevens. Krediet:USGS

Van de drie metrieken die door dit instrument worden gemeten, de helderheid en hoogte van de hemelgloed namen toe, terwijl de opwaartse uitstraling juist afnam. De verklaring die de auteurs geven waarom, precies, de lichtvervuiling verergerde is dat er een toename was in lichtemissies korter dan 500 nm, dichter bij het blauwe uiteinde van het zichtbare spectrum. Wat betreft waarom de hoeveelheid naar boven gericht licht afnam, het was hoogstwaarschijnlijk te wijten aan een combinatie van de directionaliteit van de LED's en een betere afscherming op de lantaarnpaal zelf.

Ondanks dat lichtvervuiling eigenlijk iets erger wordt, de LED-retrofit kan nog steeds als een succes worden beschouwd voor zijn andere twee doelen:het verminderen van het energieverbruik en de kosten. De leds zijn ontegensprekelijk energiezuiniger dan de hogedruknatriumlampen die ze hebben vervangen, en gaat veel langer mee waardoor de totale kosten voor de provincie afnemen. Hoewel de energie- en kostenbesparingen groot zijn, astronomie-enthousiastelingen overal kunnen hopen dat andere gemeentelijke autoriteiten die soortgelijke upgrades overwegen, rekening kunnen houden met de invloed van nieuwe LED's op hun nachtelijke hemel. Het gebruik van alle beste aspecten van LED's kan overal tot gelukkige mensen en muizen leiden.