Các phi hành gia ESA giúp lập bản đồ ô nhiễm ánh sáng từ không gian của Châu Âu

Trong hai thập kỷ qua, các phi hành gia trên Trạm đã chứng kiến ​​cách các thành phố tỏa sáng trắng hơn vào ban đêm khi các công nghệ chiếu sáng đường phố mới được giới thiệu.

Khi phi hành gia ESA Samantha Cristoforetti nhìn Trái đất từ ​​quỹ đạo trong nhiệm vụ Minerva gần đây của cô, các thành phố phát sáng rực rỡ hơn cả các vì sao. Kể từ năm 2003, Samantha và các phi hành gia châu Âu khác đã chụp hơn một triệu bức ảnh về Trái đất vào ban đêm bằng máy ảnh kỹ thuật số để chứng minh mức độ ô nhiễm ánh sáng thực sự.

Một nhóm các nhà nghiên cứu châu Âu đã xử lý các bức ảnh và so sánh chúng theo thời gian, cho thấy sự gia tăng rõ ràng của ô nhiễm ánh sáng ở các khu vực đô thị và sự chuyển hướng sang lượng khí thải trắng hơn và xanh hơn. Điều này là do sự ra đời rộng rãi của đèn đi-ốt phát quang hay còn gọi là công nghệ LED.

Alejandro Sánchez de Miguel, nhà nghiên cứu tại Đại học Exeter của Vương quốc Anh cho biết: “Khi nhìn từ không gian, hình ảnh thu được trông giống như một bản quét ung thư hoặc một mạng nhện huỳnh quang đang tiếp tục phát triển. Gần đây của họ giấy làm nổi bật ánh sáng ban đêm xâm hại như thế nào và tác động tiêu cực của chúng đối với môi trường.

Khi châu Âu tắt đèn vì mong muốn tiết kiệm năng lượng, các nhà khoa học cảnh báo rằng không nên chỉ giảm hóa đơn – những đêm sáng hơn đang phá vỡ chu kỳ ban đêm của con người, động vật và thực vật.

Đóng góp của phi hành gia

Những bức ảnh màu chụp từ Trạm vũ trụ quốc tế là nguồn tốt nhất để các nhà khoa học lập bản đồ ánh sáng nhân tạo vào ban đêm. Các hình ảnh vệ tinh hiện tại không phù hợp với mục đích vì độ nhạy màu của chúng không cho thấy các bức xạ có bước sóng thấp với đủ chất lượng.

Alejandro nói: “Nếu không có những hình ảnh do các phi hành gia chụp, chúng ta sẽ mù mịt về tác động môi trường của quá trình chuyển đổi đèn LED. “Những bức ảnh về phi hành gia luôn – và sẽ luôn như vậy – là cơ sở để quan sát Trái đất vào ban đêm,” ông nói thêm.

Các bản đồ màu tổng hợp vào ban đêm được tạo ra trước và sau khi công nghệ đèn đường LED lan rộng cho thấy sự làm trắng rõ rệt của ánh sáng nhân tạo.

Các thay đổi khác nhau ở mỗi quốc gia và phản ánh các hệ thống và chính sách khác nhau khi nói đến ánh sáng đường phố. Trong khi sự gia tăng đáng kể ô nhiễm ánh sáng ở Ý và Vương quốc Anh, các quốc gia như Đức và Áo cho thấy sự thay đổi ít hơn về lượng phát xạ quang phổ.

Milan là thành phố đầu tiên ở châu Âu chuyển đổi toàn bộ hệ thống chiếu sáng đường phố sang đèn LED trắng và hơn một nửa số hệ thống chiếu sáng đường phố công cộng ở Anh đã được chuyển đổi vào đầu năm 2019.

Ánh sáng của Đức có tính tẩy trắng, và nước này có rất nhiều đèn huỳnh quang và đèn hơi thủy ngân vẫn còn được sử dụng.

