Городские огни давно перестали быть лишь символом современного прогресса и комфортной жизни. Они влияют на экологию, здоровье человека и даже экономику. Несмотря на то, что ночные снимки Земли из космоса с огоньками городов стали узнаваемыми и популярными, до недавнего времени сведения о том, какие типы фонарей освещают наши улицы и дома, оставались размытыми. Чтобы заполнить этот пробел, появилась инициативная группа, объединившая добровольцев и профессиональных ученых — проект Nachtlichter. Эта гражданская наука дала новый импульс изучению ночного освещения городов, позволяя жителям напрямую участвовать в сборе данных и помогая научному сообществу получить более точную картину городской световой среды.
Изображения ночной Земли из космоса были доступны уже давно, они показывают светящиеся зоны городов, выделяющиеся на фоне тёмной поверхности. Однако спутниковые технологии имеют ограничения: они фиксируют общее свечение, но не могут детализировать источники света и их характеристики. Особенно сложно определить, какой свет исходит от уличных фонарей, а какой — от рекламных вывесок, окон зданий, декоративного освещения и других видов городского освещения. В 2021 году в рамках проекта Nachtlichter добровольцы с помощью смартфонного приложения начали детально подсчитывать и классифицировать ночные источники света в различных регионах Германии. Они прошли специальную подготовку через онлайн-курс, чтобы наблюдения были максимально точными и согласованными.
В итоге было зафиксировано свыше 234 тысяч источников света на площади около 22 квадратных километров. Набор данных, собранный таким образом, позволил установить связь между измерениями спутниковой радиации и количеством светильников на земле в пересчёте на квадратный километр. Значимым открытием стало понимание, что в центральных частях городов Германии уличные фонари уступают по количеству другим световым элементам, таким как рекламные вывески и декоративное освещение. При этом эксперты подсчитали, что приблизительно 78 миллионов источников света остаются включёнными в полночь по всей стране, что создаёт значительный потенциал для уменьшения светового загрязнения. Гражданская наука в ночной освещённости — это не просто сбор цифр.
Проект Nachtlichter позволил получить важные сведения о том, как распределяются типы освещения в зависимости от характера застройки. В густонаселённых районах больше всего наблюдалось световых элементов, связанных с рекламой, а в пригородах и малых населённых пунктах доля садовых и декорационных огней значительно выше. Кроме того, изучалась степень защиты фонарей от светового рассеяния: большое количество уличных светильников были либо полностью, либо частично закрыты, что снижает уровень светового загрязнения. Однако значительная часть декоративных и настенных светильников была открыта, способствуя излишнему и неконтролируемому светорассеянию. Особое внимание в исследовании уделялось ночным изменениям в активности освещения.
Многие источники, особенно в частных домах и коммерческих зданиях, постепенно выключаются по мере угасания активности в поздние часы, что ведёт к значительному снижению общего светового загрязнения после полуночи. Анализ таких тенденций наводит на мысль о необходимости более широкого внедрения адаптивного и энергоэффективного освещения, использующего датчики движения и временные ограничения. Несмотря на популярность уличного освещения в политике и стратегии городского управления, исследование Nachtlichter показало необходимость расширить фокус и учитывать разнообразные источники света, которые составляют большую часть городской световой среды. Это является важным шагом к формированию комплексных стратегий по снижению негативного влияния светового загрязнения на природу и человека. Например, поведение птиц, насекомых и даже растений изменяется под действием искусственного света ночью, порой приводя к серьёзным экологическим последствиям.
Помимо экологических аспектов, искусственное освещение связано с финансовыми затратами и энергопотреблением. Ограничение и оптимизация ночного освещения, в том числе отключение рекламных вывесок в поздние часы, может существенно снизить энергозатраты и поддержать цели по устойчивому развитию. В некоторых странах уже реализуются подобные нормы, например, во Франции действует обязательство выключать освещение рекламных щитов в ночное время. Проект Nachtlichter — пример успешной реализации подхода гражданской науки. Вовлекая широкие массы участников, можно не только получить обширные и разнообразные данные, но и повысить информированность населения и заинтересованность в вопросах устойчивого развития городов.
Кроме того, такая методика помогает оценивать эффективность уже принятых мер по оптимизации освещения и искать новые решения. Исследование также подчёркивает важность многовременных спутниковых наблюдений с разной периодичностью и разрешением. Совмещение спутниковых данных с наземными замерами и наблюдениями повышает качество оценки светового загрязнения и помогает выявлять основные источники, на которые следует воздействовать. В обозримом будущем применение технологий smart city позволит оптимизировать работу систем освещения, снижая уровень светового загрязнения без ущерба для безопасности и удобства жителей. Анализ данных, подобный тому, что собрал проект Nachtlichter, будет базироваться на регулярном мониторинге, в котором гражданские наблюдатели могут играть ключевую роль.
В целом, работа, проделанная с помощью гражданской науки, раскрывает яркость ночного пространства городов с неожиданных сторон. Она ставит вопрос о пересмотре взглядов на ночное освещение, подчёркивая необходимость комплексного подхода и расширения сферы исследования, который учитывает не только уличные фонари, но и многочисленные источники света, формирующие ночной облик города. Для достижения устойчивого будущего сокращение светового загрязнения становится важной частью городской политики, и участие каждого горожанина в этом процессе может сделать вклад в улучшение качества жизни и охрану окружающей среды.
