Ljusföroreningsegenskaper, orsaker, effekter, lösningar

De Ljusförorening Det är störningen i arten av konstgjorda ljuskällor som orsakar negativa effekter för levande varelser eller påverkar mänskliga intressen. Lite uppmärksamhet på ljusföroreningar har ägnats, men det genererar en inverkan genom att förändra de naturliga cyklerna av ljusmörkhet.

Under en lång tid har människan använt natten för sin verksamhet, belyser konstgjorda och därför påverkar den naturliga miljön. Medvetenheten om ljusföroreningar uppstår endast under 60-70 (1900-talet), när astronomer varnar om det. Detta beror på att städernas glöd stör observationer och mätningar från astronomiska observatorier.

Lätt förorening av planeten jord. Källa: Dominic Alves [CC av 2.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/av/2.0)]

Konstgjorda ljus sprids till miljön och tack vare dess reflektions- och brytningsegenskaper slutar det med att täcka det omgivande utrymmet. Reflektionen bestämmer att fotonerna (elementära enheter av ljus) studsar på ytorna och partiklarna som de påverkar.

Orsaken till ljusföroreningar är att generera konstgjort ljus av människan i överflöd och utan kontroll. Tillväxten av den mänskliga befolkningen och dess koncentration i stadscentra genererar denna växande efterfrågan på ljus.

Dessutom ökar inte medvetslöshet beträffande ljusets kapacitet som ett förorenande behovet av dess korrekta kontroll. Dåligt riktad offentlig belysning, lysande annonser och nattbiltrafik genererar ett överskott av ljus.

Ljusföroreningen varierar beroende på vilken typ av lampa som genererar den, är de mest föroreningar som ger vitblå ljus. Lätt förorenar när de projiceras till miljön, invaderar privata områden och bländar eller curtage -områden.

Enligt källan som avger den sker ljusförorening genom offentlig eller privat belysning, annonser, fordonsstrålkastare och visar reflektorer.

Ljusföroreningar har negativa effekter på människan genom att förändra sin biologiska klocka. Detta påverkar hälsa genom att generera nervösa, sömnlöshet och till och med hormonella obalanser.

På samma sätt hindrar det aktiviteten hos astronomiska observatorier, eftersom städernas glöd förhindrar att natthimlen. Detta berövar också medborgarna denna estetiska upplevelse.

Å andra sidan innebär ljusförorening ett slöseri med el, som representerar ekonomiska förluster och avfallsresurser. I produktionsprocessen för det ljuset som är slöseri genererades dessutom andra föroreningar som CO2.

Ljusföroreningar har negativa effekter på naturliga ekosystem och kan påverka flyttfåglar, såväl som insekter och grodor. Ljuset förändrar vägen till de små sköldpaddorna efter att ha kläckt äggen på stränderna.

I allmänhet genererar förändringen av dagnatt cykel förändringar i levande varelsernas beteende. Dessa förändringar påverkar deras diet, reproduktion och rovdjur-fängelse-relation. Växterna lider av förändringar i fotoperioden (svar på dagskvällens varaktighet), med konsekvenser i blomningen.

Den största ljusföroreningen i världen produceras i de mest utvecklade länderna och i stora städer. De viktigaste lätta föroreningarnas strålkastare är på östkusten i Amerikas förenta stater, Europa, norra Indien, Taiwan, Japan och Kina.

Lösningar på ljusföroreningar är sociala, juridiska och tekniska. Socialt är det nödvändigt att öka medvetenheten om förekomsten av denna typ av föroreningar och dess effekter.

I de rättsliga strikta lagarna som reglerar användningen av belysning krävs. På samma sätt är det nödvändigt att förbjuda överdrivet ljus ovanför horisonten och garantera genomförandet av lämpliga tekniska åtgärder.

Tekniskt sett finns det belysningssystem som inkluderar adekvata (monokromatiska) lampor, liksom i rätt orientering. Det finns också timers som tillåter reglering av belysningstiden.

[TOC]

Egenskaper

Ljusföroreningar hänvisar till konstgjort ljus när det släpps ut i överflöd eller utanför det intervall som det är funktionellt. Egenskaperna för spridning av ljus, såsom reflektion, genererar den så kallade lysande glöd av städer.

Det vill säga det utsända ljuset reflekteras på ytor och när du går till atmosfären studsar med atmosfäriska partiklar som returnerar det.