Alejandro nói: “Vào cuối thập kỷ này, toàn bộ châu Âu có thể nhìn vào một màu trắng từ không gian.

Ở phía ấm hơn của quang phổ, Bỉ tỏa sáng với màu cam đậm do việc sử dụng rộng rãi đèn natri áp suất thấp. Đèn cao áp natri làm cho Hà Lan phát ra ánh sáng vàng.

Trong ánh sáng xấu

Theo các nhà khoa học, sự chuyển đổi đối với bức xạ ánh sáng giàu màu trắng và xanh lam đang làm xói mòn chu kỳ ban đêm tự nhiên trên khắp lục địa, làm xáo trộn nhịp sinh học ngày đêm của các sinh vật sống, bao gồm cả con người, gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe của loài và toàn bộ. các hệ sinh thái.

Nghiên cứu tập trung vào ba tác động tiêu cực chính: ức chế melatonin, phản ứng quang trục của côn trùng và dơi, và khả năng hiển thị của các ngôi sao trên bầu trời đêm.

Alejandro giải thích: “Khi chúng ta bật đèn đường, chúng ta sẽ tước đi hormone melatonin trong cơ thể và phá vỡ mô hình giấc ngủ tự nhiên của chúng ta.

Hầu hết các loài côn trùng và động vật sống về đêm đều cực kỳ nhạy cảm với ánh sáng. Không chỉ bướm đêm, mà hầu như tất cả các loài dơi ăn bánh mì ở châu Âu đều sống ở những vùng mà thành phần quang phổ của ánh sáng ban đêm trở nên trắng hơn. Các nhà khoa học khẳng định rằng điều này có ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng di chuyển và phản ứng của chúng với nguồn sáng, còn được gọi là phản ứng quang trục.

Cùng với các loài động vật khác, con người từ lâu đã sử dụng các vì sao để điều hướng. Trong thời hiện đại, sự suy giảm khả năng hiển thị của các ngôi sao vượt ra ngoài định vị địa lý và các quan sát thiên văn. Các nhà khoa học lo ngại rằng việc không nhìn thấy bầu trời đêm có thể có tác động tiêu cực đến cảm giác của con người về ‘thiên nhiên’ và vị trí của họ trong vũ trụ.

Nghịch lý ánh sáng

Trong khi cuộc cách mạng chiếu sáng LED hứa hẹn sẽ giảm tiêu thụ năng lượng và cải thiện tầm nhìn của con người vào ban đêm – và cùng với đó là cảm giác an toàn -, nghiên cứu cho thấy lượng khí thải tổng thể đã tăng lên. Nghịch lý thay, ánh sáng càng rẻ và tốt thì xã hội càng nghiện ánh sáng.

Bài báo phỏng đoán với sự tồn tại của ‘hiệu ứng bật lại’ trong chiếu sáng ngoài trời, nơi hiệu quả sử dụng điện và giảm chi phí liên quan làm tăng nhu cầu chiếu sáng và giảm bất kỳ mức tăng hiệu quả nào.

Mặc dù vậy, đêm thành thị ở châu Âu đang tối hơn một chút. Bị thúc đẩy bởi một cuộc khủng hoảng năng lượng đang rình rập, ánh sáng lãng phí gây ra nhiều đau đớn hơn về mặt tài chính. Một số thành phố ở châu Âu đang tắt đèn – từ Madrid đến Paris và qua Berlin, hàng trăm tượng đài và công trình công cộng không còn được chiếu sáng vào ban đêm.

Các sáng kiến ​​này đều là một phần của nỗ lực giảm tiêu thụ năng lượng xuống 15%, sau đây các kế hoạch do Ủy ban Châu Âu đưa ra tháng trước. Mục tiêu gồm hai mặt: thúc đẩy một nền kinh tế linh hoạt và tự chủ hơn trước mùa đông, và giảm lượng khí thải carbon một cách có trách nhiệm.