В современном мире ночные города завораживают своей освещённостью, создавая яркие огни, которые видны даже из космоса. Ночное фото Земли с высоты, где сияют города, давно стало культовой картинкой, символизирующей развитие и человеческую активность. Однако за сверкающими огнями скрывается сложная и очень актуальная проблема — световое загрязнение, которое негативно влияет на окружающую среду, здоровье человека и расход энергии. Несмотря на важность темы, до недавнего времени почти все знания об источниках искусственного освещения в городах основывались на спутниковых данных, которые не могли точно определить типы светильников и их количество. Революционным шагом в понимании природы ночных огней стала реализация проекта «Нахтлихтер» (Nachtlichter) в Германии.
Эта инициатива, основанная на гражданской науке, привлекла сотни добровольцев, которые помогли собрать уникальные данные о ночном освещении, используя специальное мобильное приложение. В ходе исследования удалось зарегистрировать и классифицировать более 230 тысяч источников света на площади около 22 квадратных километров, в основном в немецких городах и пригорода. Такой подход позволил взглянуть на проблему с «земной» точки зрения и сопоставить полученные данные с радиацией, измеряемой спутниками. Важнейшим открытием стало то, что уличные фонари, традиционно считавшиеся главным источником городского освещения, на самом деле составляют лишь часть общего светового пейзажа. Городские огни включают в себя множество других элементов, таких как рекламные вывески, подсветка зданий, окна частных домов и коммерческих помещений, световые установки на фасадах и декоративное освещение.
Более того, количество световых источников, используемых для рекламы и эстетики, в центре многих немецких городов значительно превосходит число уличных фонарей. Это открытие имеет важное значение, поскольку многие программы по снижению светового загрязнения фокусируются преимущественно на уличном освещении и не учитывают все остальные компоненты. Данные, собранные активными гражданами, позволяют установить количественную взаимосвязь между количеством светильников на земле и радиацией, фиксируемой спутниками в небе. Этот ключевой шаг открывает новые возможности для научных моделей загрязнения светом и позволяет сделать спутниковые наблюдения более прозрачными и понятными для широкой общественности и политиков. Оказалось, что почти 78 миллионов индивидуальных источников светового излучения остаются включёнными в ночное время в Германии, многие из которых не являются уличными фонарями.
Такой масштаб свидетельствует о большом потенциале для экономии энергии и сокращения негативных экологических эффектов путем разумного регулирования освещения. Особое внимание в проекте уделялось классификации света по типу, цвету, яркости и степени защиты от рассеивания лучей. Так, например, большинство уличных фонарей были оснащены защитными козырьками, направляющими свет вниз и снижая световой шум, но многие другие источники, в том числе прожекторы и фасадное освещение, оставались незащищёнными, способствуя распространению светового загрязнения в ночь и в ночное небо. Цветовая палитра освещения также варьировалась — от тёпло-оранжевого до холодного белого, что оказывает разное влияние на живые организмы и ночной ландшафт. Проект «Нахтлихтер» выявил, что распространённая практика использования освещения в коммерческих и жилых зданиях существенно меняется в течение ночи.
Частные и коммерческие окна, вывески и декоративные огни часто отключаются после полуночи, тогда как уличные фонари продолжают работать. Тем не менее, их количество значительно уступает остальным источникам света, даже с учётом отключения части освещения после наступления поздней ночи. Такая динамика освещения подчеркивает необходимость учитывать временные аспекты в исследованиях светового загрязнения и при разработке политик. Гражданская наука проявила себя как мощный инструмент для расширения знаний и понимания городской световой среды. Привлекая местных жителей к сбору данных, проект обеспечил не только получение достоверной и многогранной информации, но и повысил осведомлённость населения о проблемах чрезмерного освещения.
Участники, проходя онлайн обучение, научились различать типы светильников и фиксировать важные характеристики, что сделало данные сопоставимыми и качественными. Преимущества такого подхода очевидны: в то время как спутниковые данные быстро охватывают большие территории, они лишены детализации о природе источников света, что ограничивает их использование для разработки эффективных решений. Наоборот, наземные обзоры дают возможность понять, какие именно источники ответственны за световое загрязнение и где можно наиболее эффективно сократить избыточное освещение. Это, в свою очередь, поможет политикам, городским администрациям и экологам формировать комплексные и эффективные стратегии, выходящие за рамки переоснащения уличного освещения. Значение результатов исследования выходит за пределы Германии.
Несмотря на то что методика требует адаптации к языку и культуре разных стран, она открывает путь к международным кампаниям по оценке и контролю городского освещения. При применении подобной кластерной модели наблюдений на различных континентах можно будет объяснить большие различия в уровнях светового загрязнения между городами и странами с похожими экономическими показателями. Более того, мониторинг изменений уровня и характера освещения поможет оценить эффективность существующих и новых политических мер. Световое загрязнение признано одним из ключевых загрязнителей окружающей среды, нарушающим поведение животных, ухудшающим качество ночного неба и влияющим на здоровье человека через нарушения циркадных ритмов. Поэтому важны меры по снижению ненужного освещения, улучшению технических характеристик светильников, применению защитных экранов и ограничению времени работы определённых видов освещения.
В ряде стран, например во Франции, уже введены законы, требующие отключения рекламных огней ночью и гашения внутреннего освещения в пустующих зданиях. Такие практики можно распространить и на другие страны, опираясь на данные и методики, подобные немецкому проекту. Кроме того, реальные данные помогают уточнить сценарии влияния света на экосистемы и городскую среду. Многие модели, базирующиеся лишь на учёте уличных фонарей, недооценивают фактор светового загрязнения и при этом не учитывают цветовое и временное разнообразие световых источников. Настоящие же наблюдения, включая сведения о цвете света, яркости и направлениях излучения, делают модели максимально приближенными к реальности и позволяют прогнозировать последствия для здоровья животных и людей.
Нельзя недооценивать и социальный аспект гражданской науки. Вовлечение жителей в исследование помогает формировать общее понимание важности экономии энергии и борьбы с загрязнением, что в конечном счёте ведёт к более устойчивому развитию городов. Люди начинают внимательнее относиться к организации собственного жилого пространства и к городской инфраструктуре, участвуют в диалогах с властями и стимулируют развитие экологически ответственных и культурно приемлемых форм освещения. В обзорные выводы включается призыв к расширению проектов подобного рода, интеграции собранных данных с информацией о структуре и планировке городов, а также учёту изменений в технологиях освещения, таких как распространение интеллектуального и адаптивного освещения, управляемого датчиками движения и временем суток. Это позволит не только контролировать общее количество излучаемого света, но и повышать качество жизни горожан.
В мире, где энергосбережение и сохранение окружающей среды становятся ключевыми задачами, точные знания о городской ночной освещённости играют большую роль. Гражданская наука и проекты, подобные «Нахтлихтер», демонстрируют, что через активное участие населения можно получить бесценные данные, необходимые для изменения подхода к освещению и формирования более сбалансированной, эффективной и экологичной световой среды в городах будущего.