Skalan på mörkret i Bortles himmel

John E. Bortle skapade 2001 en skala (från 1 till 9) för att mäta hur upplyst natthimlen är. Nivå 1 är den mörkaste himlen som kan ses från jorden, med den största mängden stjärnor. Medan nivå 9 motsvarar natthimlen sett från mitten av en stor stad, där knappa stjärnor ses.

Orsaker

Den grundläggande orsaken till ljusföroreningar är utsläpp av ljus genom konstgjord belysning. Detta bestäms i sin tur av en serie mänskliga behov som inkluderar:

- Tillåt nattaktiviteter.

- Skapa medborgarnas säkerhetsvillkor.

- Underlätta fordonstrafiksäkerhet.

- Utöka ekonomisk aktivitet.

- Reklambelysning.

- Prydnadsbelysning.

Kan tjäna dig: Fördelar och nackdelar med vindkraft

Denna ljusutsläpp kan orsaka förorening genom verkan av tre huvudfaktorer:

Direktutsläpp

Detta är den primära faktorn för ljusföroreningar, eftersom konstgjort ljus släpps ut till den mörka miljön för att belysa den. Det är en kraftfull föroreningskälla på grund av intensitet och vad som normalt är multidirektionellt.

En modern stad är ett fokus för ljuset tack vare kombinationen av otaliga källor som inkluderar offentlig och privat belysning. Detta inkluderar gatulampor på gator och vägar, bostadsljus och byggnader för ekonomisk aktivitet, upplysta etiketter, reklammeddelanden och fordonsstrålkastare.

Detta utsända ljus kan utöva sin förorenande effekt direkt, när den riktas mot en livsmiljö av levande varelser. På samma sätt kan du göra det sekundärt genom reflektion eller brytning.

Reflektion över upplysta ytor

Det utsända ljuset reflekteras på ytorna på det urbaniserade området som gator, byggnader, skyltar och alla objekt i dess radie av handling. Fotonerna när de kolliderar med dessa ytor återspeglas i olika riktningar som genererar stadens ljusglöd.

Men denna sekundära föroreningsfaktor är uppenbarligen svagare än den första. I städer där ljusa strålkastare riktas ordentligt är den förorenande effekten av reflektionen betydligt låg.

Reflektion i atmosfäriska partiklar

Slutligen riktas ljuset och reflekterat ljus mot atmosfären och där kolliderar det med de suspenderade partiklarna.

Grabbar

Ljusföroreningar kan klassificeras på olika sätt, beroende på vilken typ av lampa som producerar den, dess egenskaper eller källan som genererar den.

- Enligt typen av lampan

Ljusföroreningen kommer att variera beroende på vilken typ av lampor som ger ljuset. Monokromatiska lampor som natrium är mindre förorenande än vitt ljus som fluorescerande eller några lysdioder.

- Enligt dess egenskaper

Projicerad lätt spridning

Det är spridningen av ljus som sprider sig och bidrar väsentligt till glödet som stadscentra sänder.

Invasivt ljus

Det är när den externa ljuskällan penetrerar hem eller områden där dess belysningsfunktion inte motsvarar att bli ett förorenande agent.

Bländning eller glöd

Det är överdriven eller plötslig belysning som orsakar bländning hos fotgängare och fordonsförare, att kunna orsaka olyckor. Till exempel höga ljus på ett fordon.

Heterogen eller livsmedelsbelysning

De är områden med oregelbunden belysning, med olika ljuskällor, orsakar desorientering, förvirring, distraktion och stress. Till exempel ett stort antal lysande meddelanden och offentlig belysning.

På samma sätt kan områden med överskott av konstgjord belysning presenteras för de uppgifter som utförs där.

- Enligt källan

gatubelysning

Detta är den största källan till ljusföroreningar som finns, särskilt när belysningssystemet inte är ordentligt utformat. Denna källa ansvarar för 40 till 60% av ljusföroreningar, både genom spridning av projicerat och invasivt ljus.

Lysande meddelanden

I vissa stora städer som New York eller Tokyo når denna ljuskälla höga incidensnivåer. Det är en direkt orsak till projicerad och invasiv ljusdiffusionsförorening eftersom den avger över horisonten.

