В последние десятилетия ночное освещение городов стало неотъемлемой частью повседневной жизни, обеспечивая комфорт, безопасность и возможности для экономической активности. Однако с ростом числа искусственных источников света возникли серьезные проблемы, связанные с загрязнением ночного неба, воздействием на живые организмы, перерасходом электроэнергии и ухудшением качества жизни. Понимание того, каким именно образом и как много света создается в городах, требует углубленных исследований, выходящих за рамки традиционных методов. В этом контексте гражданская наука сыграла ключевую роль, предоставив беспрецедентный объем данных и новый взгляд на природу городских огней. Проект Nachtlichter, реализованный в Германии в 2021 году, стал примером такого успешного сотрудничества ученых и жителей городов.
С помощью мобильного приложения участники проекта зафиксировали более 234 тысяч источников света на территории более 22 квадратных километров. Это позволило не просто количественно определить освещенность, но и классифицировать виды освещения – от уличных фонарей до рекламных вывесок и жилых окон. До этого момента основное внимание исследователей и городских властей было уделено уличному освещению, с которым удобнее работать и которое легко контролировать. Тем не менее, полученные данные показали, что многообразие источников искусства света гораздо шире, а по числу источников рекламное и декоративное освещение превосходит уличное почти в пять раз. Данная фактология стала новым ориентиром для экологов, градостроителей и политиков.
Используя спутниковые снимки и корреляцию их данных с земными наблюдениями, проект позволил перевести спутниковые радиационные показатели в более понятные категории – количество светильников на квадратный километр. По оценке, примерно 78 миллионов индивидуальных источников света остаются включенными в Германии на момент полуночи. Такой масштаб свидетельствует о значительном потенциале для оптимизации и сокращения светового загрязнения. Феномен светового загрязнения является комплексной проблемой. Искусственное освещение влияет не только на видимость звездного неба и астрономические наблюдения, но также и на экологические процессы.
Птицы, насекомые и другие животные испытывают дезориентацию, нередко с летальными последствиями. Изменения циркадных ритмов влияют и на здоровье человека, способствуя развитию заболеваний, связанных с нарушением сна и потенциально повышенного риска хронических заболеваний. Экономические аспекты также важны. Сегодня многие страны сталкиваются с необходимостью снижения потребления энергии, что становится особенно актуальным в свете глобальных климатических вызовов. Резкое увеличение расходов на электричество связано с нерациональным использованием наружного освещения, которое зачастую работает в полную силу в периоды минимальной необходимости.
Особое внимание следует уделить типам и свойствам источников света. Исследование клубов, рекламных вывесок, фасадного освещения и света из жилых помещений демонстрирует разнообразие характеристик – яркость, цветовая гамма, степень направленности. В проекте Nachtlichter акцент был сделан на анализе таких параметров, что позволяет создавать более точные модели распространения света и прогнозировать воздействие на окружающую среду. Щитки и способы установки уличных фонарей оказывают заметное влияние на количество света, уходящего вверх и вызывающего свечение неба. В Германии только около половины фонарей оборудованы полноценной защитой от рассеивания света в небесное пространство.
Задел для улучшений огромен: за счет улучшения конструкции светильников можно существенно уменьшить световое загрязнение без ущерба для безопасности пешеходов и водителей. Одной из важных проблем является также временное распределение освещения. Наблюдения показали, что многие виды освещения, особенно в жилых и коммерческих зданиях, постепенно отключаются ближе к полуночи. Однако уличные фонари, включая те, которые работают по датчикам движения, почти всегда остаются включенными. Эти особенности нужно учитывать при планировании политики управляющих органов и разработке систем умного освещения.
Гражданские ученые играют ключевую роль в мониторинге ночного освещения. Благодаря их наблюдениям можно получить глубокие, детальные данные о составе освещения, которые спутниковые технологии не в состоянии обеспечить с необходимой точностью и классификацией. Такой подход дает возможность совершенствовать законодательные меры и распространять экологичные практики. Он способствует активному общественному участию в вопросах окружающей среды, повышает осведомленность населения и стимулирует развитие устойчивого урбанизма. Следующими шагами в развитии исследований станут расширение географического охвата методологии, адаптация приложений для участия в проектах в разных странах и интеграция данных о городской среде, включая плотность застройки и структуру улиц.
