Φωτορύπανση: Πώς το τεχνητό φως επηρεάζει την υγεία και τη φύση

Η φωτορύπανση επηρεάζει τον ύπνο, την υγεία, τα ζώα και τα οικοσυστήματα. Τι δείχνουν οι επιστημονικές μελέτες και πώς μπορεί να περιοριστεί.

Για δισεκατομμύρια χρόνια, η εναλλαγή φωτός και σκοταδιού αποτελούσε ένα από τα σταθερότερα χαρακτηριστικά της ζωής στη Γη. Σήμερα, όμως, η φυσική νύχτα υποχωρεί μπροστά σε ένα πυκνό πλέγμα οδικού φωτισμού, φωτεινών επιγραφών, προβολέων, κτιρίων, οθονών και εγκαταστάσεων που λειτουργούν αδιάκοπα. Το αποτέλεσμα είναι η φωτορύπανση, δηλαδή η ακατάλληλη χρήση τεχνητού φωτός κατά τις νυχτερινές ώρες.

Και φυσικά δεν πρόκειται μόνο για ένα πρόβλημα που αφορά τους αστρονόμους και την παρατήρηση των άστρων. Η επιστημονική έρευνα τη συνδέει με διαταραχές του ύπνου, του βιολογικού ρολογιού, μεταβολές στη συμπεριφορά των ζώων, απώλεια βιοποικιλότητας και σπατάλη ενέργειας.

Μελέτη¹ που δημοσιεύθηκε το 2023 και βασίστηκε σε περισσότερες από 51.000 παρατηρήσεις πολιτών, υπολόγισε ότι η φωτεινότητα του νυχτερινού ουρανού αυξανόταν κατά περίπου 7% έως 10% τον χρόνο την περίοδο 2011-2022. Σύμφωνα με τους ερευνητές, ένα παιδί που γεννιέται σε περιοχή όπου σήμερα διακρίνονται 250 αστέρια ενδέχεται, όταν ενηλικιωθεί, να μπορεί να δει λιγότερα από 100.

Όταν το βιολογικό ρολόι χάνει τον συγχρονισμό του

Το ανθρώπινο μάτι δεν χρησιμοποιεί το φως μόνο για την όραση. Εξειδικευμένα κύτταρα του αμφιβληστροειδούς μεταφέρουν πληροφορίες για τη φωτεινότητα στον εγκέφαλο και βοηθούν στον συγχρονισμό του κιρκάδιου ρυθμού, του εσωτερικού βιολογικού ρολογιού που ρυθμίζει τον ύπνο, τη θερμοκρασία του σώματος, την έκκριση ορμονών και τον μεταβολισμό.

Η έκθεση σε έντονο φως κατά τις βραδινές ώρες, ιδιαίτερα σε φως με υψηλή περιεκτικότητα σε μπλε μήκη κύματος, μπορεί να καθυστερήσει την έκκριση μελατονίνης. Η ορμόνη αυτή λειτουργεί ως βιολογικό σήμα ότι έχει έρθει η νύχτα και ότι ο οργανισμός πρέπει να προετοιμαστεί για ύπνο.

Αυτό σημαίνει ότι δεν είναι μόνο η φωτορύπανση των δημόσιων χώρων, αλλά και η χρήση κινητών τηλεφώνων, υπολογιστών και άλλων φωτεινών οθονών πριν από τον ύπνο, μπορεί να αυξήσει την εγρήγορση και να δυσκολέψει την έναρξη του ύπνου. Η επίδραση εξαρτάται από την ένταση, τη διάρκεια, την απόσταση από την πηγή φωτός και την ώρα της έκθεσης, όπως αναφέρει η επιθεώρηση Nature Reviews².

Ακόμη και ο χαμηλός φωτισμός μέσα στην κρεβατοκάμαρα ενδέχεται να έχει επιπτώσεις. Εργαστηριακή μελέτη³ έδειξε ότι ο ύπνος σε μέτρια φωτισμένο δωμάτιο συνδέθηκε με αυξημένους καρδιακούς παλμούς και μειωμένη ικανότητα ρύθμισης της γλυκόζης το επόμενο πρωί. Τα ευρήματα δεν σημαίνουν ότι ένα φωτιστικό προκαλεί από μόνο του καρδιομεταβολική νόσο. Υποδεικνύουν, όμως, ότι η συστηματική έκθεση σε φως κατά τη διάρκεια του ύπνου μπορεί να λειτουργεί ως πρόσθετος επιβαρυντικός παράγοντας.

Τι γνωρίζουμε για τις επιπτώσεις της φωτορύπανσης στην υγεία

Επιδημιολογικές μελέτες έχουν καταγράψει συσχετίσεις ανάμεσα στην αυξημένη έκθεση σε νυχτερινό φως και σε προβλήματα ύπνου, μεταβολικές διαταραχές, καρδιαγγειακούς δείκτες και συμπτώματα ψυχικής υγείας. Οι επιστήμονες επισημαίνουν, ωστόσο, ότι δεν είναι εύκολο να απομονωθεί η επίδραση του φωτός. Στις μεγάλες πόλεις η φωτορύπανση συνυπάρχει συχνά με θόρυβο, ατμοσφαιρική ρύπανση, εργασία σε βάρδιες, άγχος και κοινωνικοοικονομικές ανισότητες.

