Čo nám hrozí pri svetelnom znečistení

07. feb. 2017 • Prírodné vedy

Čo nám hrozí pri svetelnom znečistení

Život na Zemi sa vyvinul za podmienok striedania svetla a tmy, na čo sa adaptovali všetky organizmy a teda aj človek. Umelé svetlo v noci je najväčšia zmena, ktorú urobilo ľudstvo v biosfére Zeme. Narušuje prirodzenú tmu a znemožňuje pozorovanie oblohy plnej hviezd. Negatívne vplýva na prírodu i zdravie ľudí.

Prirodzený cyklus svetla a tmy začal byť narušovaný po vynájdení žiarovky Thomasom Edisonom (v roku 1879), ktorý pyšne vyhlasoval, že pretvoríme noc na deň. Žiarovky však ešte nemali ten potenciál. Postupne boli nahrádzané výbojkami a žiarivkami, ktoré majú lepšiu energetickú účinnosť a dlhšiu životnosť. V poslednom čase sa začínajú používať aj LED svietidlá.  

Svetelné znečistenie je neprimerané používanie umelého svetla v noci. Vzniká pri nadmernom, zle usmernenom alebo nepotrebnom umelom svetle, ktoré plytvá energiou aj peniazmi. Ovplyvňuje prirodzený cyklus deň/noc – svetlo/tma, v ktorom sa vyvinuli všetky druhy živočíchov a ekosystémy. Ohrozuje nočné stanovištia živočíchov a spôsobuje narušenie biologických rytmov (t. j. cirkadiánne a sezónne) denných a nočných živočíchov. (Napr. netopiere nevedia kedy majú vyletieť, keďže v noci sú osvetlené hrady a veže zdola nahor.)

Biologické hodiny – cirkadiánny systém

(Cirkadiánny  → týkajúci sa zmien fyziologických funkcií organizmu s približne dennou periódou)

 

Umelé svetlo v noci potláča rytmickú produkciu melatonínu, ktorý je hlavným neuroendokrinným signálom prenášajúcim do organizmu informáciu o cykloch svetla a tmy. Tento hormón synchronizuje naše cirkadiánne rytmy s prostredím. Škodlivá je najmä modrá časť spektra, obsiahnutá v bielom studenom svetle. Jeho použitie v noci by malo byť minimalizované. 

Efektor – melatonín

Svetelné znečistenie spôsobuje: narušenie sekrécie hormónu melatonín a súvisiacich regulácií; narušenie cyklu spánok/bdenie; ovplyvňuje aktivitu imunitného systému (znížená odolnosť). Môže súvisieť s nespavosťou, obezitou, metabolickými ochoreniami a hormonálne indukovanou rakovinou. Zapríčiňuje podráždenosť a znižuje pocit súkromia. Dezorientuje hmyz a iné živočíchy, spôsobuje ich úhyn a tým ovplyvňuje biodiverzitu. Svetelné znečistenie je rastúcim problémom v chránených prírodných rezerváciách po celom svete.

Počas večera a noci sa treba vyhýbať jasnému svetlu, predovšetkým modrému, ktoré oslňuje. Cirkadiánny systém cicavcov je najcitlivejší na modré svetlo. Chronické narúšanie cirkadiánnych rytmov môže znižovať kvalitu spánku, vyvolávať poruchy spánku či spôsobovať poruchy metabolizmu a imunitného systému, čo vedie k vážnym zdravotným problémom – vzniku obezity, cukrovky alebo depresií. 

Regulácia spánku

Spánok je regulovaný dvoma procesmi. Ide o homeostatický a cirkadiánny mechanizmus.

Dvojzložkový model regulácie spánku

Homeostatický mechanizmus (červená čiara na obr.): predstavuje regulačný systém, ktorý umožňuje človeku kompenzovať nedostatok spánku po období spánkovej deprivácie.

Cirkadiánny mechanizmus (modrá čiara na obr.): reguluje načasovanie spánku do optimálnej fázy 24 hod. cyklu deň/noc. Oba mechanizmy regulujú intenzitu (kvalitu) spánku aj jeho trvanie. (Upravené podľa Silver a Rainbow, 2012)

Dôsledky narušenia cirkadiánnej organizácie

Desynchronizácia rytmov vo fyziológii a správaní má vplyv na pokles výkonnosti, stratu „nálady“, narušenie rytmov spánku, depresie, zhoršenie priebehu chorôb. Narušenie vnútornej cirkadiánnej organizácie (chronodisrupcia) sa môže podieľať na vzniku viacerých civilizačných ochorení, najmä kardiovaskulárnych, neurologických a nádorových. V rámci výskumu vedci zisťovali napríklad, aký má vplyv nočné osvetlenie na ženy. Na základe sledovania 560 žien podporili hypotézu, že u žien, ktoré spávajú v zatemnených spálňach, je nižší výskyt nádorov.

