Ночные огни крупных городов давно стали символом современности и развития. Спутниковые снимки, показывающие Землю в темноте, поражают своей красотой и масштабом, демонстрируя световые пятна больших мегаполисов, небольших городков и транспортных магистралей. Однако несмотря на очевидность этой визуальной информации, мы до сих пор достаточно плохо понимаем, какие именно источники света формируют ночной городской пейзаж и какой вклад вносят различные типы освещения в нагрузку на окружающую среду. Гражданская наука, представляющая собой активное участие обычных жителей в сборе и анализе данных, помогает восполнить этот пробел и предлагает новый подход к пониманию городской световой среды. Актуальность изучения городского освещения обусловлена не только стремлением сократить энергопотребление и экономические затраты, но и борьбой со световым загрязнением, которое наносит вред экологии, здоровью человека и биологическому разнообразию.
Свет за пределами необходимых временных и пространственных рамок нарушает природные ритмы, влияет на поведение животных и растений, а также сбивает биологические часы человека. Поэтому исчерпывающая информация о количестве и типах источников света в городах крайне важна для формирования эффективных политик и стратегий устойчивого развития. Проект Nachtlichter из Германии представляет собой пример успешной реализации гражданской науки в изучении источников искусственного света. Участники проекта с помощью специально разработанного мобильного приложения регистрировали и классифицировали сотни тысяч световых источников в разных городах и населённых пунктах. Всего в период 2021 года было задокументировано более 230 тысяч светильников на площади примерно 22 квадратных километра, что позволило подробно проанализировать состав городского освещения.
Главной особенностью исследования стала возможность соотнести данные наземных наблюдений с радиационными измерениями, получаемыми со спутников ночного освещения. Спутники фиксируют общий уровень излучения городов, однако из их данных нельзя однозначно определить, какие именно световые приборы составляют этот показатель. Использование данных добровольцев позволило перевести спутниковые измерения в более понятные единицы, выраженные в числах источников света на квадратный километр. Результаты исследования показали, что в центрах немецких городов преобладает не уличное освещение, как многие полагают, а рекламные и декоративные световые элементы — вывески, витрины и прочие эстетические светильники. Их количество значительно превышает количество традиционных уличных фонарей, особенно в вечернее время.
В то время как к полуночи интенсивность освещения таких элементов падает, количество включённых уличных фонарей остаётся практически стабильным, что несколько меняет соотношения, но не меняет общего тренда. В масштабах всей Германии количество световых источников, включённых во время ночи, оценивается примерно в 78 миллионов. Это число демонстрирует, насколько масштабна проблема светового загрязнения и какую огромную власть мы имеем для его снижения, если целенаправленно подойти к контролю и оптимизации освещения. Анализ полученных данных позволил выявить важные особенности в типах освещения, их яркости и степени защиты от рассеивания лучей. Например, около половины уличных фонарей имеют полное или частичное экранирование, что значительно снижает вредное воздействие тенденции рассеивания света вверх, усиливающего световое загрязнение неба.
Впрочем, многие декоративные, фасадные и настенные светильники не имеют такой защиты, что требует отдельного внимания со стороны городских властей и законодателей. Гражданская наука в данном контексте выступила не только как инструмент сбора фактической информации, но и как механизм вовлечения общества в проблематику светового загрязнения. Участвуя в проекте, жители получают возможность лучше понять влияние городского освещения на их жизни и окружающую среду, а также лично внести вклад в формирование более устойчивого будущего. Кроме практической пользы для создания политик и программ по уменьшению светового загрязнения, подобные проекты позволяют выявить различия в практиках использования освещения между разными городами и странами. Так, наблюдаются значительные региональные и национальные отличия в объёмах ночного света, которые нельзя объяснить экономическими или демографическими факторами только лишь.
Это свидетельствует о том, что важную роль играют культурные особенности, специфика городского планирования и регулирующая политика в области освещения. Проблема светового загрязнения имеет разнообразные последствия — от экологических до социальных. Ночное освещение влияет на миграцию птиц, поведение ночных животных и даже процессы фотосинтеза в растениях. Для человека чрезмерный свет в ночное время связывают с ухудшением сна, сбоями биоритмов и увеличением рисков некоторых заболеваний. Ограничение излишнего света способно улучшить качество жизни горожан и способствовать сохранению природной среды.
Текущие подходы к решению проблемы чаще всего сфокусированы на уличном освещении, поскольку оно находится под прямым контролем муниципалитетов. Между тем, результаты проекта Nachtlichter подтверждают, что значительная часть светового загрязнения формируется за счёт частных и коммерческих источников. Это открывает новые горизонты для регулирования и оптимизации освещения, включая установление временных ограничений работы рекламных вывесок, поощрение использования штор и жалюзи для минимизации светового выхода из жилых помещений, а также внедрение систем управления освещением с датчиками движения и адаптивным регулированием яркости. Отдельное внимание уделяется развитию технологий и инноваций. Переход на светодиодные осветительные приборы позволяет значительно снизить энергопотребление при сохранении необходимого уровня освещённости.
Тем не менее, как показывает практика, замена ламп не всегда снижает световое загрязнение в целом, если при этом не меняются нормы использования и контроля освещения. Внедрение «умных» систем, интегрированных с датчиками движения и расписаниями, обещает стать эффективным инструментом в борьбе с избыточным светом. Экологические и экономические выгоды от совершенствования управления городским освещением очевидны. Сокращение излишнего света способствует снижению потребления электроэнергии, уменьшению выбросов парниковых газов, сохранению биоразнообразия и облегчению условий жизни в городах. Повышение общественного осознания и широкое вовлечение граждан в исследование и решение проблемы создаёт основу для долгосрочных изменений и устойчивого развития.
