science >> Wetenschap >  >> Fysica

Lichtvervuiling steelt de nacht

Londen bij nacht vanuit het internationale ruimtestation. Het aardoppervlak wordt steeds meer verlicht door helderder kunstmatig nachtlicht. Universeel geschiedenisarchief/Getty Images

In 1807, Londen werd de eerste stad ter wereld met een straat die werd verlicht door gaslampen. Aan de inwoners van de stad, het moet iets wonderbaarlijks hebben geleken om de avond te hebben veranderd in een gesimuleerde versie van de dag.

Maar iets meer dan twee eeuwen later, kunstmatige verlichting heeft zich over zoveel van de planeet verspreid dat de duisternis van de nacht gestaag verdwijnt. Vandaag, 80 procent van de wereldbevolking woont nu op plaatsen waar de lucht 's nachts gloeit van lichten op straten en gebouwen. Kunstlicht is een andere vorm van vervuiling geworden - een die volgens wetenschappers een bedreiging vormt voor zowel de natuurlijke omgeving als de menselijke gezondheid.

De mate van lichtvervuiling blijkt uit een onderzoek van november 2017 in het tijdschrift Science Advances, waarin onderzoekers metingen van satellieten gebruikten om de kunstmatige helderheid van het aardoppervlak 's nachts te bestuderen. Ze ontdekten dat tussen 2012 en 2016, de kunstmatig verlichte buitenruimte groeide met 2,2 procent per jaar. Naarmate er meer ruimtes worden verlicht, ze zijn ook helderder geworden, waarbij de uitstraling van die gebieden jaarlijks met 1,8 procent toeneemt.

Zoals deze samenvatting van de bevindingen in USA Today uitlegt, de onderzoekers ontdekten dat de nachtelijke helderheid hetzelfde bleef in de VS en 38 andere landen gedurende de bestudeerde periode, terwijl het in 79 landen toenam - meestal in snel ontwikkelende gebieden in Azië, Afrika en Zuid-Amerika. Slechts 16 landen – inclusief Syrië, waarvan de steden zijn verwoest door een wrede burgeroorlog - zag het licht afnemen. En kunstmatige verlichting lijkt het snelst te groeien in gebieden die er tot voor kort niet veel van hadden.

Maar die stijgingen zijn slechts een deel van het verhaal. Christoffel Kyba, een wetenschapper bij het GFZ German Research Center for Geosciences en de corresponderende auteur van de studie, zegt in een e-mail dat de toenemende overgang naar hoogrenderende leds voor buitenverlichting, die zijn aangeprezen als een manier om onze afhankelijkheid van fossiele brandstoffen te verminderen en de klimaatverandering te vertragen, mogelijk niet zoveel elektriciteit bespaart als gedacht.

"Ondanks het grote succes met het verminderen van de energie voor verlichting in specifieke projecten — bijv. LED-overgangen in afzonderlijke steden - goedkoper licht lijkt te leiden tot meer gebruik, " legt Kyba uit. "Dat betekent dat LED's in het algemeen het totale energieverbruik voor buitenverlichting niet zo veel verminderen als het lijkt."

Ergste tot nu, er is steeds meer bewijs dat onze overmatige verlichting schadelijke effecten heeft op mensen. in 2016, de American Medical Association waarschuwde dat de conversie naar LED-straatverlichting met hoge intensiteit - die een grote hoeveelheid blauw licht uitstraalt dat de schittering vergroot - het voor bestuurders in feite moeilijker maakte om 's nachts te zien. De AMA voegde eraan toe dat de golflengten waarop de lichten werken, melatonine onderdrukken, een hormoon dat ons helpt te slapen.

"Naar schatting hebben witte LED-lampen een vijf keer grotere invloed op het circadiane slaapritme dan conventionele straatlantaarns, " merkte de AMA op. Onderzoek wijst uit dat een dergelijke verstoring een belangrijke factor kan zijn bij obesitas en andere kwalen.

En het zijn niet alleen mensen die worden getroffen.

Nachtdieren hebben duisternis nodig

"Veel terrestrische soorten zijn nachtdieren, en elektrische verlichting, vooral de schemering tot zonsopgang verlichting, betekent een volledige verstoring van de fysieke omgeving van deze soorten, "Dan Duriscoe, een gepensioneerde natuurkundige die werkte bij de National Park Service's Natural Sounds and Night Skies Division, legt het uit in een e-mail. "Stel je voor dat de dag kunstmatig verduisterd wordt met een factor 10, elke dag. Wat voor impact zou dat hebben op dagelijkse soorten zoals de mens?"

Een studie van oktober 2017 in Proceedings of the National Academy of Sciences, bijvoorbeeld, ontdekte dat krachtige lichtstralen van het National September 11 Museum and Memorial de vliegroutes en snelheid van 1,1 miljoen trekvogels alleen al in een periode van zeven dagen veranderden, met simulaties die "een grote kans op desoriëntatie" en andere effecten onthullen. De gedragsproblemen verdwenen als de lichten uit waren.

En in Florida, lichtvervuiling langs stranden verstoort het jongengedrag van zeeschildpadden, waardoor jaarlijks duizenden jonge dieren sterven, volgens de Florida Fish and Wildlife Conservation Commission. (Voor meer informatie over de milieueffecten, bekijk het HowStuffWorks-artikel Hoe lichtvervuiling werkt.)

Hoeveel kunstlicht hebben we nodig?

Maar misschien is het meest in het oog springende aan lichtvervuiling dat veel ervan het gevolg is van verspillende verlichting die niet echt nodig is, volgens Kyba, die schat dat het met een factor vijf tot tien kan worden verminderd. "Ik denk dat we als belastingbetalers moeten vragen, waarom betalen we voor lichten die nutteloos in de ramen van mensen schijnen en hun slaap verstoren?"

Chris Elvidge, een wetenschapper bij de Earth Observation Group van de National Oceanic and Atmospheric Administration en een co-auteur van de Science Advances-studie over de mate van lichtvervuiling, zegt in een e-mail dat er veel kan worden gedaan om de oververlichting te verminderen, inclusief het aanbrengen van meer afscherming op lichten, het verminderen van de helderheid van buitenverlichting en het gebruik van bewegingsdetectoren om lichten alleen in te schakelen wanneer activiteit in de buurt wordt gedetecteerd.

Een Italiaanse onderzoeker naar lichtvervuiling denkt ook dat de mogelijkheid bestaat dat de opkomst van zelfrijdende voertuigen - die draadloos kunnen communiceren met infrastructuur en andere voertuigen om door de straten te navigeren - de behoefte aan fel verlichte straten kan verminderen.

"Ik zie hopelijk een toekomst wanneer de lichten in steden zwak zijn, maar voldoende voor voetgangers en fietsers, "Fabio Falchi, een onderzoeker aan het Italiaanse Light Pollution Science and Technology Institute, legt het uit in een e-mail. Anderzijds, als mensen steeds meer licht op de duisternis blijven schijnen, hij waarschuwt dat "we de nacht volledig zullen vernietigen."

Dat is nu interessant

Uit dit onderzoek uit 2015 bleek dat toen straatverlichting werd verminderd om geld te besparen in gemeenschappen in Engeland en Wales, er was geen toename van verkeersongevallen of criminaliteit.