Ισχυρότερη θεωρείται η επιστημονική τεκμηρίωση για τη διαταραχή του κιρκάδιου ρυθμού και του ύπνου. Περισσότερη προσοχή απαιτείται στην ερμηνεία των συσχετίσεων με χρόνιες παθήσεις, καθώς η σύνδεση δεν αποδεικνύει πάντοτε άμεση αιτιολογική σχέση.

Ένα οικολογικό ντόμινο

Για τα ζώα και τα φυτά, το σκοτάδι αποτελεί ζωτικό περιβαλλοντικό πόρο. Πολλά είδη χρησιμοποιούν τη Σελήνη, τα αστέρια και τις φυσικές μεταβολές του φωτός για να προσανατολιστούν, να τραφούν, να αναπαραχθούν ή να μεταναστεύσουν.

Μεταανάλυση 126 επιστημονικών μελετών⁴ κατέγραψε σημαντικές επιδράσεις του τεχνητού φωτός στη φυσιολογία των οργανισμών, στις ώρες δραστηριότητας και σε χαρακτηριστικά που σχετίζονται με την επιβίωση και την αναπαραγωγή τους.

Οι συνέπειες διαφέρουν ανά είδος. Σε ορισμένες περιπτώσεις, όμως, το τεχνητό φως μεταβάλλει τις σχέσεις μεταξύ θηρευτών και θηραμάτων, επηρεάζοντας τελικά τη λειτουργία ολόκληρων οικοσυστημάτων. Τα έντομα συγκαταλέγονται στους οργανισμούς που επηρεάζονται περισσότερο. Τα φωτιστικά μπορούν να τα παγιδεύσουν σε επαναλαμβανόμενη κίνηση γύρω από την πηγή φωτός, προκαλώντας εξάντληση και αυξάνοντας τον κίνδυνο να γίνουν λεία.

Αντίστοιχα, τα αποδημητικά πουλιά μπορούν να αποπροσανατολιστούν από φωτισμένα κτίρια και αστικά κέντρα, αυξάνοντας τον κίνδυνο σύγκρουσης, εξάντλησης ή εκτροπής από τη μεταναστευτική τους πορεία. Επιπτώσεις έχουν επίσης καταγραφεί σε νυχτερίδες, αμφίβια, θαλάσσιες χελώνες και άλλους νυκτόβιους οργανισμούς.

Το παράδοξο των LED

Η τεχνολογία LED μείωσε σημαντικά την ενέργεια που απαιτείται για την παραγωγή φωτός. Η αυξημένη αποδοτικότητα, όμως, έκανε τον φωτισμό φθηνότερο και ευκολότερο, οδηγώντας συχνά στην εγκατάσταση περισσότερων και ισχυρότερων φωτιστικών.

Το φαινόμενο αυτό είναι γνωστό ως «φαινόμενο ανάκαμψης», δηλαδή ένα μέρος της εξοικονόμησης χάνεται επειδή αυξάνεται η συνολική χρήση. Παράλληλα, πολλά λευκά LED εκπέμπουν μεγαλύτερο ποσοστό μπλε φωτός, το οποίο διαχέεται περισσότερο στην ατμόσφαιρα και επιδρά ισχυρότερα στο βιολογικό ρολόι ανθρώπων και ζώων.

Ένα φωτιστικό μπορεί επομένως να είναι ενεργειακά αποδοτικό χωρίς να είναι αυτομάτως φιλικό προς το περιβάλλον.

Πώς μπορεί να περιοριστεί η φωτορύπανση

Η αντιμετώπιση του προβλήματος δεν σημαίνει ότι οι πόλεις πρέπει να βυθιστούν στο σκοτάδι. Οι επιστήμονες προτείνουν πιο στοχευμένο και έξυπνο φωτισμό:

• χρήση φωτός μόνο όπου και όταν είναι απαραίτητο,
• αποφυγή υπερβολικής έντασης,
• φωτιστικά που κατευθύνουν το φως προς το έδαφος,
• αισθητήρες κίνησης και χρονοδιακόπτες,
• θερμότερες χρωματικές θερμοκρασίες,
• περιορισμό του φωτισμού κοντά σε ευαίσθητα οικοσυστήματα.

Μάλιστα, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή⁵ έχει ήδη προτείνει τη δημιουργία «σκοτεινών υποδομών», δηλαδή περιοχών και οικολογικών διαδρόμων όπου το τεχνητό φως περιορίζεται ώστε να προστατεύονται τα νυκτόβια είδη και οι φυσικές λειτουργίες των οικοσυστημάτων.

Η προστασία της νύχτας δεν αποτελεί επιστροφή σε έναν κόσμο χωρίς τεχνολογία. Σημαίνει ότι χρησιμοποιούμε το φως με μεγαλύτερη ακρίβεια: στη σωστή ποσότητα, στο σωστό σημείο και τη σωστή στιγμή.

¹Citizen scientist observations reveal decrease in the visibility of stars because of skyglow (Christopher C. M. Kyba, Yael Altmann, Constance E. Walker, et al.)

² The cognitive impact of light: illuminating ipRGC circuit mechanisms

³Light exposure during sleep impairs cardiomyocyte activity, glucose homeostasis and vascular function (Mason, I. V., Grimaldi, D., Reid, K. J., et al. με επικεφαλής τη Δρ. Phyllis Zee από το Πανεπιστήμιο Northwestern).

⁴Meta-analysis reveals wide-ranging effects of artificial light at night on animal physiology and behaviour (Dirk Sanders, Kevin J. Gaston, et al.)

⁵FUTURE BRIEF: Light Pollution: Mitigation measures for environmental protection – Issue 28