В современном мире городской свет излучается повсеместно и оказывает влияние на природу, здоровье человека и энергопотребление. Изучение природы городских огней важно для снижения светового загрязнения и создания устойчивых городских сред. Однако традиционные спутниковые наблюдения и официальные адресные списки источников света зачастую не дают полной картины. Именно здесь наука граждан — подход, при котором обычные люди принимают активное участие в научных исследованиях — становится важным инструментом для получения новых данных и осознания масштабов проблемы. В 2021 году группа ученых и волонтеров из Германии запустила уникальный проект, в ходе которого с помощью мобильного приложения Nachtlichter было собрано и классифицировано более 230 тысяч источников света на площади около 22 квадратных километров.
Такие исследования дали возможность установить прямую связь между наблюдениями со спутников и реальным числом фонарей и других источников освещения на земле. До этого основное внимание уделялось уличному освещению, поскольку именно муниципалитеты отвечают за его установку и обслуживание. Однако результаты показывают, что в городских центрах Германии больше всего световых приборов используется для рекламы и эстетики, а не для освещения улиц. Это открытие выявляет новые возможности для смягчения светового загрязнения. Выяснилось, что около 78 миллионов отдельных светильников продолжают гореть в полночь по всей стране, что свидетельствует о большом «запасе» для возможных сокращений – как в энергетическом, так и экологическом плане.
Уникальность проекта заключается в его методологии. Волонтеры шли по заранее определённым маршрутам и детально фиксировали типы освещения: окна жилых зданий, рекламные вывески, уличные светильники, декоративные огни и многое другое. Такая разметка позволила понять, как именно разные виды освещения связаны с интенсивностью светового излучения, регистрируемого спутниками. Этот подход компенсирует ограниченность космических снимков, которые не способны точно определить типы и назначение каждого источника света из-за недостаточной разрешающей способности и угла наблюдения. Реальные замеры на земле оказались крайне важными для оценки различий между территориями и временными интервалами.
Например, в ночное время домашние окна, вывески и фасады магазинов постепенно выключаются, а уличное освещение остаётся активным. Это вызывает существенное изменение баланса источников света и цветового спектра городского освещения в ночное время. Для экологов и урбанистов такая информация имеет важное значение, так как позволяет точнее моделировать последствия светового загрязнения, в частности влияние на ночное небо, поведение животных и даже почвенную флору. Световое загрязнение давно признано одним из опасных факторов для биоразнообразия и здоровья человека. Яркий городской свет нарушает ритмы многих видов животных, например, миграции птиц нередко заканчиваются трагедиями из-за дезориентации под влиянием искусственного освещения.
Кроме того, исследователи отмечают, что ночное освещение влияет на физиологические процессы человека, включая сон и гормональный фон. С экономической и энергетической точек зрения нерациональное использование городских источников света ведёт к избыточным затратам. Управление светом с учётом реальных потребностей и использование технологий с возможностью адаптации яркости и времени работы способны значительно снизить потребление энергии. Германия, как и многие другие государства, уже приступила к регулированию внешнего освещения, вводя ограничения и программируя отключение рекламных вывесок и декоративных огней в ночное время. Однако без детальной информации об источниках света и их особенностях эффективность таких мер была бы ограниченной.
Важная находка исследования — лишь половина уличных фонарей в немецких городах имеют полное экранирование, предотвращающее рассеивание света вверх, что является ключевым фактором в создании городского светового загрязнения. Остальные источники освещения, особенно фасадные прожекторы и рекламные знаки, чаще всего оборудованы недостаточно или вовсе не имеют защиты. Это означает, что усилия по улучшению защиты и снижению лишних освещённых поверхностей могут значительно повлиять на общее состояние ночного неба. Также в рамках исследования анализировались разные типы городских ландшафтов: плотные центры, пригородные районы и промышленные зоны. Было выявлено, что декоративное освещение более распространено в пригородах и населённых пунктах меньшего размера, что требует дифференцированного подхода к разработке политики освещения в разных типах территорий.
Следует отметить, что участие общественности в подобных научных инициативах оказывает двойной эффект. С одной стороны, это даёт учёным доступ к обширным и детализированным данным, которые вряд ли можно получить иным путём. С другой — активное вовлечение жителей повышает осведомлённость об экологических проблемах, связанных с освещением, стимулирует общественные дискуссии и создаёт предпосылки для изменения привычек и поддерживает принятие новых нормативов. Проект Nachtlichter демонстрирует, как современные технологии и коллективное участие способствуют раскрытию сложных вопросов взаимодействия городских пространств с окружающей природой. Он подчеркивает, что контроль уличного освещения — лишь часть задачи.
Равное внимание нужно уделять освещению зданий, рекламным элементам и жилым окнам. С развитием «умных» городов интеллектуальные системы управления светом смогут оптимизировать использование ресурса, регулируя интенсивность и время работы светильников в зависимости от реальной необходимости. Такого рода технологии, совместно с открытыми данными и участием граждан, выступают в качестве одного из ключевых инструментов для снижения светового загрязнения и энергопотребления, а также для улучшения качества жизни в городах. Изучение динамики городских огней посредством проектов в области науки граждан продолжит играть важную роль в понимании и решении экологических и социальных проблем, связанных с искусственным светом. Они позволяют найти баланс между необходимостью освещения для безопасности и комфорта и нуждами в сохранении окружающей среды и здоровья общества.
Поскольку световое загрязнение влияет далеко за пределы городов, комплексные исследования и совместные усилия учёных, граждан и властей помогают двигаться в направлении более устойчивого и рационального использования искусственного света. Это новая эпоха, в которой городские огни становятся не просто атрибутом современности, но предметом осознанного управления и заботы о будущем планеты.