Fordonsstrålkastare

Detta är en mobil och variabel källa och i städer med hög grad av natttrafik blir det en viktig ljusföroreningsfaktor. Beroende på typen av fyrar och om reglerna för dess användning inte uppfylls är det en orsak till bländningsföroreningar.

Privat belysning

Bostadsljus, särskilt byggnaderna i stora städer, genererar relevant ljusförorening.

Reflektorer

Generellt sett är detta en källa till punktlig ljusförorening, eftersom det är reflektorerna som används i offentliga utställningar. Kontaminering produceras genom projicerad och invasiv ljus diffusion.

Effekter

Effekterna av ljusföroreningar kan grupperas i tre huvudkategorier:

- Effekter på natthimlen

Ljusföroreningen som genereras av städernas glöd gör natthimlen osynlig. Vi kan se stjärnorna tack vare kontrasten i deras ljusstyrka (egen eller reflekterade) i samband med himmelsk mörker.

Himmelens utseende på natten med och utan ljusföroreningar. Källa: Jeremy Stanley [CC av 2.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/av/2.0)]

Städernas lätta glöd ökar tydligheten i himmelsk bakgrund ovanför stjärnorna som gör dem osynliga.

- Effekter på människor och deras livsmiljö

Intrång av yttre ljus

Extern belysning i städer genererar ofta ljusföroreningar genom att invadera hushållens integritet. Ibland kan detta vara fördelaktigt, till exempel genom att låta oss röra oss på natten utan att slå på interna ljus.

Det begränsar emellertid de andra omständigheter där du vill behålla mörkret utan att tilltala att stänga fönstren.

Hälsoeffekter

Levande varelser svarar på cirkadiska rytmer, det vill säga fysiologiska svar enligt definierade perioder mellan 20 och 28 timmar. Därför genererar förändring av ljus och mörka cykler fysiska, mentala och beteendeförändringar. Ljusföroreningar orsakar allvarliga sömnstörningar och därför beteende hos människor.

Kan tjäna dig: Antarktis Ocean: Geological Origin, Climate, Flora och Fauna

Melatonin är ett nattsekretionshormon som produceras av pinealkörteln som hjälper till att reglera den biologiska klockan och minskar nattproduktionen av östrogen.

Det har bevisats att när människokroppen är föremål för konstgjord belysning reduceras melatoninproduktionen drastiskt. Enligt studier (ännu inte avgörande) kan detta öka risken för vissa typer av cancer.

För sin del har National Agency for Health Security of Environment and French Work (ANSES) påpekat andra risker för ljusföroreningar. Till exempel den oxidativa spänningen som genereras i näthinnan den höga förekomsten av vissa typer av belysning (t.ex.: LED).

Ekonomiska effekter

Ljusföroreningar är en följd av ett överskott av ljus som är spridd, därför innebär det ett slöseri med detta. En ökning inte mindre än 20% som leder till direkta ekonomiska förluster har beräknats.

Till avfallet som härstammar i ljusföroreningar läggs hela ekonomiska kostnaden i dess produktion (resurser och förorening av andra källor).

Dessutom har ljusföroreningar tvingat astronomiska observatorier på mycket avlägsna platser i befolkade centra. Detta har ökat konstruktions- och driftskostnader främst relaterade till transport av material, förnödenheter och personal.

Tekniska effekter

Astronomi har påverkats av ljusföroreningar på grund av de redan kommenterade effekterna på natthimlen. Faktum är att astronomer var de första som varnade för det och utvecklade en storlek för att mäta det.

Detta index kallas luminansen av himmelfonden och mäter ökningen av tydligheten på samma.

Estetiska effekter

Alla som aldrig har flyttat bort från stadscentra har inte kunnat uppskatta en stjärnhimmel i sin helhet. Detta innebär förlusten av en betydande estetisk och emotionell upplevelse, som endast kan upplevas av städerna väsentligt från städer.

Låt oss ta hänsyn till att ljusföroreningen som genereras av stora städer sträcker sig med tiotals kilometer, skarvning med angränsande städer. Därför talar samma hot som vårt nattlandskap och vissa författare talar om den kulturella förlusten av "nattupplevelse"

- Effekter på naturliga ekosystem och biologisk mångfald

Dag- och nattcykeln med deras karakteristiska belysningsnivåer har styrt utvecklingen av arter. Dessa har därför anpassat sitt beteende till den cykeln i varje speciell miljö på planeten.

