Nocne niebo znika: 80 procent Amerykanów nie widzi już Drogi Mlecznej

Gdyby miasta wyłączyły wszystkie swoje światła – wszystkie latarnie uliczne, billboardy, neony, reflektory samochodowe – czyste nocne niebo wyglądałoby coś takiego:

Ta mieniąca się rzeka gwiazd to, oczywiście, Droga Mleczna. Większość z nas mieszkających w obszarach miejskich nie może jej zobaczyć z powodu całego zanieczyszczenia światłem. W dużych miastach mamy szczęście, że możemy dostrzec nawet Wielkiego Chochlika. Coraz trudniej jest wybrać nasze miejsce we wszechświecie.

Jak bardzo jest to trudne? W nowym badaniu dla Science Advances, międzynarodowy zespół badaczy stworzył najbardziej szczegółowy atlas zanieczyszczenia światłem na całym świecie. Szacują oni, że Droga Mleczna nie jest już widoczna dla jednej trzeciej ludzkości – w tym 60 procent Europejczyków i 80 procent Amerykanów. Sztuczne światło z miast stworzyło stały „blask nieba” w nocy, przesłaniając nam widok gwiazd.

Tutaj znajduje się ich mapa sztucznej jasności nieba w Ameryce Północnej, przedstawiona jako stosunek do „naturalnej” jasności nocnego nieba.

W czarnych obszarach, naturalne nocne niebo jest nadal (w większości) widoczne. W niebieskich i zielonych obszarach, gwiazdy zaczynają zanikać od horyzontu i zenitu. W obszarach żółtych, naturalne niebo jest tracone, zagłuszane przez lampy uliczne i oświetlone budynki. W obszarach czerwonych i białych zazwyczaj nie da się zobaczyć Drogi Mlecznej gołym okiem – w wielu miejscach widać mniej niż 100 gwiazd.

Oto mapa Europy. Zauważ, że jest bardzo mało regionów ciemnego nieba gdziekolwiek na kontynencie:

A oto cały świat:

Zespół badawczy, kierowany przez Fabio Falchi z Light Pollution Science and Technology Institute we Włoszech, wykorzystał do stworzenia mapy dane obrazowania przy słabym oświetleniu z należącego do NOAA/NASA satelity polarno-orbitalnego Suomi, kalibrując dane z tysiącami odczytów naziemnych.

„Mam nadzieję, że ten atlas w końcu otworzy ludziom oczy na zanieczyszczenie światłem” – powiedział Falchi w oświadczeniu.

Nie tylko miasta – ostoje ciemnego nieba stają się coraz rzadsze

Dan Duriscoe z National Park Service, współautor pracy, powiedział mi, że nie był zaskoczony poziomem zanieczyszczenia światłem w samych miastach. Wiedzieliśmy o tym od dłuższego czasu. „Zaskakujące jest to, jak daleko sięga blask tych świateł na obrzeżach miast i na terenach niezaludnionych.”

To ma znaczenie, ponieważ dla tych, którzy chcą zobaczyć gwiazdy w całej ich okazałości (lub dla astronomów próbujących używać teleskopów), trudniej jest znaleźć niebo nieskażone sztucznym światłem. „Gdybyś mieszkał w Szwajcarii, musiałbyś przejechać ponad 1000 kilometrów” – mówi Duriscoe. Stany Zjednoczone wciąż mają kilka obszarów ciemnego nieba – szczególnie w południowo-wschodnim Oregonie, zachodnim Utah i północnej Arizonie. Ale nawet one są naruszane przez światło z pobliskich miast, takich jak Las Vegas.

„Większość ludzi jest szczęśliwa, że nie mieszka w dziczy tak długo, jak jest jakieś miejsce, gdzie mogą się udać” – mówi Duriscoe. „Ale problem polega na tym, że wraz z ekspansją zanieczyszczenia światłem, miejsca te stają się coraz bardziej odległe.”

To powiedziawszy, istnieje optymistyczna strona tej historii. W miarę jak naukowcy gromadzą dowody na niebezpieczeństwa związane ze zbyt dużym zanieczyszczeniem światłem – od marnowania energii po zakłócenia snu – coraz więcej miast znajduje sposoby na ograniczenie blasku. A wiele parków w USA podejmuje nowe działania, aby zachować to, co jeszcze mamy, czyli ciemne niebo. (Więcej na ten temat poniżej.)

„Zdecydowanie widzimy rosnące zainteresowanie ochroną nocnego nieba”, powiedział mi w zeszłym roku Scott Kardel, dyrektor ds. publicznych w International Dark-Sky Association, organizacji non-profit, która pracuje nad zmniejszeniem zanieczyszczenia światłem. Podczas gdy jest mało prawdopodobne, że miasta kiedykolwiek staną się całkowicie ciemne, istnieją sposoby na zmniejszenie szkód wynikających z zanieczyszczenia światłem – i zachowanie ciemnych miejsc, które nam pozostały.

