Международная группа ученых сообщила о результатах исследования глобального светового загрязнения в связи с развитием технологии наружного освещения с помощью светодиодов. Статья, опубликованная в журнале Science Advances, посвящена световому загрязнению и затратам электроэнергии, связанным с постоянно растущим уровнем освещения планеты. Предполагалось, что повышение энергетической эффективности технологий наружного освещения неизбежно приведет к общему снижению энергозатрат в мире.
Группа ученых под руководством доктора Кристофера Киба из Немецкого исследовательского центра геонаук в Потсдаме проанализировала снимки со спутника Suomi National Polar-orbiting Partnership, полученные за пять лет. Данные показали, что ежегодный прирост площади, искусственно освещаемой в ночное время, и степень освещения составляют около 2%. Увеличение отмечено во всех наблюдаемых зонах, наибольшим оно было в тех регионах, которые прежде не освещались. «Освещение особенно быстро растет там, где раньше его было мало,… в местах, до сих пор не очень подверженных световому загрязнению», - отмечает Киба.
Новые результаты подтверждают предположения, которые были сделаны ранее на основании данных с метеорологического спутника Министерства обороны США, относящихся к 1970-м годам. Однако более высокая чувствительность камер Suomi к свету на темной стороне Земли и значительно улучшенное разрешение позволили сделать более верные заключения об изменениях ночного освещения нашей планеты.
Это одна из первых работ по наблюдению из космоса за эффектом всемирного перехода на светодиодное освещение. Группа Киба выявила, что энергосбережение в результате применения светодиодов на уровне бюджета отдельных стран оказалось ниже, чем предполагалось при сравнении их эффективности с прежними лампами. Светодиоды требуют намного меньше электроэнергии, чем нужно при обычной технологии, чтобы произвести такое же количество света. Сторонники светодиодов утверждают, что их высокая производительность могла бы частично покрыть мировые потребности в энергии, учитывая, что на уличное освещение приходится значительная часть ночного энергетического бюджета крупных городов.
Исследователи проверили эту концепцию, сравнив изменения в уровне ночного освещения, наблюдаемые с земной орбиты, с изменениями ВВП государств за один и тот же период времени. Они пришли к выводу, что деньги, сэкономленные за счет повышения энергоэффективности уличного освещения светодиодами, по-видимому, расходуются на обустройство еще большего освещения. Следовательно, не происходит ожидаемого значительного сокращения всемирного потребления электроэнергии на освещение.
Киба предполагает, что глобальная тенденция к увеличению количества наружного ночного света продолжится, приводя к отрицательным последствиям для окружающей среды. «Осветительная революция дает возможность экономить энергию и сокращать световое загрязнение, - добавляет он, - но при условии, что мы не будем расходовать сэкономленные средства на новое освещение».
Международная ассоциация развития в течение 30 лет вела кампанию по привлечению внимания к возможной опасности, связанной с применением искусственного света в ночное время. Исполнительный директор организации Дж. Скотт Фейерабенд указал на последствия, включающие в себя ущерб для живой природы, угрозу здоровью людей и возможный риск для общественной безопасности. МАР привлекает внимание к проблемам, связанным с сильным излучением синего света, отмеченным еще в 2010 году.
«Новое сообщение подтверждает то, о чем говорила МАР в течение многих лет, - заявил Фейерабенд. – Мы надеемся, что результаты станут дальнейшим тревожным сигналом о многочисленных последствиях безудержного использования искусственного света в ночное время».
Прибор VIIRS, который использовали в этой работе, не чувствителен к синему свету. В спектре белых светодиодов содержится много синего, поэтому их свет не полностью улавливается с помощью VIIRS. Это может привести к недооценке проблемы светового загрязнения. К тому же синий свет сильнее, чем другие части спектра, рассеивается в атмосфере, из-за этого свечение земных городов со спутника Suomi также может наблюдаться неточно.
Переход от старой технологии наружного освещения к использованию белых светодиодов мог бы привести к тому, что в городах со временем стало бы темнее, но Киба предупреждает - не факт, что так и будет.
«Во многих больших городах, за которыми мы наблюдали, яркость в центре снижалась, однако в отдаленных зонах усиливалась, - сообщает Киба. – Такое снижение часто может быть связано с заменой старых ламп на светодиоды». Ученый надеется, что в будущих наблюдательных спутниках недостатки будут преодолены, и это приведет к более полному представлению о том, как наш мир использует ночью искусственный свет.
