Смерть ночі: Світлове забруднення в Північній Америці зараз зростає на 10% щороку, стверджує визначне дослідження

Яскравість неба зростає навіть швидше, ніж показують супутникові вимірювання штучного освітлення, … [+] йдеться в новому дослідженні.

Гетті

Якщо ви, як і я, спостерігаєте за зірками в міській місцевості, то ви вже точно знаєте, про що ця стаття. Світлове забруднення та його торгова марка «skyglow» погіршуються. Набагато гірше. Ситуація стає настільки серйозною, що зірки, красиві розсіяні скупчення та навіть далекі галактики на нічному небі, які було видно лише десять років тому, тепер неможливо побачити.

Усі міські любителі зірок це знають і зробили це після переходу з помаранчевих натрієвих ламп на білі світлодіоди, які випромінюють набагато більше синього світла. Зараз у нас є маса спостережень.

У новій статті, опублікованій сьогодні в журналі Science, проаналізовано 51 351 спостереження неозброєним оком громадянських вчених у 19 262 місцях (зокрема 3 699 у Європі та 9 488 у Північній Америці) з 2011 по 2022 рік у рамках наукового проекту «Глобус вночі» від NOIRLab Національного наукового фонду. Кожен звіздар дивився на своє нічне небо в безхмарні та безмісячні ночі та повідомляв, яка з набору з восьми зоряних карт (кожна показує небо за різних рівнів світлового забруднення) найкраще відповідає тому, що вони бачать.

Головне відкриття за 12 років неймовірно пригнічує: яскравість неба збільшувалася на 7-10% на рік (і в середньому на 9,6%).

У Європі вони виявили, що збільшення яскравості на 6,5% на рік відповідає даним; у Північній Америці – 10,4 відсотка.

Причиною, звичайно, є стрімке зростання світлового забруднення, незважаючи на політику запобігання цьому.

«Швидкість, з якою зірки стають невидимими для людей у міському середовищі, вражаюча», — сказав Крістофер Кіба, провідний автор і дослідники Німецького науково-дослідного центру геонаук GFZ і Рурського університету Бохума, Німеччина. «Якщо розвиток продовжуватиметься з такою швидкістю, дитина, народжена в місці, де видно 250 зірок, зможе побачити лише 100 зірок у свій 18-й день народження».

Фотографії астронавтів частин Калгарі (Канада) показують приклади того, як освітлення змінилося з … [+] 2010-2021: було встановлено нове освітлення, і багато вуличних ліхтарів було замінено з помаранчевих натрієвих ліхтарів високого тиску на білі світлодіодні. (Примітка: фотографії зроблені з різними налаштуваннями та мають різну просторову роздільну здатність. Таким чином, фотографія 2010 року виглядає дещо яскравішою.

Зображення люб’язно надано Відділом науки про Землю та дистанційного зондування Космічного центру Джонсона NASA, геоприв’язка GFZ Potsdam

Світлове забруднення — це не лише загроза для спостереження за зірками. «Сяйво неба впливає як на денних, так і на нічних тварин, а також руйнує важливу частину нашої культурної спадщини», — сказала Констанс Вокер, співавтор дослідження та керівник проекту «Глобус у нічний час» NSF. NOIRLab з моменту заснування.

Над значною частиною земної поверхні небо продовжує світитися штучними сутінками ще довго після заходу сонця. Констанс Уокер, співавтор дослідження та керівник проекту Globe at Night, говорить про те, що це «небесне сяйво» є формою світлового забруднення, яке має серйозний вплив на навколишнє середовище, і тому повинно бути в центрі уваги дослідження. У серпні 2021 року дослідження в Science Advances продемонструвало згубний вплив вуличного освітлення на місцеві популяції комах, а у вересні 2022 року ще одне дослідження підкреслило шкідливий вплив нічного освітлення на екосистеми по всій Європі.

Викликає занепокоєння те, що швидкість змін набагато швидша, ніж показують супутникові вимірювання штучного випромінювання світла на Землі, повідомляють автори. Супутникові дані про розташування спостерігачів у дослідженні показують, що штучна яскравість дещо зменшилася — на 0,3 відсотка на рік у Європі та на 0,8 відсотка в Північній Америці — за той самий проміжок часу.

Однією з причин невідповідності є ймовірні зміни в освітленні. «Супутники найбільш чутливі до світла, спрямованого вгору, до неба», — сказав Кіба, який вважає, що саме горизонтальне випромінювання світла є причиною більшої частини світіння неба. «Якщо реклама та фасадне освітлення стануть частішими, більшими чи яскравішими, вони можуть мати великий вплив на освітлення неба, не впливаючи на супутникові зображення», — сказав він.

Вплив світлового забруднення 2 – від чудового темного неба (ліворуч) до неба всередині міста (праворуч)

NOIRLab/NSF/AURA, П. Маренфельд

Іншою причиною є перехід за останнє десятиліття від теплих помаранчевих натрієвих ламп до білих світлодіодів, що випромінюють синє світло, які масово використовуються у вуличному освітленні, автомобільних фарах і охоронному освітленні вночі. Проблема світлодіодного освітлення полягає в тому, що вони випромінюють світло в синьому спектрі. «Наші очі більш чутливі до синього світла вночі, і синє світло, швидше за все, розсіюється в атмосфері, тому більше сприяє освітленню неба», — сказав Кіба. «Але єдині супутники, які можуть знімати всю Землю вночі, нечутливі до діапазону довжин хвиль синього світла».

Це головна причина, чому в дослідженні брали участь окремі люди, які працювали разом, ніби вони були глобальною сенсорною мережею, сказав Кіба.

«Мабуть, найважливіше повідомлення, яке наукове співтовариство має почерпнути з Kyba et al. дослідження полягає в тому, що світлове забруднення зростає, незважаючи на нібито вжиті контрзаходи для його обмеження», – пишуть Фабіо Фальчі та Сальвадор Бара у відповідній статті Perspective in Science. «Світлове забруднення є проблемою навколишнього середовища, тому з нею слід зіткнутися та вирішувати її… потрібно значно підвищити обізнаність, щоб штучне світло вночі сприймалося не як завжди позитивна річ, а як забруднювач, яким він насправді є».

Проект триває (будь-хто може надати звіт), і дослідники хочуть визначити тенденції для інших континентів, окремих штатів і міст.

Бажаю чистого неба і широко розкритих очей.