ما هو التلوث الضوئي؟

افهم ما هو التلوث الضوئي الذي يضر بصحة الإنسان والحيوان

الأرض من الفضاء

في عام 1994 ، تسبب زلزال بقوة 6.7 درجة في انقطاع التيار الكهربائي في لوس أنجلوس بالولايات المتحدة. نتيجة لذلك ، اتصل العديد من السكان بغرفة الطوارئ خوفًا ، وأبلغوهم بوجود "سحابة فضية ضخمة" في السماء. زعموا أنها يمكن أن تكون سبب انقطاع التيار الكهربائي أو حتى أن تكون جزءًا من غزو أجنبي. لم تكن السحابة أكثر من مجرة ​​درب التبانة ، التي رأوها لأول مرة. القصة ليست مفاجئة بالنظر إلى أن حوالي ثلثي سكان أمريكا الشمالية ونصف الأوروبيين لا يمكنهم رؤية مجرتنا في الليل بسبب التلوث الضوئي.

نجمة الرؤية بعيدة عن المراكز المضيئة

بدأ التلوث الضوئي منذ آلاف السنين بكل بساطة ، بالنار والشموع ، لكن بالطبع كانت هذه التأثيرات منخفضة للغاية. ومع ذلك ، مع اختراع الكهرباء في القرن التاسع عشر ، ومع ظهور أول إضاءة عامة في نهاية ذلك القرن ، استحوذ سطوع الضوء الاصطناعي على عالمنا.

التلوث الضوئي هو الفائض من الضوء الاصطناعي المنبعث من المراكز الحضرية الكبيرة. يمكن أن ينبعث بطرق مختلفة ، مثل الأضواء الخارجية ، والإعلانات ، وبشكل أساسي ، الإضاءة العامة. أصبح تأثير التلوث الضوئي معروفًا بشكل أفضل تحت ضغط علماء الفلك الهواة في الولايات المتحدة في الثمانينيات ، حيث اشتكوا من فقدان الرؤية عند محاولتهم مراقبة النجوم. علاوة على ذلك ، فإن التلوث الضوئي له عواقب أخرى ، حيث يؤثر على صحتنا وأنظمتنا البيئية ، مما يجعله ضارًا كبيرًا لجميع المواطنين.

أنواع التلوث الضوئي

سطوع السماء (توهج السماء)

مثال على التلوث الضوئي

إنه وهج سماء الليل أو أجزاء منه. السبب الأكثر شيوعًا هو الأضواء الاصطناعية التي تنبعث منها تلوث ضوئي متراكم يمكن رؤيته على بعد أميال في الفضاء. وفقا ل جمعية السماء المظلمة الدولية، من لوس أنجلوس ، يمكن رؤية وهج الإضاءة على بعد أكثر من 300 كم. هذه الظاهرة أسوأ في المناطق ذات التركيز العالي لتلوث الهواء. يؤدي استخدام مصابيح الصوديوم الموجهة بشكل خاطئ إلى ظهور تأثير برتقالي اللون. إذا كان السطوع يميل إلى اللون الأبيض ، فإن ذلك يرجع إلى استخدام مصابيح الزئبق ، وهي أكثر ضررًا بالبيئة.

ضوء تدخلي (التعدي الخفيف)

يحدث هذا النوع من التلوث الضوئي عندما تغزو الإضاءة من إحدى الغرف الأخرى. على سبيل المثال ، عندما يغزو الضوء من أضواء الشوارع غرفتك ولا يسمح لها بأن تكون مظلمة تمامًا في الليل.

منزل

التشويش (وهج)

يحدث ذلك عندما لا يتم حماية الضوء الزائد بشكل صحيح ويضيء أفقيًا ، مما يقلل من الرؤية ، ويسبب عدم الراحة وحتى العمى المؤقت. مثال على هذا النوع من التلوث الضوئي يحدث عندما تقود سيارة بعوارض عالية في الاتجاه المعاكس لنا.

