Světelný smog12 min čtení

V tomto příspěvku si vysvětlíme co je to tzv. světelný smog, jaké má dopady a řekneme si i další zajímavosti k tomuto tématu. Víte například, která země v Evropě je světelným znečištěním nejvíc postižena a proč? Na jakou vzdálenost lze pozorovat záři nad Los Angeles?

Světelný smog – někdy označovaný i jako světelné znečištění a anglicky “light pollution” nebo “photopollution” – je obecný termín pro umělé osvětlení v noci, především se tak ale myslí rušivé světlo o nepřiměřeně vysoké intenzitě. Noční veřejné osvětlení lze jistě považovat za vítanou změnu oproti dávnější minulosti, záření reklamních bannerů a silné osvětlení řady objektů už je však sporné. Navíc i u veřejného osvětlení do velké míry záleží na použitém typu světla a jeho nasměrování.

Jaké s sebou světelné znečištění nese následky? Zdaleka nejde jen o to, že je dnes v podstatě v každém větším městě problém vidět hvězdy, kromě těch nejjasnějších. Nadměrné osvětlení má negativní dopady na životní prostředí, zdraví organismů, spotřebu energie i bezpečnost.

Světelné znečištění lze považovat za nežádoucí efekt vyspělé civilizace. Zdroje zahrnují exteriéry i interiéry budov (kanceláře, továrny apod.), reklamní plochy, veřejné osvětlení, osvětlené areály (například stadiony). Faktem pak je, že většina tohoto osvětlení je často zcela zbytečná či nepřiměřeně intenzivní, špatně nasměrovaná, nedostatečně odstíněná anebo jsou použity zastaralé typy osvětlení. Již z dálky je vidět, jak hustě obydlené oblasti doslova září do okolí. Krásným příkladem je níže uvedená fotka Todda Carlsona, který ji pořídil v roce 2003 během masivního blackoutu (výpadku elektrického proudu), který tehdy postihl 55 milionů lidí severovýchodních Spojených států a jihovýchod Kanady.

Satelitní snímky noční Země ukazují výrazný nárůst intenzity umělého osvětlení. Bylo odhadnuto, že v roce 2001 bylo kolem 20 % celkové plochy pevniny vystaveno míře nočního osvětlení, na hranici “nadměrného světelného znečištění” a 21 % světové populace žilo v oblastech, kde není v noci vidět Mléčná dráha [1]. Umělé osvětlení dnes narušuje miliardy let starý cyklus střídání dne a noci, kdy v noci obydlené oblasti září do okolí. Ztrátu v podobě nemožnosti pozorování velkého množství hvězd a vesmírných objektů kvantifikovat nelze, ač se jistě jedná o jeden z hlavních dopadů světelného znečištění. Existují však i parametry, které přímo měřitelné jsou:

