Ночные огни, освещающие городские улицы и площади, давно стали неотъемлемой частью нашей жизни. Воображение рисует образ сияющих мегаполисов, где миллионы ламп создают неповторимую атмосферу. Однако за красотой ночного пейзажа скрываются серьезные экологические и социальные проблемы, связанные с искусственным светом, который оказывает влияние на людей, животных и окружающую среду. Традиционные методы изучения городского освещения, в основном основанные на спутниковых снимках со спутников, позволяли видеть эту проблему лишь частично. Новое направление – участие гражданских ученых в сборе данных – открывает более глубокое понимание характера и масштабов источников искусственного света в городах.
На фоне беспрецедентного проекта Nachtlichter – одного из крупнейших гражданских научных исследований в этой сфере – раскрываются важные факты и тренды, которые помогут изменить стандарты городского освещения и уменьшить его негативное воздействие. Городские огни сегодня влияют не только на визуальное восприятие, но и затрагивают биоритмы людей и животных. Световое загрязнение, вызванное искусственными источниками, охватывает значительную часть суши Земли, меняя ночную среду в пользу повышенной яркости. Большая часть исследований и политических решений до сих пор сосредоточена на уличном освещении – оно контролируется местными властями и систематически учитывается. Однако анализ показывает, что уличные фонари составляют лишь небольшую часть общего числа световых приборов, действующих в городе ночью.
Значительную часть занимают рекламные вывески, декоративное освещение зданий, освещение коммерческих и жилых помещений. Суть проекта Nachtlichter – вовлечь обычных граждан в наблюдения и классификацию источников света с помощью специально разработанного мобильного приложения. За 2021 год добровольцы зарегистрировали и описали более 230 тысяч светильников в пределах 22 квадратных километров, преимущественно в немецких городах и поселках. Собранные данные помогли создать уникальный и подробный виде о том, как распределены и используются источники искусственного света на разных уровнях урбанизации. Такие подробные инвентаризации не могли быть созданы только на базе спутниковых данных из-за недостаточной пространственной разрешающей способности и ограниченной возможности определения типа источника света.
Спутниковые снимки хорошо фиксируют общую яркость района, но не способны выявить, откуда именно исходит свет – от уличного фонаря, рекламного щита или окна жилого дома. В то же время знания о типах источников имеют решающее значение для борьбы со световым загрязнением, так как разные виды освещения имеют разные экологические и энергетические последствия. Исследования показали, что в тех же центрах городов Германии рекламные и эстетические источники света превосходят по количеству уличное освещение. Даже в поздние ночные часы большинство светильников продолжают работать, однако их интенсивность и состав меняется: часть освещения в жилых и коммерческих зданиях отключается, а уличные фонари остаются включенными. Несмотря на это, уличные светильники остаются в меньшинстве по количеству – в крупном городе их примерно в пять-семь раз меньше, чем остальных источников света.
По оценкам, в Германии в полночь продолжают светиться около 78 миллионов светильников, что значительно превосходит число уличных фонарей, равное около 9-9,5 миллионам. Такие данные крайне важны для формирования климатической и экологической политики. Искусственное освещение требует значительного потребления энергии, а неэффективное использование света ведет к ненужным затратам и ухудшению качества воздуха из-за дополнительных выбросов. Снижение светового загрязнения способно способствовать сохранению биоразнообразия: ночные огни влияют на миграции птиц, поведение насекомых, рост растений и многие другие природные процессы. Также станет возможным улучшить условия городской среды для человека, минимизировать нарушение сна и негативное воздействие на здоровье.
По результатам работы Nachtlichter также удалось выяснить, что примерно половина уличных светильников в Германии оснащена эффективными экранами, направляющими свет вниз и уменьшающими его рассеивание вверх, в небо. Однако другие источники, такие как прожекторы, светильники на фасадах и рекламные табло, часто оставляют свет рассеиваться в разные стороны, усугубляя проблему светового загрязнения. К тому же технологии контроля освещения, такие как датчики движения, пока внедрены нерегулярно – чаще всего в пригородах и небольших поселках. Участие граждан в наблюдении принесло не только точные количественные данные, но и значительно повысило общественное осознание проблемы. Многие из добровольцев позже делились своими результатами с администрацией городов и в общественных мероприятиях, что способствует постепенному изменению отношения к городу и его освещению.
Тем не менее, методология проекта имеет свои ограничения. Например, исследование было сосредоточено на Германии, и полученные зависимости между количеством светильников и их световым воздействием на спутниковых снимках могут варьироваться в других странах с иными архитектурными и культурными особенностями. Кроме того, в проекте не учитывались источники света, невидимые с общественных пространств, например, освещение дворов и промышленных зон. Пока остаётся неясным вклад света от движущихся транспортных средств и автомобильных фар. Параллельно с результатами проекта, существующая спутниковая съемка ночной поверхности Земли продолжает совершенствоваться.
Повышение разрешения и чувствительности спутников поможет точнее мониторить световое загрязнение и выявлять его источники. Однако именно данные, полученные с помощью атмосферных наблюдений граждан, помогают трансформировать спутниковые цифровые показатели в реальные числовые значения количества светильников на земле и их классификацию. Опираясь на выводы Nachtlichter, современные рекомендации для урбанистов и политиков предусматривают расширение мер по регулированию не только уличного, но и частного и коммерческого освещения. В качестве примера, регуляции во Франции требуют отключения рекламного освещения в ночное время, когда улицы пустынны. Аналогичные меры могут включать внедрение световых комендантских часов, использование датчиков движения, а также поощрение жителей к применению штор и жалюзи, чтобы снижать утечку света из жилых помещений.
Таким образом, эволюция городского освещения направлена на баланс между комфортом и потребностями жителей и задачами сохранения природы и ресурсов. Важным элементом становится участие самих горожан в мониторинге окружающей среды, вовлечение общественности в научные проекты и принятие обоснованных решений на базе объективных данных. Гражданская наука в свете этой задачи раскрывает новые горизонты и служит ключом к пониманию того, как изменяется ночной облик городов, и как сделать его устойчивым и экологичным. Преимущества совместной работы ученых и горожан очевидны: данные становятся более детальными, результаты реалистичными, а ответственность за окружающую среду – коллективной. Сквозь призму ночных огней просматривается целый спектр проблем и решений, которые требуют комплексного подхода и осознания современности.
Результаты проекта Nachtlichter – это призыв к действию, использование пространства для улучшения качества жизни и сохранения тишины и темноты ночи, которая была важной частью экосистемы на протяжении миллионов лет. Переосмысление роли искусственного света в жизни города означает не только технологические инновации, но и глубокое социальное преобразование, в котором каждый может стать участником изменений. Настоящее и будущее городского освещения – это диалог между наукой, гражданами и политикой, направленный на создание гармоничного ночного пространства, где свет служит людям, а не разрушает природу.