هناك أنواع مختلفة من التلوث الضوئي

اضطراب (فوضى الضوء)

ينتج هذا التلوث الضوئي عن مجموعات الأضواء الزائدة التي يمكن أن تسبب الارتباك وتشتيت الانتباه عن العوائق وتسبب الحوادث. يمكن ملاحظة الاضطراب على الطرق حيث تكون الأضواء في وضع ضعيف وينتهي بها الأمر إلى تشتيت انتباه السائقين أو إزعاجهم ، مما يساهم في وقوع الحوادث. تتميز مدينة لاس فيجاس بالولايات المتحدة بأضواء ملونة زائدة ، وهي مثال على اضطراب الضوء.

لاس فيجاس

الإضاءة المفرطة (على الإضاءة)

منزل

إنه الاستخدام المفرط للضوء ، مما يؤدي إلى إهدار الطاقة. في الولايات المتحدة ، تعتبر الإضاءة الزائدة مسؤولة عن إهدار 2 مليون برميل من النفط يوميًا تقريبًا. كما يتضح من الصورة ، لم يكن الضوء المستخدم لإضاءة المبنى ضروريًا.

التأثيرات

يتسبب التلوث الضوئي في العديد من التأثيرات على الكائنات الحية ، مما يؤثر على الدورات المهاجرة والغذائية والتناسلية لأنواع مختلفة من الحيوانات والنباتات. العنكبوت نسج الجرم السماوي، على سبيل المثال ، يستخدم الجاذبية التي تمارسها الأضواء الاصطناعية على الحشرات لالتقاطها ، وبناء شبكتها بالقرب من مصادر الضوء الاصطناعي وتدمير توازن النظام البيئي بأكمله.

تأثير آخر هو التأثير السلبي على طرق هجرة الطيور - حيث تتداخل آليات توجيه العديد من الأنواع الليلية المهاجرة وتصبح مشوشة عند عبور المناطق ذات الإضاءة الساطعة. يتسبب هذا التداخل في اصطدام هذه الطيور بالمباني أو الجبال أو الأرض أو حتى بعضها البعض. في عام 1954 ، مات ما يقرب من 50000 طائر بعد اتباع منارة تابعة لسلاح الجو الأمريكي وطيران مباشرة على الأرض. تعتقد بعض الطيور أن الربيع جاء مبكرًا ويبدأ في التكاثر قبل الأوان أو حتى يهاجر قبل الوقت الصحيح بسبب الإضاءة الرائعة.

تصنع السلاحف الجلدية الظهر أعشاشها على الشاطئ ، وعندما تولد صغارها ، يتم توجيهها غريزيًا بانعكاس الضوء من النجوم والقمر لتشق طريقها نحو البحر. ومع ذلك ، بدلاً من الذهاب إلى المحيطات ، فإنهم يتبعون أضواء الفنادق والشوارع باتجاه البر الرئيسي وينتهي بهم الأمر بالموت من الجفاف ، والتهمه حيوان مفترس أو حتى دهسهم بالسيارات.

سلحفاة

تتأثر أيضًا الحيوانات ذات التلألؤ الحيوي - وهو إنتاج وانبعاث الضوء بواسطة كائن حي وله وظائف عديدة (التمويه والتواصل وجذب الفريسة وشركاء التكاثر). في المناطق ذات الإضاءة الزاهية ، تفقد هذه الظاهرة وظيفتها. لهذا السبب ، تزداد ندرة اليراعات في مناطق مختلفة من العالم. تستخدم أنثى اليراعات الإضاءة الحيوية لجذب الذكور من مسافة تصل إلى 45 مترًا ، ولكن مع وجود الضوء الاصطناعي ، فإن هذه الأداة تضعف ، مما يقلل من تكاثر الأنواع.

بعض الأنواع النباتية لا تزهر إذا كان طول الليل أقصر ، بينما يزهر البعض الآخر قبل الأوان. يمكن أن ينتج عن التمثيل الضوئي الناجم عن الضوء الاصطناعي نمو غير طبيعي وتأخر في فترات الإزهار والراحة للنباتات.