Djur

Vilda djur är ännu mer känsliga för effekten av ljusföroreningar på deras biologiska klocka och etologi (beteende). Arter av nattliga vanor som fladdermöss och vissa amfibier påverkas allvarligt deras livsmiljö med nattbelysning.

När man står inför ovanlig belysning är djur antingen genom avslag eller attraktion. I alla fall innebär detta förändringar i sin diet, migration, reproduktion eller i rovdjur-fängelseförhållandena.

Till exempel skaldjursköldpaddor när de går till havet efter att ha kläckt, förlorar de kursen före ljuskällor. Nattliknande fåglar som ugglor kräver mörker för att upptäcka och förfölja sitt byte.

Arter av insekter och grodor lockas till ljuskällor och deras Merman -populationer för denna sak. Det är därför mycket upplysta konstruktioner nära naturområden har en negativ effekt på dessa organismer.

Låt oss komma ihåg att aktiva nattcykelarter är en viktig del av djurriket. Det uppskattas att cirka 30% av alla ryggradsdjur och mer än 60% av ryggradslösa djur är nattliga.

Golv

Blommande växter är en process bestämd av interaktionen mellan genetiska och miljömässiga faktorer, inklusive fotoperiod. Det vill säga de svarar på varaktigheten på dag och natt, och förändringen av dessa rytmer påverkar blomningen av vissa arter.

Förhållandet mellan levande varelser med Cycles of Light and Dark är så relevant att det har motiverat utvecklingen av två biologiska discipliner. En av dem är scotobiologin som studerar förhållandet mellan liv och mörker. Den andra är kronobiologin som studerar biologiska rytmer.

- Effekter på andra föroreningar

Surt

Fotokemiska effekter är grundläggande för vissa processer som genereras i atmosfären. Till exempel genererar NOx -radikaler i närvaro av ljus syror och i frånvaro av detta sönderdelas de.

Därför ökar kontinuerlig konstgjord belysning syraproduktion och därför surt regn. Det uppskattas att denna ökning når mellan 5 och 7%.

Växthuseffektgaser

Som vi kommenterade när vi hänvisar till den ekonomiska effekten kommer cirka 20% av ljuset att bli slösande om att förvandlas till ljusföroreningar. Men detta har också konsekvenser i genereringen av andra föroreningar, särskilt i CO2 -produktion.

De flesta elektricitet förekommer i termoelektriska anläggningar och dessa avger CO2 som är den viktigaste växthusgasen, vilket orsakar global uppvärmning.

Exempel på platser med ljusföroreningar

De mest chockerande fallen av ljusföroreningar är de stora städerna i utvecklade länder. På grund av den höga befolkningskoncentrationen och den höga ekonomiska nivån blir överskott av nattbelysning uppenbar.

Det kan tjäna dig: Ecotone: Vad är, egenskaper och exempel

När det gäller regioner i världen finns den största ljusföroreningen i Nordamerika, Europa och Asien.

Las Vegas (USA) på natten. Källa: EconomyColdenburger - Alles über den Las Vegas Strip [CC av -SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/4.0)]

I Nordamerika sticker USA (särskilt östkusten) ut, medan i Europa, Grekland, Malta och Spanien och i Asien Japan, sticker Taiwan och Kina ut. På städernas nivå i USA sticker Las Vegas och New York ut. Andra anmärkningsvärda städer är Moskva, Valencia, London, Rotterdam, Paris, Hong Kong och Tokyo.

I dessa städer, på grund av deras storlek och socioekonomiska dynamik, är nattlivet intensivt, vilket främjar efterfrågan på belysning av offentliga och privata områden. På samma sätt ökas nattbiltrafik och kommersiell marknadsföring genom lätta annonser.

Hong Kong

En hög befolkningstäthet och en blomstrande ekonomi gör Hong Kong till en stad med hög ljusföroreningar. Den har mer än tusen skyskrapor, vilket får vissa att betrakta staden med den högsta ljusföroreningen i världen.

Tokyo (Japan) upplyste på natten. Källa: Moyan Brenn från Italien [CC av 2.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/av/2.0)]

Enligt en studie från University of Tokyo är natten i Hong Kong tusen gånger ljusare än den etablerade gränsen.

