Если оставить свет включенным на ночь, трудно заснуть, и это также может угрожать нашему здоровью и местным экосистемам. Новое исследование, опубликованное сегодня в журнале Science Advances, реконструировало ночное световое загрязнение в Европе и обнаружило увеличение искусственного синего света по всему континенту. Хотя светодиодные технологии могут помочь в освещении плохо видимых улиц и дорог, авторы предупреждают, что большое количество излучения синего света может изменить естественные ночные циклы для людей и животных.
По словам ведущего автора исследования Алехандро Санчеса де Мигеля, одна из самых больших опасностей искусственного света заключается в том, как он изменяет поведение животных. "Во многих случаях ночное время - это время приема пищи, опыления, навигации, гнездования или отдыха, и все эти процессы нарушаются искусственным светом", - говорит Санчес де Мигель, астрофизик, изучающий световое загрязнение в Университете Эксетера в Великобритании. Эти источники света могут причинить вред, "иногда подвергая животных опасности хищников, а иногда напрямую нарушая их физиологию", - говорит он.
До этого ученые отслеживали искусственный свет только на небольших территориях, поскольку его трудно отобразить в более широком масштабе. Более того, другие исследования использовали спутники для получения панхроматических изображений - серых снимков, сочетающих красную, синюю и зеленую полосы для получения высокого разрешения, но они не оставляют информации о конкретных длинах волн. Команда обошла эту проблему, используя снимки, сделанные на цифровые камеры астронавтами на Международной космической станции. "Это сложный источник данных, но в настоящее время это единственный общедоступный источник, который может иметь разрешение в 150 раз больше, чем самый популярный спутник", - говорит Санчес де Мигель.
Сопоставив эти изображения, авторы исследования смогли составить карту светового спектра в Европе в период с 2012 по 2013 год и с 2014 по 2020 год. По сравнению с началом десятилетия авторы исследования отметили переход от натриевого освещения высокого давления - ламп с теплым желтым свечением, которые часто используются на дорогах и парковках, к широкополосным белым светодиодам. Спектральная карта исследования показала, что переход на белые светодиоды варьируется в зависимости от страны. Италия, Ирландия и Великобритания показали наибольший сдвиг в сторону излучения синего света, в то время как Бельгия и Германия продемонстрировали наименьшие изменения.
Цветная карта Европы в ночное время с 2014 по 2020 год, снятая Международной космической станцией. Города переходят на светодиоды, чтобы придать темному небу больше яркости, чем монохромный желтый тон от натриевого освещения высокого давления. Еще одним преимуществом, по мнению авторов исследования, является то, что светодиодные лампы рекламируются как энергоэффективная альтернатива. Однако результаты исследования показывают, что светодиодные лампы излучают больше синего света. Синий свет имеет более короткие волны (от 450 до 495 нанометров), которые обеспечивают больше энергии и более холодный цвет, чем другие, более длинные волны, например, красные. Мы часто подвергаемся воздействию синего света на наши электронные устройства, такие как смартфоны и телевизоры.
Томас Килкенни, директор Института медицины сна при Университетской больнице Статен-Айленда, не принимавший участия в исследовании, говорит, что воздействие синего света может нарушить сон, подавляя выработку мелатонина. "Это гормон, который заставляет вас чувствовать себя сонным. Обычно его выработка стимулируется темнотой непосредственно перед сном". Однако синий свет обманывает ваш мозг, заставляя его думать, что сейчас все еще светло, заставляя вас бодрствовать и продлевая время, необходимое для засыпания.
С одной стороны, "синий свет, добавленный в уличные фонари, может заставить людей чувствовать себя более бодрыми за рулем и снизить количество аварий", - указывает Килкенни. С другой стороны, "это может иметь непредвиденные последствия в виде увеличения количества бессонницы среди населения", - добавляет он. "Недостаток сна уже является серьезной проблемой в обществе и сам по себе может привести к увеличению количества дорожно-транспортных происшествий, болезней, депрессии и потери рабочего времени".
Авторы также обратились к прошлым исследованиям и обнаружили, что искусственное ночное освещение может объяснить изменения в уровне мелатонина у человека, видимость звезд, а также поведение летучих мышей и насекомых. "Светодиоды используются нерационально, и они не уменьшают световое загрязнение", - предупреждает Санчес де Мигель. "В условиях энергетического кризиса, как сейчас, мы должны помнить, что световое загрязнение - это обычный загрязнитель воздуха и пустая трата энергии".
По словам авторов исследования, это одно из первых исследований, в котором был отображен полный спектр светодиодного освещения на европейском континенте в ночное время. Санчес де Мигель объясняет, что в настоящее время они работают над тем, чтобы попытаться автоматизировать некоторые процессы, связанные с картированием, с целью создания карты мира, показывающей экологические риски, связанные с искусственным освещением на всей планете.