الآثار الأخرى على البيئة هي ارتباك النحل ، وزيادة تعرض العوالق الحيوانية للأسماك ، وغزو الأنواع في المدن ، مثل العث العملاق في آسيا ، وتعرض الحيوانات الليلية للحيوانات المفترسة ، مما يحد من وقت تغذيتها وتكاثرها.

مشاكل للبشر

بصرف النظر عن التأثيرات المذكورة ، نعاني نحن البشر أيضًا من هذا التعرض الشديد للضوء ، فنحن أيضًا حيوانات. الكثير من الضوء الخارجي يغزو منازلنا ويزعج نومنا. كما أن الإضاءة تجذب بعض الحشرات التي يمكن أن تحمل الأمراض.

يتسبب الضوء الليلي في حدوث تغييرات في النوم ويخلط بين إيقاع الساعة البيولوجية ، وهي فترة تقارب 24 ساعة تقوم عليها الدورة البيولوجية لجميع الكائنات الحية تقريبًا. يؤثر هذا الإيقاع على أنماط نومنا ودرجة الحرارة وإنتاج الهرمونات. وقد تم ربط هذا الالتباس باضطرابات النوم والاكتئاب والسمنة واضطرابات المزاج.

تشير الدراسات الحديثة أيضًا إلى أن التعرض المطول للضوء الاصطناعي قد يزيد من خطر الإصابة بأنواع معينة من السرطان ، مثل السرطانات المرتبطة بالهرمونات والثدي. أشارت الأبحاث إلى أن النساء اللائي يعملن ليلاً أكثر عرضة للإصابة بسرطان الثدي ، وفي عام 2007 ، وصفت الوكالة الدولية لأبحاث السرطان (IARC) العمل الليلي بأنه "مادة مسرطنة بشرية محتملة".

يتأثر تصور مجرتنا بالعين المجردة أيضًا بالتلوث الضوئي ، وفي الوقت الحاضر ، أولئك الذين ولدوا وعاشوا في المدن الكبرى ليس لديهم اتصال بالكون. يؤدي ضياع الكثير من الضوء نحو السماء إلى تشويش رؤيتنا ويؤدي إلى فقدان الصورة جودتها بحيث لا تظهر سوى النجوم الأكثر سطوعًا. انظر الشكل أدناه لمعرفة كوكبة الجوزاء التي تُرى في المناطق الحضرية (على اليمين) وفي المناطق الخالية من التلوث الضوئي (على اليسار).

سماء

يعاني علماء الفلك الهواة كثيرًا من هذا التأثير ، مما يتطلب منهم الابتعاد عن المدن ، في الأماكن المرتفعة ذات الإضاءة الخافتة. تتداخل هذه الإضاءة أيضًا مع معدات الفلكيين ، مثل مقياس الطيف ، وهي أدوات تقيس كيفية تشتت الضوء المنبعث من جسم بألوان مختلفة. باستخدام هذا القياس ، من الممكن تحديد الكتلة والتركيب الكيميائي ودرجة الحرارة واللمعان للجسم في الفضاء ، ومع ذلك ، يتداخل التلوث الضوئي مع القياسات.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن بعض العناصر المستخدمة في المصابيح لتبقى مضاءة ملوثة للغاية ويمكن أن تسبب تأثيرات بيئية كبيرة عند التخلص منها. ومن بين هذه العناصر الزئبق والرصاص والكادميوم والسترونشيوم والباريوم.