Las Vegas (USA)

Den största inkomstkällan i denna stad är turism kopplad till spel och främjar den högsta koncentrationen av ljusa meddelanden i världen. Å andra sidan är användningen av reflektorer med hög kraft för att direkt belysa himlen vanligt.

New York (USA)

Detta är en av städerna med världens högsta ljusföroreningar, särskilt det kommersiella distriktet Manhattan. Som ett nyfiken faktum dör cirka 90 tusen fåglar årligen när de kolliderar mot skyskrapor desorienterade av intensiv belysning.

Valencia Spanien)

Valencia är den spanska staden med den största ljusföroreningen och vissa placerar den som den största i Europa. 2007 spenderade denna stad 1,5 miljoner euro mer än Barcelona, ​​trots att de hade hälften av invånarna.

Men idag befordras ett program för att ersätta ineffektiva gatulampor för att minska ljusföroreningar.

Lösningar

Lösningar på lätt förorening täcker sociala, juridiska och tekniska åtgärder.

- Social

Det är viktigt att öka medvetenheten om ljusföroreningar, dess konsekvenser och lösningar för att uppnå medborgarstöd för kontroll. Stöd krävs för relaterade lagstiftningsåtgärder och rationell användning av hem- och samhällsbelysning.

- Rättslig

Det finns en mångfald av juridiska tillgångar, till och med rättigheter som måste skyddas från ljusföroreningar. Från höger till skyddet av natthimlen som en del av landskapet, till skyddet av naturliga livsmiljöer.

Därför är det viktigt att ha lagar som reglerar användningen av belysning och begränsar ljusföroreningar. Det vill säga att etablera genom normer för användning av belysning och implementering av lämplig utrustning för en rationell ljusanvändning.

Särskilt relevant är förbudet mot ljusutsläpp över horisonten, med undantag för luftnavigeringskrav.

- Tekniker

Utrustning

Det finns lampor med timers som tillåter det strikt nödvändiga att reglera belysningsperioder. På samma sätt måste armaturerna fokusera på de nödvändiga områdena strikt.

Detta innebär en tillräcklig belysningssystemdesign och användning av lämplig utrustning till varje fall. Särskild uppmärksamhet bör ägnas åt lutning, riktning, egenskaper och typ av armaturer.

Så att ljuset inte överskrider den horisontella linjen finns det lämpliga lister som gör att lamporna kan fokusera.

Typ av ljus

Det mindre förorenande ljuset är monokromatiskt, det vill säga det som till skillnad från vitt ljus består av en enda våglängd (eller få längder). Idealerna är de låga natriumtryckslamporna (gult ljus) genom att generera mindre ljusföroreningar genom att orsaka mindre störningar.

Zonindelning

Zonering av territoriet är viktigt baserat på dess verkliga belysningsbehov och dess sårbarhet för ljusföroreningar. Detta gör det möjligt att fastställa både förordningar och andra tekniska åtgärder som är lämpliga för varje område.

Referenser

1. Buchiniz YN, Torre MG och Lepez HS (2010). Värdet på Sky Resource - Night Landscape och Light föroreningar. Muntlig presentation. Tema Axis Miljöpåverkan, Environmental Congress 2010, National University of San Juan, San Juan, Argentina.
2. Chepesiuk R (2009). Saknar mörkret. Hälsoeffekter av ljusföroreningar. Miljöhälsoperspektiv 117: 20-27.
3. Falchi F, Cinzano P, Elvidge CD, Keith DM och Haim A (2011). Begränsa effekterna av ljusföroreningar på människors hälsa, miljö och stjärnsynlighet. Journal of Environmental Management 92: 2714-2722.
4. González-Rios I (2008). Lättföroreningar: Stads-, efterfrågan och energieffektivitetskonsekvenser. Reala 307: 27-65.
5. Herranz-Dermochea C, Ollé-Martorell JM och Jáuregui-Sora F (2011). LED -belysning och problemet med ljusföroreningar. Astronomy II-scen, nr 144: 36-42.
6. Hölker F, Wolter C, Perkin EK och Tockner K (2010). Lättföroreningar som ett biologiskt mångfaldshot. Trender inom ekologi och evolution 25: 681-682.
7. Longcore T och Rich C (2004). Ekologisk ljusförorening. Front Ecol. Miljö. 2: 191-198.