Việc chuyển sang sử dụng đèn đường LED đang tạo ra nhiều ô nhiễm ánh sáng xanh hơn – một xu hướng quan trọng đã không được các vệ tinh chuyên dụng giám sát ánh sáng ban đêm chú ý. Đó là kết luận của các nhà nghiên cứu ở Anh, những người đã phân tích các bức ảnh kỹ thuật số về Trái đất do các phi hành gia chụp trên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS). Các nhà khoa học nói rằng việc chuyển sang sử dụng ánh sáng xanh hơn đang gây ra những hậu quả tiêu cực đối với sức khỏe con người, hành vi của động vật và thiên văn học.

Đèn LED đã xuất hiện được khoảng 1990 năm, nhưng các thiết bị cũ hơn hoạt động ở phần cuối màu đỏ của quang phổ hình ảnh. Tuy nhiên, vào những năm XNUMX, đèn LED sáng màu xanh lam đã xuất hiện – các nhà phát minh của chúng đã giành được giải thưởng Giải Nobel Vật lý năm 2014. Khả năng tạo ra đèn LED sáng xanh nhanh chóng dẫn đến sự phát triển của đèn LED trắng, đang trở nên phổ biến trong nhiều ứng dụng chiếu sáng.

Thật vậy, đèn đường LED đã bắt đầu thay thế đèn natri – tạo ra ánh sáng vàng – ở nhiều nước châu Âu. Cùng với việc cung cấp chi phí thấp hơn và hiệu suất năng lượng cao hơn so với natri, đèn LED cung cấp khả năng hiển thị màu tốt hơn, giúp cải thiện khả năng nhận dạng của người quan sát đối với các vật thể được chiếu sáng.

Tác động tiêu cực

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu chỉ ra rằng việc triển khai này có mặt tối. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng lượng ô nhiễm ánh sáng đang gia tăng cùng với sự ra đời của đèn LED. Hơn nữa, ánh sáng LED này xanh hơn nhiều so với ánh sáng natri và nghiên cứu trước đây cho thấy rằng việc tiếp xúc với ánh sáng xanh vào ban đêm có thể có tác động tiêu cực đến nhịp sinh học và giấc ngủ của con người. Có bằng chứng cho thấy ánh sáng xanh có thể thay đổi hành vi của một số loài côn trùng và nó cũng làm trầm trọng thêm vấn đề ô nhiễm ánh sáng trên bầu trời đêm – khiến cho cả công chúng và các nhà thiên văn học khó nhìn thấy các ngôi sao hơn.

Giờ đây, một nhóm các nhà khoa học tại Đại học Exeter ở Anh, đứng đầu là Alejandro Sánchez de Miguel của cả Exeter và Universidad Complutense ở Madrid, Tây Ban Nha, lần đầu tiên đã định lượng được mức độ gia tăng ô nhiễm ánh sáng xanh ở châu Âu.

Sánchez de Miguel nói: “Không có lý do gì khiến chúng tôi sử dụng đèn LED có nhiều màu xanh lam như vậy. Thế giới vật lý. “Hiệu suất năng lượng của chúng tốt hơn một chút, nhưng khi tính đến độ mờ và hướng, cũng như thiết kế chiếu sáng tốt, thì điểm đó không còn quan trọng nữa.”

ảnh phi hành gia

Thông thường, dữ liệu vệ tinh về ánh sáng ban đêm xem xét tất cả các bước sóng của ánh sáng khả kiến ​​cùng nhau và không phân biệt giữa màu đỏ, xanh lá cây và xanh lam. Thay vào đó, nhóm của Sánchez de Miguel đã sử dụng hình ảnh do các phi hành gia ISS chụp bằng máy ảnh phản xạ ống kính đơn kỹ thuật số (DSLR) hàng ngày và kết hợp hình ảnh với dữ liệu từ cảm biến vệ tinh. Điều này dựa trên nghiên cứu trước đây của nhóm Sánchez de Miguel, cho thấy hình ảnh camera từ không gian ghi lại màu sắc và dữ liệu đo phóng xạ tốt hơn các vệ tinh theo dõi Trái đất.

Họ đã so sánh hình ảnh máy ảnh của châu Âu được chụp từ ISS vào năm 2012 và 2013 với hình ảnh được chụp từ năm 2014 đến 2020, khi cuộc cách mạng đèn LED bắt đầu diễn ra. Họ nhận thấy sự gia tăng rõ rệt của ánh sáng xanh phát ra từ lục địa. Trong số các quốc gia châu Âu, mức tăng nổi bật nhất ở Ý, Romania và Vương quốc Anh, trong khi hiệu ứng của đèn LED trắng phát ra ánh sáng xanh ít nổi bật nhất ở Áo và Đức.

Về sự khác biệt giữa các quốc gia, một phần lý do là một số quốc gia có hệ thống chiếu sáng cũ cần thay thế khẩn cấp hơn, trong khi đối với những quốc gia khác, Sánchez de Miguel coi đó là sự khác biệt về văn hóa.

Thay thế đèn đường cũ

“Ý đang thay đổi quá nhanh,” anh nói. “Tôi không biết rõ lý do của Romania, nhưng có lẽ là do hệ thống đèn đường của họ đã cũ, như đã xảy ra với Vương quốc Anh.”

Theo kết quả của nghiên cứu, Sánchez de Miguel tin rằng các nghiên cứu về ô nhiễm ánh sáng ban đêm đã đánh giá thấp tác hại tiềm ẩn của đèn LED, đơn giản vì cho đến nay, tất cả các hoạt động giám sát ô nhiễm ánh sáng bằng vệ tinh đều không có màu sắc cụ thể.

Ruskin Hartley, người phát ngôn của Hiệp hội bầu trời tối quốc tế, đồng ý. Ông nói: “Trong 25 năm qua, rõ ràng là Châu Âu đã sáng hơn và xanh hơn trong quá trình chuyển đổi nhanh chóng sang đèn LED ban đêm tiết kiệm năng lượng. Thế giới vật lý. “Thật không may, chất lượng của môi trường ban đêm đã bị ảnh hưởng, và chúng ta tiếp tục lãng phí một lượng lớn năng lượng thông qua những ánh sáng ban đêm lãng phí.”

Sánchez de Miguel chỉ ra rằng ánh sáng nhân tạo vào ban đêm được Liên hợp quốc coi là chất gây ô nhiễm và nói: “Cách tốt nhất để hạn chế nó là kiểm soát việc sử dụng nó. Có nhiều cách đơn giản để thực hiện điều này trong giai đoạn lập kế hoạch [đô thị] và chúng tôi cũng có những cách đơn giản để đo lường bằng máy ảnh DSLR.”

Hartley đồng ý rằng một số vấn đề có thể được giải quyết bằng cách lập kế hoạch tốt hơn và thiết kế ánh sáng tốt hơn. Ông nói: “Khi được sử dụng cẩn thận và chú ý, hệ thống đèn ngủ LED được thiết kế tốt đã được chứng minh là giảm ô nhiễm ánh sáng và tiết kiệm năng lượng. “Chúng tôi khuyên bất kỳ ai đang xem xét một dự án chiếu sáng ngoài trời nên tuân theo quy tắc chung Năm nguyên tắc của IDA–IES để chiếu sáng ngoài trời có trách nhiệm. Một cách tiếp cận toàn diện đối với chiếu sáng ngoài trời cuối cùng sẽ giúp cải thiện tầm nhìn, môi trường sống về đêm lành mạnh và không bị gián đoạn cũng như bầu trời tối hơn.”

Nghiên cứu được mô tả trong Những tiến bộ khoa học.