Czy to naprawdę ma znaczenie, jeśli nie widzimy gwiazd?

Na pierwszy rzut oka, trudno sobie wyobrazić, dlaczego zanieczyszczenie światłem jest problemem. Jasne, miło jest wpatrywać się w konstelacje. Ale sztuczne oświetlenie jest również niezwykle cenne. Nie musimy już mrużyć oczu, by czytać przy świecach lub trzymać w górze latarni, by chodzić po ulicach nocą.

Postawmy to inaczej: Nikt nie patrzy na to słynne zdjęcie satelitarne Korei Północnej spowitej w nocy w ciemności i myśli, że jest im lepiej niż jasno oświetlonej Korei Południowej obok.

Ale prawdopodobnie przesadziliśmy też z nowoczesnym oświetleniem miejskim. Jak wyjaśnił mi Christopher Kyba z Deutsches GeoForschungsZentrum w Niemczech, kolejny współautor artykułu w Science Advances, naukowcy odkryli, że nadmierne sztuczne oświetlenie w nocy może mieć szereg negatywnych konsekwencji:

1) Zanieczyszczenie światłem może zakłócać nasz sen. Niektóre badania sugerują, że ekspozycja na światło o określonej długości fali w nocy może hamować zdolność naszego organizmu do produkcji melatoniny – i zakłócać nasz sen. To dlatego trudniej jest zasnąć zaraz po wpatrywaniu się w ekran komputera przez cały wieczór (niebieskie światło jest szczególnie szkodliwe). Ale zanieczyszczenie światłem w miastach, wpadające przez okna sypialni, może również odgrywać tu pewną rolę.

2) Zaburza życie dzikich zwierząt. W ostatniej dekadzie naukowcy zaczęli zdawać sobie sprawę, że sztuczne oświetlenie w nocy wpływa na zwierzęta i ekosystemy na różne nieoczekiwane sposoby. Żółwie morskie są zdezorientowane oświetleniem z nadmorskich miast i tracą zdolność do nawigacji w oceanie. Migrujące ptaki często są zdezorientowane przez wysokie, oświetlone budynki i rozbijają się o nie. Niektórzy naukowcy podejrzewają nawet, że sztuczne oświetlenie w nocy utrudnia świetlikom znalezienie się nawzajem i kojarzenie.

Te ekologiczne wpływy mogą przenosić się również na ludzi. Istnieją dowody na to, że sztuczne oświetlenie może na przykład utrudniać zooplanktonowi zjadanie szkodliwych glonów w jeziorach, co obniża jakość wody pitnej. (Kyba jest obecnie zaangażowany w badania na ten temat prowadzone w Niemczech.)

3) To duże marnotrawstwo energii. Oświetlenie w nocy jest przydatne. Ale czy potrzebujemy go aż tak dużo? Wiele latarni ulicznych jest tak skonstruowanych, że świecą w każdym kierunku (w tym w niebo), zamiast skupiać się wyłącznie na ziemi. A wiele latarni ulicznych świeci nawet w godzinach wieczornych, kiedy nikt ich właściwie nie potrzebuje. Według niektórych szacunków 40 procent rachunków za energię elektryczną w mieście przeznacza się na oświetlenie ulic – a około połowa tej kwoty jest po prostu marnowana. Oznaczałoby to, że Stany Zjednoczone marnują około 3,5 miliarda dolarów na nadmierne oświetlenie każdego roku.

4) Może to zmniejszyć nasze poczucie wszechświata. Ok, to już bardziej abstrakcyjne. Ale wielu astronomów naprawdę uważa, że to tragedia, że jesteśmy odcięci od gwiazd. „Coraz częściej młodzież w miastach widzi gwiazdozbiory tylko na ekranach komputerów lub w planetariach” – ubolewał jeden z naukowców podczas konferencji AAAS w 2012 roku. „Brak nocnego nieba może zatem wpływać na ich poczucie skali wszechświata i ich miejsca w nim.”

Dla Duriscoe utrata nocnego nieba jest głęboka. „Nie sądzę, że to przypadek, że astronomia jest najstarszą nauką” – mówi. „To dlatego, że ludzie patrzyli na te światła na niebie, te komety i planety i zastanawiali się, co się tam dzieje. To naprawdę stymulujące. Kiedy widzisz to na własne oczy, kiedy widzisz prawdziwy wszechświat dla siebie, nie ma nic takiego jak to doświadczenie z pierwszej ręki.”

Więcej miast próbuje ograniczyć sztuczne oświetlenie

Teraz mamy dobrą wiadomość: Ponieważ zanieczyszczenie światłem staje się coraz większym problemem, niektóre kraje zaczynają ograniczać nadmierne oświetlenie. Francja, na przykład, niedawno przyjęła ustawę krajową rozprawiającą się z zanieczyszczeniem światłem, podejmując takie kroki, jak ograniczenie godzin świecenia witryn sklepowych.

