Po ciemnej stronie światła

dr Andrzej Kotarba
Specjalista w zakresie satelitarnych obserwacji Ziemi, w tym obserwacji nocnej emisji światła ze źródeł antropogenicznych (tj. satelitarnego monitoringu zanieczyszczenia światłem)

Teraz Środowisko: Czym jest zanieczyszczenie światłem?

Andrzej Kotarba: Zanieczyszczenie światłem to sytuacja, w której organizm w niewłaściwym czasie i/lub miejscu jest eksponowany na działanie światła o zbyt dużym natężeniu i/lub o niewłaściwym widmie (kolorze).

TŚ: Dlaczego jest ono szkodliwe dla zdrowia?

AK: Odpowiedź leży w naszym mózgu, a konkretniej w szyszynce – gruczole, który odpowiada za wydzielanie melatoniny, hormonu kontrolującego zegar biologiczny. Czynnikiem decydującym o produkcji melatoniny jest właśnie światło. Wystawienie organizmu na działanie światła o niewłaściwym kolorze (białe, niebieskie), o niewłaściwej porze (noc) i w niewłaściwym miejscu (sypialnia), jest jednoznaczne z wymuszeniem na organizmie dziennego trybu funkcjonowania (produkcja melatoniny jest zatrzymana). O jakości naszego snu może zdecydować nawet pojedyncze źródło światła, na przykład wpadające przez okno światło lampy ulicznej lub znajdujące się w sypialni włączone urządzenie, tj. telefon komórkowy lub telewizor.

Konsekwencje zaburzenia zegara biologicznego przez niepożądane światło mogą być bardzo różne. W pierwszej kolejności pogarsza się jakość snu. Mogą pojawiać się problemy z zasypianiem, sen może być przerywany, aż do fazy bezsenności. W ciągu dnia pojawią się zaburzenia koncentracji, nastroju, nawet intensyfikujące się do stadium manii i depresji. Rozregulowany organizm może mieć problemy z przemianą materii, w efekcie czego pojawi się nadwaga. Przybywa badań, które wiążą wzrost ryzyka zachorowania na raka piersi z ekspozycją na światło nocą. Jednak ludzie nadal nie są świadomi, że światło może mieć też swoją ciemna stronę.

TŚ: Światło pochodzenia antropogenicznego wpływa negatywnie także na dzikie zwierzęta i zaburza ich dobowe cykle. Mógłby Pan podać kilka przykładów?

AK: Niektóre gatunki nocnych płazów starają się uniknąć spotkania z drapieżnikiem i swoją aktywność ograniczają do bezksiężycowych nocy. Niestety, zanieczyszczenie światłem powoduje, że nawet wtedy jest dla nich za jasno. Ptaki migrujące nocą są dezorientowane przez miejskie „wyspy świateł”. Inne gatunki ptaków są natomiast wabione sztucznym światłem, w efekcie czego często zderzają się z oświetlonymi słupami czy mostami lub wpadają w tzw. studnie światła – zaczynają krążyć wokół źródła światła, które jest na tyle jasne, że nie pozwala dostrzec nic w okolicy. Ptak pada z wyczerpania.

Smutnym przykładem negatywnego wpływu świateł na zwierzęta są żółwie morskie. Ich samice składają jaja na plaży, ale jeśli jest ona oświetlona (kluby, hotele) – rezygnują. Jeśli uda się złożyć jaja i wyklują się młode żółwie, powinny one jak najszybciej dotrzeć do morza. Tymczasem są wabione antropogenicznym światłem i albo giną z wycieńczenia, albo złapane przez drapieżniki, dla których stają się łatwym celem.

TŚ: Czy możemy temu przeciwdziałać?