• zvýšená spotřeba energie – je vcelku logické, že noční svícení vyžaduje zdroj energie. IDA (International Development Association, Mezinárodní rozvojová asociace) odhaduje, že nejméně 30% venkovního osvětlení v USA je zbytečné (především ze světel nesprávně nasměrovaných a odstíněných).
  Opatření:
  • instalace kvalitního a úsporného venkovního osvětlení (ideálně na LED)
  • správné nasměrování osvětlení – světlo by mělo směřovat kolmo dolů a ne zbytečně zářit do boku, či dokonce nahoru
  • vypnutí zbytného osvětlení v noci – kanceláře, výlohy apod.
  • načasování – například místo celonočního svícení je možné opatřit lokalitu pohybovým čidlem, které rozsvítí pouze v momentě potřeby
• narušení ekosystému a života organizmů – lidský organizmus (včetně živočichů a rostlin), je přizpůsoben pravidelnému střídání dne a noci (tedy světla a tmy). Lidská činnost v poslední době radikálně narušila tyto cykly umělým osvětlením. Rostliny i živočichové využívají cyklus světla a tmy k regulaci svého chování (rozmnožování, stravování, spaní atd.) a vědecké studie prokázaly, že má umělé osvětlení negativní až smrtelné dopady na mnoho druhů obojživelníků, ptáků, savců, hmyzu i rostlin [2, 3, 4]. Podle odborníka C. Kyba představuje tato změna nejdrastičtější změnu pro noční druhy, kterou kdy lidé učinili [5]. Jako názorný příklad si můžeme uvést vodní želvy. Ty žijí ve vodě, ale vajíčka kladou na souši. Vylíhnuté malé želvy se orientují podle jasnějšího horizontu nad mořem. To však již dnes často neplatí a tak místo do vody zamíří přesně na opačnou stranu, což pro ně mívá fatální následky. Stejně tak je svit Měsíce a hvězd klíčový v navigaci mnoha druhů ptáků, kteří se podle něj orientují, a umělé osvětlení je může zmást, zamíří nad hustě obydlené oblast a ročně tak umírají miliony ptáků nárazem do nějaké vysoké struktury. Stejně tak pro ně může být fatální špatný odhad, kdy mají migrovat, který rovněž souvisí se světlem [6]. Mnoho druhů hmyzu přirozeně přitahuje osvětlení, což pro ně může být fatální (naopak ve svůj prospěch to můžou v tomto případě využít někteří predátoři).
• dopad na lidské zdraví – lidský organismus je přizpůsobený pravidelnému dennímu cyklu, jehož nedílnou součástí je spánek. Jeho nedostatek nebo špatná kvalita vede k pocitu únavy, snížení pozornosti a výkonnosti, významně zhoršuje kvalitu života a může být příčinou vzniku mnoha závažných zdravotních komplikací. Jednou z příčin špatné kvality spánku, stejně jako příčinou desynchronizace vnitřních biologických hodin v našem organismu je vystavení nadměrnému množství světla v noci. Klíčovou roli zde sehrává „spánkový“ hormon melatonin, který se v těle tvoří jen ve tmě. Melatonin je zároveň silný antioxidant, který má v lidském organismu i další úlohy, jež jsou předmětem intenzivního lékařského výzkumu (prevence některých typů rakoviny, proces stárnutí, souvislost s Alzheimerovou a Parkinsonovou chorobou či obezitou aj.). Ukazuje se, že kritické je zejména světlo modré barvy, modrá je přitom významnou složkou
  světla moderních zdrojů typu LED [7]. Výzkumní pracovníci z Harvardské univerzity studovali vliv různé barvy osvětlení na produkci melatoninu a zjistili, že modré světlo potlačovalo tvorbu melatoninu přibližně dvojnásobně dlouho v porovnání s osvětlením zeleným o stejném jasu [8].
  Opatření:
  • pro světla svítící v noci používejte ideálně červené, oranžové či žluté světlo nebo světlo s takto barevným nádechem. Tato barva má nejmenší potenciál potlačovat cirkadiánní rytmy.
  • těsně před spaním se nedívejte do velmi jasně svítících obrazovek.
  • pokud pracujete v noci v osvětlených prostorách u obrazovky opatřete si speciální brýle, které potlačují modré světlo nebo si alespoň nainstalujte software, který umožní změnu barevného nádechu obrazovky.
    • f.lux – software pro operační systémy Windows, Mac OS/X, Linux a odblokované mobilní telefony s operačním systémem Android či iPhone/iPad
    • Twilight – software pro regulaci barevného nádechu na mobilních telefonech
• nesprávně nasměrovaná a odstíněná světla můžou potenciálně představovat bezpečnostní riziko. Jasné světlo člověka ozáří a snižuje kontrast zraku.

Nejvíce postižené lokality

Obecně platí jasná korelace mezi mírou urbanizace a mírou světelného znečištění. Nejvíce postižená jsou velkoměsta a obecně hustě obydlené zóny. V některých vyspělých zemích je znečištění vysoké prakticky v celé zemi.

Interaktivní mapu znečištění najdete na tomto odkazu.

Můžeme se blíže podívat na některé oblasti z výše uvedené mapy – konkrétně na Evropu a Severní Ameriku. U Severní Ameriky “září” pobřežní oblasti jak na východě, tak na západě kontinentu. Celkově je světlem mnohem více znečištěná východní část Spojených států, která je také hustěji obydlená. Pro zajímavost dodejme, že světelná záře nad Los Angeles je znatelná i ze vzdálenosti 320 km od Los Angeles – to dobře ilustruje, že velkoměsta významně ovlivňují široké okolí. U Evropy je znečištění patrné takřka na celém území.

Nejvíce postižená místa jsou v mapě vyznačena červenou barvou. Vysoké znečištění je také v některých oblastech severní Itálie, Velké Británie a do okolí září také okolí Moskvy a samozřejmě dalších větších měst, včetně Prahy, Brna a Ostravy. Co je příčinou tak vysokého světelného znečištění Belgie? Jedná se o velmi rozvinutou zemi s relativně malou rozlohou a tedy vysokou koncentrací měst. Důležitý je však ještě jeden fakt – v Belgii jsou osvětleny všechny dálnice a většina silnic, osvětlení je navíc umístěno velmi hustě a i silniční síť je velmi hustá. Vzhledem k tomu, že jsem sám v Belgii žil můžu mluvit z vlastní zkušenosti – při příletu či vzletu z bruselského letiště za tmy vypadá Belgie jako světelná pavučina. Podle New York Times je v Belgii pro osvětlení vozovek použito přibližně 2.2 milionu žárovek.