ناهيك عن أن التلوث الضوئي هو إهدار كبير للطاقة والمال. يتم توجيه ما يقرب من ربع إجمالي استخدام الطاقة نحو توليد الضوء. وجدت دراسة استقصائية أجريت في النمسا في عام 2008 أن حوالي 30-50٪ من مساهمة الحكومة في تأثير الاحتباس الحراري كانت بسبب إنارة الشوارع ، والتي يضيع منها 30٪ تقريبًا في إضاءة السماء. وتتعدد عواقب هذه الهدر ، حيث أن الكثير من هذه الطاقة المستهلكة يأتي من مصادر ملوثة مثل المحطات الحرارية التي تستهلك الموارد الطبيعية وتطلق ملوثات مثل ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، بالإضافة إلى كونها عبئًا على الميزانية.

حلول

لحسن الحظ ، بالمقارنة مع أنواع التلوث الأخرى ، يعد التلوث الضوئي من أكثر أنواع التلوث التي يسهل علاجها. الإضاءة الصحيحة هي التي يضيء فيها الضوء المنطقة المهتمة بالإضاءة. إذا كان كل مصدر ضوء يعكس الضوء الذي سينتقل إلى الجانب وإلى الأعلى ، فإنه يحسن إضاءة المنطقة باستهلاك أقل للطاقة والطاقة. يوضح الرسم التوضيحي أدناه هذا القياس.

التلوث الضوئي

الاستبدال بمصابيح إضاءة أكثر كفاءة يقلل من استهلاك الطاقة ويزيد من سطوعها. بالنسبة لنظام الإضاءة العامة ، فإن أحد أكثر المصابيح كفاءة هو مصابيح بخار الصوديوم ذات الضغط العالي والمنخفض ، والتي تتمتع بعمر طويل واستهلاك منخفض للطاقة وكفاءة ممتازة مقارنة بالموديلات الأخرى. تمت الإشارة إلى مصابيح LED كخيار آخر لأنها تستهلك القليل من الطاقة ويتم توجيهها ، ومع ذلك ، فإن هذه المصابيح تنبعث منها ضوء أقوى من المصابيح الشائعة. كما أن تركيب مستشعرات التواجد في بعض الأماكن يقلل أيضًا من استهلاك الطاقة ، ولا يضيء المنطقة إلا عند الحاجة إلى الإضاءة.

يتم بالفعل اتخاذ بعض التدابير. في باريس ، على سبيل المثال ، من الساعة 1 صباحًا حتى 7 صباحًا ، يجب إطفاء الأنوار في المتاجر والمكاتب وواجهات مدينة الأضواء ، باستثناء المناطق السياحية مثل برج إيفل الذي يمكن إضاءته.

برج ايفل

فلاغستاف ، أريزونا (الولايات المتحدة الأمريكية) ، هي أول مدينة حديثة كبيرة ذات سماء مظلمة ، تم فيها اتخاذ تدابير على نطاق واسع للحد من التلوث الضوئي ، مثل توجيه الأضواء وحمايتها حتى لا ينحرف الضوء ويحد من الإضاءة الصادرة لكل فدان. ومع ذلك ، يزداد التلوث الضوئي بنسبة 20٪ كل عام ، ويرجع ذلك في الغالب إلى الارتباط بين السلامة والضوء.

في البرازيل ، هناك حاجة إلى تشريعات وطنية تحدد المعايير من أجل منع التلوث الضوئي وتصحيحه. بالإضافة إلى التدابير المعيارية ، فإن وعي السكان ضروري. أعد المختبر الوطني للفيزياء الفلكية نشرة تنبه وتوفر معلومات عن التلوث الضوئي وطرق مكافحته. إنهم يقدمون "قاعدة ذهبية" يجب علينا جميعًا اتباعها: "خفف فقط ما تحتاجه وطالما كان ذلك ضروريًا فقط".

يمكن لأعمال مثل تلك المذكورة توفير الطاقة والمال وتقليل الضرر الذي يلحق بالبيئة. وليست هذه الفوائد فقط. يمكن أن يمنحنا تقليل هذا التلوث القدرة على النظر إلى ما وراء أنفسنا وإلقاء نظرة على ضخامة الفضاء.

شاهد لقطات مذهلة التقطها المصور وعالم الفلك مارك جي لأسبوع السماء المظلمة الدولي.