Prof. Michal Zeman vo Vede v CENTRE v januári 2017

Zhoršenú kvalitu spánku má 10 až 20 percent ľudí už pri nízkej intenzite svetla 1 až 5 luxov. Norma vonkajšieho osvetlenia je pritom minimálne 30 luxov. V Nemecku a v Rakúsku svietia v obciach oveľa menej. Ľudia na Slovensku sú veľmi tolerantní, najmä pokiaľ ide o agresívnu reklamu, ktorá svieti na modro. Modrá farba svetla je najnebezpečnejšia. Napr. ľudia v Rakúsku pýtajú odškodné, ak im takáto reklama svieti do okien.  

Dôsledkami používania umelého svetla v noci sa v rokoch 2012 – 2016 zaoberal aj medzinárodný vedecký projekt LoNNe (Loss of the night network), do ktorého bolo zapojených 67 vedcov zo 16 rôznych odborov a 18 krajín sveta vrátane Slovenska.

prof. RNDr. Michal Zeman, DrSc.Slovensko v projekte zastupoval prof. RNDr. Michal Zeman, DrSc., z Prírodovedeckej fakulty Univerzity Komenského v Bratislave, vedúci Katedry živočíšnej fyziológie a etológie. Uznávaný slovenský vedec, biológ a fyziológ, skúma cirkadiánne rytmy a expresie hodinových génov, ako aj dôsledky narušenia časovej organizácie na vznik civilizačných chorôb. Tému Svetelné znečistenie – čo nám hrozí? prezentoval vo vedeckej kaviarni Veda v CENTRE dňa 26. januára 2017 o 17.00 hod. v Centre vedecko-technických informácií SR (CVTI SR).

Prof. Michal Zeman pripomína: „Svetlo má rôznorodé účinky na rastliny a živočíchy, ako aj na nás ľudí. Dokonca aj nízke intenzity umelého svetla v nevhodnú dobu počas noci môžu narušiť naše vnútorné hodiny, uvoľňovanie hormónov, ale i narušiť celé ekosystémy.“

Nakoľko tendencia osvetľovať mestá a obce je stále na vzostupe, odborníci sa na základe výsledkov výskumu zhodli na niekoľkých praktických odporúčaniach, ktoré by mohli neželané účinky nočného osvetlenia zmierniť.

Odporúčania z projektu LoNNe

Odporúčania vyplývajúce z projektu LoNNe sa týkajú smeru osvetlenia, farby svetla a jeho intenzity:

Svietidlá navrhované pre osvetlenie verejných, ale aj súkromných vonkajších priestorov, by nemali svietiť nad horizont a pokiaľ možno, mali by čo najmenej svetla eliminovať v tupých" uhloch smerujúcich do priestoru. 

Svetlo musí byť nasmerované tak, aby svietilo iba na miesta, ktoré majú byť osvetlené, a to najmä v cestnej premávke.

Zdroj svetla nesmie byť viditeľný na veľké vzdialenosti v žiadnom smere mimo oblasť, ktorú potrebujeme osvetliť. V niektorých prípadoch, napríklad na svahu, je potrebné dodatočné tienenie.

Žiadne svetlo nemôže byť emitované priamo do oblohy, preto sa nemajú používať do zeme zapustené svetlomety a reflektory. Akékoľvek osvetlenie má byť smerované zhora nadol.

Treba znížiť celkovú úroveň osvetlenia vonkajších priestorov a používať ju uniformne. Ľudské oko je schopné prispôsobiť sa nízkej intenzite osvetlenia, ale problém mu spôsobujú záblesky ostrého svetla.

Večer a počas noci sa vyhýbajme studenému svetlu s vlnovou dĺžkou kratšou ako 480 nm alebo s teplotou svetla vyššou ako 3000 K. Uprednostňujme sodíkové výbojky, žlté úzkospektrálne LED svietidlá s teplotou chromatičnosti 2000 K.  

 

Z podkladov spracovala a uverejnila: Marta Bartošovičová, NCP VaT pri CVTI SR

Obázky: z prezentácie prof. Michala Zemana

Foto a video: NCP VaT pri CVTI SR 

Fotogaléria z podujatia

 

 

Súvisiace:

Hore
Aurelium - centrum vedy
CVTI SR 80. výročie
Veda v Centre
Prechod VK na VND - zima
Geosyntetika 2019
kúpa časopisov jún 2016
Bratislavská vedecká cukráreň
Atmosféra počas TVT 2018
QUARK
Publikácie Veda v CENTRE
TVT 2018 články
TAG Publikácia
TAG Zaujímavosti vo vede
TAG Centrum vedy
TAG Mládež
TAG QUARK
TAG Ženy vo vede
TAG Slovenská veda
TAG História
TAG Spektrum vedy
TAG Rozhovor
banner záhrady
Zaujímavosti vo vede
O tom, čo tvorí najhlbšie sféry Zeme nám hovoria poslovia z vesmíru – meteority
Zistite viac