Jak si stojí z hlediska světelného smogu Česká republika? Bohužel ne příliš dobře. Podle The New World Atlas of Artificial Night Sky Brightness je na tom nejhůře dle očekávání centrum hlavního města Prahy. Tady je poměr k přírodnímu jasu nad hodnotou 20. Výrazně září také širší okolí Prahy, Brna, Plzně, Ostravy, Olomouce, Českých Budějovic a řady dalších měst. Naopak nejlepší je situace v severní části Šumavy. S problémy se potýkají například astronomové z Astronomického ústavu AV ČR, jelikož se znečištění poblíž jejich ondřejovské observatoře výrazně zhoršuje. Vyšší jas a šum pozadí vedou k menší přesnosti pozorování jasnějších objektů a nemožnosti sledovat objekty méně jasné.

Jistě zajímavým a záslušným projektem je projekt Jizerská oblast tmavé oblohy (JOTO). Jedná se o vůbec první mezinárodní park tmavé oblohy na světě. Část leží na území České republiky a část na území Polska. Kromě ochrany životního prostředí si klade tento projekt za cíl informovat veřejnost o problematice světelného znečištění a zlepšit povědomí populace o tomto stále se zhoršujícím problému. Další podobnou oblastí je Manětínská oblast tmavé oblohy založená v roce 2014 mezi Plzní a Karlovými Vary a Beskydská oblast tmavé oblohy.

Více informací:

• Světelné znečištění – hezky uspořádané stránky s řadou informací a zajímavostí
• Informace o světelném znečištění od Ministerstva životního prostředí
• Podrobné informace o světelném znečištění od Mezinárodní asociace pro tmavou oblohu (anglicky)

1 – Anisimov, V.N., 2006. Light pollution, reproductive function and cancer risk. Neuro endocrinology letters, 27(1-2), pp.35-52.
2 – Klem Jr, D., 2007. Ecological consequences of artificial night lighting. The Wilson Journal of Ornithology, 119(3), pp.519-521.
3 – Perry, G., Buchanan, B.W., Fisher, R.N., Salmon, M. and Wise, S.E., 2008. Effects of artificial night lighting on amphibians and reptiles in urban environments. Urban herpetology, 3, pp.239-256.
4 – Beier, P., 2006. Effects of artificial night lighting on terrestrial mammals. Ecological consequences of artificial night lighting, pp.19-42.
5 – Kyba, C.C. and Hölker, F., 2013. Do artificially illuminated skies affect biodiversity in nocturnal landscapes?.
6 – Longcore, T. and Rich, C., 2004. Ecological light pollution. Frontiers in Ecology and the Environment, 2(4), pp.191-198.
7 – Ministerstvo Životního prostředí (https://www.mzp.cz/C1257458002F0DC7/cz/svetelne_znecisteni/$FILE/SOPS-jednoducha_osvelovaci_prirucka_pro_obce-20180122.pdf)
8 – Holzman, D.C., 2010. What’s in a color? The unique human health effects of blue light. Environmental health perspectives, 118(1), p.A22.
9 – Blask, D.E., 2009. Melatonin, sleep disturbance and cancer risk. Sleep medicine reviews, 13(4), pp.257-264.

Jáchym Brzezina

vedoucí oddělení kvality ovzduší

Rád si hraji s daty, tvořím webové aplikace a hledám cesty, jak věci někam posunout. Na ČHMÚ pracuji na pozici vedoucího oddělení kvality ovzduší, vytvořil jsem a spravuji tento blog, jsem administrátorem Facebook, Instagram a Twitter účtu ČHMÚ, jsem členem skupiny mobilní aplikace ČHMÚ a mám na starost anglickou větev našeho Facebook účtu. Podílím se na projektech napříč různými odděleními ČHMÚ a jsem project manager kontroly dat Evropské databáze emisí na čemž spolupracuji s Evropskou agenturou pro životní prostředí v Kodani.

Na ČHMÚ pracuji od roku 2014, práce mě moc baví a to nejen díky náplni, ale i skvělým kolegyním a kolegům.

Jsem také autorem nejpoužívanější šablony stránek pro uživatele meteostanic, používané ve více než 65 zemích ve více než 30 jazycích.