W Stanach Zjednoczonych najbardziej znanym przykładem jest Los Angeles, które zastępuje swoje stare żarówkowe lampy uliczne, które rozpraszały światło w każdym kierunku, nowszymi, bardziej wydajnymi diodami LED, które wysyłają światło tylko w dół. Jak ilustruje Ucilia Wang w Forbes, redukcja olśnienia jest dramatyczna, a niebo nad głową jest teraz zauważalnie ciemniejsze. (Należy jednak pamiętać, że miasta zainteresowane ograniczeniem zanieczyszczenia światłem muszą uważać na wybór kolorów. Wiele diod LED emituje głównie światło niebieskie, które w rzeczywistości rozjaśnia nocne niebo bardziej niż jakikolwiek inny kolor.)

Istnieją również inne technologie oświetleniowe, które miasta mogłyby zastosować. „Mamy teraz możliwość przyciemniania świateł w sposób, w jaki wcześniej nie było to możliwe” – powiedział mi Kardel. „Możemy nawet wyposażyć latarnie uliczne w czujniki, aby włączały się tylko wtedy, gdy w pobliżu znajduje się ruch uliczny lub ludzie.”

Kardel zauważył, że coraz więcej miast przygląda się bliżej tym technologiom. Problem polega na tym, że zazwyczaj robi się to w celu zaoszczędzenia pieniędzy, a niekoniecznie po to, by przywrócić nocne niebo. A to może mieć nieoczekiwane konsekwencje: Kyba ze swej strony ostrzega przed „efektem odbicia”: jeśli firmy lub władze miejskie zaoszczędzą pieniądze, instalując bardziej wydajne oświetlenie, mogą w końcu przeznaczyć te oszczędności na oświetlenie większej liczby obiektów.

Jest też duży nacisk na zachowanie „miejsc ciemnego nieba”

Oczywiście miasto takie jak Los Angeles zawsze będzie zbyt duże i jasne, by ludzie mogli zobaczyć wszystkie gwiazdy lub Drogę Mleczną. W tym celu ludzie nadal będą musieli wyjeżdżać na obszary wiejskie. Jednak wzrasta również zainteresowanie ochroną regionów „ciemnego nieba” dla astronomów, badaczy nocnej przyrody oraz rosnącej liczby turystów, którzy chcą zobaczyć, jak wygląda nocne niebo.

Liczne parki i społeczności – zarówno w Stanach Zjednoczonych, jak i w innych krajach – złożyły wnioski o przyznanie statusu „międzynarodowych miejsc ciemnego nieba”. Dla społeczności, które się o to ubiegają – jak Sedona, Arizona – oznacza to zazwyczaj przestrzeganie rygorystycznych zasad oświetlenia w nocy (jak np. osłanianie świateł pod zadaszeniem, przyciemnianie ich, kiedy to możliwe, a nawet wyłączanie ich po określonej godzinie.)

Służba Parków Narodowych również współpracuje teraz ze społecznościami wokół Płaskowyżu Kolorado, aby spróbować zachować nocne niebo w tym regionie – który jest zarówno popularnym miejscem turystycznym, jak i ważnym obszarem dla astronomów.

Jak Megan Finnerty donosiła w Arizona Republic w 2014 roku, jednak nie zawsze jest to łatwe do zrobienia. W teorii północna Arizona ma wiele powodów, by chronić swoje ciemne niebo, ponieważ jej programy astronomiczne i turystyczne przynoszą miliony dolarów i setki tysięcy turystów każdego roku.

Ale reakcje różnych miast były mieszane. Z jednej strony Tucson wdrożyło kody oświetleniowe 30 lat temu i od tego czasu nie stało się ani trochę jaśniejsze w nocy, pomimo szybkiego rozwoju. Z drugiej strony, światło z Phoenix pozostaje problemem, ponieważ może podróżować 200 mil w każdym kierunku. A miasto powoli uaktualnia swoje kody oświetleniowe – lub egzekwuje te, które są w książkach.

Kardel, ze swojej strony, zauważa, że większość największych wysiłków na rzecz ochrony ciemnego nieba wciąż ma miejsce na Płaskowyżu Kolorado – działacze nie skupili się jeszcze na tym, jak radzić sobie ze światłem z otaczających metropolii, takich jak Phoenix i Las Vegas. „To miejsce jest już rozpoznawalne na całym świecie ze względu na ciemne niebo, a wiele miejsc jest coraz bardziej zainteresowanych sposobami zachowania tego zasobu.”

Dalsza lektura

• To zdjęcie przed i po autorstwa Todda Carlsona z Sky News oferuje żywe spojrzenie na efekty zanieczyszczenia światłem. Kiedy w 2003 roku w Ontario w Kanadzie doszło do potężnego blackoutu, Droga Mleczna stała się nagle widoczna na nocnym niebie. Kiedy zasilanie wróciło, gwiazdy zniknęły.
• Na początku tego roku Joseph Stromberg napisał wspaniały esej o swojej wyprawie w poszukiwaniu najciemniejszego nieba.

Dlaczego każdy obraz czarnej dziury jest ilustracją