AK: Przede wszystkim należy korzystać z nocnego światła w sposób przemyślany. Tu warto podkreślić, że w żadnym wypadku nikt nikogo nie zachęca do „zaciemnienia” miast lub deinstalacji oświetlenia ulicznego. W przypadku oświetlenia ulicznego dobrym krokiem w stronę redukcji zanieczyszczenia światłem jest stosowanie lamp z płaskim kloszem, ustalonym równolegle do płaszczyzny horyzontu. Część oświetlenia powinna być też wyłączana, gdy nikomu nie służy. Rozwiązanie najgorsze z możliwych to oprawa w kształcie kuli. W tym przypadku większość światła emitowana jest w górę, a więc jest to światło marnowane (oświetla niebo, chmury). Regulacje prawne w zakresie zanieczyszczenia światłem są w Polsce dopiero przed nami. Niemniej istnieją normy oświetlenia ulicznego, określające np. intensywność światła na ścianach budynków wzdłuż drogi. Piłeczka jest po naszej stronie, jeśli chodzi o eksponowanie siebie samych na światło z wszelkiego rodzaju urządzeń elektronicznych.

TŚ: Od kilku lat prowadzi Pan badania nad zanieczyszczeniem światłem w Centrum Badań Kosmicznych. W jaki sposób ocenia się stopień zanieczyszczenia światłem? Jaka jest skala problemu w Polsce i na świecie?

AK: Z powierzchni Ziemi stopień zanieczyszczenia światłem najłatwiej ocenić mierząc jasność nocnego nieba. Naukowcy posługują się w tym celu fotometrami, oceniając jasność bądź to w uniwersalnych jednostkach luminancji (kandele na metr kwadratowy, cd/m²), bądź zapożyczonej z astronomii jasności powierzchniowej (magnitudo na sekundę łuku, mag/arcsec²). Poza kręgiem specjalistów skale te mogą być mało rozpoznawalne, więc stosuje się też bardziej umowne „klasy jasności” nieba: skalę Bortle'a (od 1 do 9, gdzie 1 to niebo naturalne, 9 – niebo całkowicie zdegradowane zanieczyszczeniem świetlnymi) lub wskaźnik względnej jasności nieba – ile razy niebo jest jaśniejsze, w porównaniu z niebem naturalnym.

Analizy jasności nocnego nieba pokazały, że w skali całego świata jedynie 8 proc. populacji ma nad swoimi głowami niebo, które można uznać za naturalne (w Unii Europejskiej 0 proc.). Natomiast dla 14 proc. ludności świata niebo jest tak jasne, że nawet w nocy aktywne pozostają czopki – fotoreceptory w oku, które odpowiadają za widzenie dzienne. Sytuacja ta dotyka także 14 proc. Polaków i 21 proc. Europejczyków. Zaledwie 6 proc. obywateli naszego kraju może na swoim nocnym niebie dostrzec Drogę Mleczną. Najciemniejsze niebo nad Polską znajdziemy w Bieszczadach (2 w skali Bortle'a, około 20 mag/arcsec²), najjaśniejsze – w centrach dużych miast, w tym w Warszawie (8-9 w skali Bortle'a, 17.5 mag/arcsec2).⁽¹⁾

TŚ: Czy problem zanieczyszczenia światłem będzie się pogłębiał?

AK: Prognozy są pesymistyczne. Po pierwsze, dalszy rozwój cywilizacyjny będzie przyczyniał się do zwiększenia liczby świateł. Po drugie, rozwój technologiczny doprowadzi do zastąpienia oświetlenia rtęciowego i sodowego, oświetleniem LED. To ostatnie jest dla zanieczyszczenia światłem wielką szansą, ale też ogromnym zagrożeniem. Technologie LED oferują dużą dowolność w zakresie kontrolowania geometrii strumienia światła, jego intensywności i barwy. A wszystko przy znacznie mniejszych kosztach, niż w klasycznym oświetleniu.

Z drugiej jednak strony właśnie chęć oszczędności może zredukować zanieczyszczenie światłem. Zapobieganie zanieczyszczeniu światłem to zapobieganie dużym niepotrzebnym wydatkom. Dla przykładu - szacunki dla USA pokazały, że każdego roku w niebo emitowane jest światło, którego wyprodukowanie to wydatek niemal 7 miliardów dolarów. Nie ma podobnych wyliczeń dla Polski, ale możemy się domyślać, że jest to znacząca kwota.

Rozmawiała Dominika Adamska
Sekretarz redakcji, geograf