Городские огни, сверкающие над землей со спутниковых снимков, давно стали символом урбанизации и прогресса. Но за этим блеском скрываются не только комфорт и безопасность, но и серьезные экологические и социальные проблемы. Световое загрязнение оказывает влияние на экосистемы, здоровье человека и энергоэффективность городов. Несмотря на рост внимания к этой теме, до недавнего времени оставался значительный пробел в понимании того, какие именно источники света составляют городской световой пейзаж, и как их можно контролировать. Лишь масштабные исследования с участием обычных горожан смогли пролить свет на эти вопросы и помочь создать более точные и действенные стратегии борьбы с избыточным освещением.
Одним из таких проектов стала инициативы «Нахтлихтер» (в переводе с немецкого – «ночные огни»), основанная на гражданской науке. Она использует мобильное приложение, которое позволяет добровольцам в Германии и других странах фиксировать и классифицировать источники уличного и декоративного освещения в их районе. За 2021 год участники насчитали более 230 тысяч огней на территории около 22 квадратных километров. Такая методология позволила не только выявить фактическое число источников света, но и понять, какие типы освещения преобладают и как они соотносятся с данными спутниковых наблюдений. Привычное представление о городах в ночи формируется именно космическими снимками, которые выделяют сети улиц благодаря уличному освещению.
По этой причине разрабатываемая правительствами и городскими службами политика зачастую сосредоточена именно на регулировании уличных фонарей. Однако исследования «Нахтлихтер» показали, что городские огни далеко не ограничиваются только ими. Частные окна с включённым светом, рекламные вывески и декоративное освещение фактически составляют большую часть ночных источников света, особенно в центральных районах городов. Более того, в некоторых случаях свет, исходящий от вывесок и окон, превышал количество уличных фонарей в несколько раз. Связь между количеством огней, зафиксированных на земле, и радиацией, зарегистрированной спутником, доказала, что существующие методы по оценке светового загрязнения с орбиты нуждаются в доработке.
Прямое считывание радиации не позволяет определить типы источников света или оценить их реальное воздействие. Приложение гражданских учёных же позволило «перевести» спутниковые данные в понятную характеристику – количество светильников на квадратный километр. Это открывает путь для точного учета светового загрязнения на уровне отдельных городских пикселей. Такое понимание помогает донести важность проблемы городского освещения до политиков и общественности. Изучение источников света с помощью человека полностью изменяет представления о том, как свет распределен по городам.
Например, в Германии оказалось, что около 78 миллионов индивидуальных источников света продолжают светиться в полночь по всей стране. При этом только около 9 миллионов из них – это уличные фонари, под контролем властей. Остальное – множество частных светильников, рекламных щитов и других декоративных элементов освещения. Это выявляет огромный потенциал для снижения светового загрязнения при помощи мер, направленных на частные помещения и коммерческую сферу, что ранее оставалось вне внимания. Важным аспектом исследования стало изучение свойств огней: уровни яркости, цветовая температура, наличие или отсутствие защиты от прямого излучения вверх.
Оказалось, что примерно половина уличных фонарей в Германии оснащена полным или частичным защитным экраном, направляющим свет вниз и уменьшающим его попадание в небо. В то же время на фасадах и в декоративном освещении такие меры применены гораздо реже. Многие прожекторы, вывески и окна светят в разные стороны, способствуя образованию яркого светового фона и вызывая эффект ночного сияния (так называемый “skyglow”). Световое загрязнение вызывает не только яркое небо, но и влияет на поведение птиц, которые используют естественные ориентиры в темноте, на растения, которые чувствительны к изменениям светового режима, а также на здоровье людей. Ночное освещение связано с нарушениями биологических ритмов и ухудшением качества сна.
Кроме того, излишнее освещение – это значительные экономические и экологические затраты, связанные с потреблением энергии. Пандемия и связанные с ней ограничения послужили поводом для частичного снижение освещения в некоторых городах, что наглядно показало, насколько заметен эффект от уменьшения искусственного света. Но для устойчивого и долгосрочного решения проблемы необходимы системные действия, подкрепленные надежными данными. Здесь на помощь приходят инициативы гражданской науки, которые не только дают представление о реальном положении вещей, но и включают общество в решение проблем. Люди, вовлечённые в эти проекты, повышают осознанность, делятся полученной информацией с местными властями и подталкивают к введению инновационных подходов.
Правила по освещению начинают меняться. Во Франции, например, приняты законы, запрещающие рекламное освещение в то время, когда улицы пустуют, а также поощряющие отключение внутреннего освещения зданий в нерабочее время. Немецкие города пробуют внедрять часы отключения подсветки некоторых объектов и применять датчики движения для уменьшения времени работы огней. Всё это основывается на знаниях, полученных с помощью детальных инвентаризаций освещения. Однако для полного понимания и эффективного управления световым загрязнением необходимо расширять исследования на другие страны и регионы, адаптировать методики к разным условиям и проводить долгосрочный мониторинг изменений.
С развитием технологий спутниковой съёмки с повышенной чувствительностью и разрешением, будет возможно сочетать космические и наземные данные для получения наиболее полной картины. Такие комплексные исследования позволят прогнозировать изменения, планировать городское освещение с учетом экологических требований и улучшать качество жизни в городах. Гражданская наука с её возможностью вовлечь большое количество участников предоставляет гибкий и недорогой способ сбора данных, обходя ограничения традиционных методов. Использование специальных приложений облегчает обучение и стандартизацию наблюдений, что делает данные сопоставимыми и качественными. Особенно ценным является возможность проводить параллельные съемки разными людьми, выявляя системные ошибки и усредняя случайные погрешности.
Таким образом, современный подход к изучению и управлению городским освещением выходит далеко за рамки традиционного фокуса на уличных фонарях. Он охватывает всю совокупность источников света, их характеристики и динамику работы в ночное время. Это требуется для того, чтобы сделать города безопасными и комфортными без лишних затрат энергии и вредного воздействия на природу и человека. Благодаря усилиям многочисленных граждан-учёных и поддержке научных коллективов, удалось получить беспрецедентно детальную картину, которая уже меняет подходы к городскому освещению и закладывает фундамент для экологически устойчивого будущего. Городские огни – это не только фон, но и результат сознательных решений, основанных на знаниях и общественной ответственности.
Сегодня каждый светильник можно считать не просто источником света, а частью большой системы, которая влияет на здоровье, природу и климат. Чем лучше мы поймем эту систему, тем эффективнее сможем сделать наши города гармоничными и дружественными к окружающей среде.
