Pojem světelné znečištění označuje nežádoucí jevy provázející umělé venkovní osvětlení. Dopady světelného znečištění jsou rozmanité a postihují téměř všechny obyvatele vyspělého světa, aniž by si to mnohdy uvědomovali. Světelné znečištění představuje riziko bezpečnostní, zdravotní i ekologické, ochuzuje nás o pohled na hvězdnou oblohu a stojí mnoho peněz i energie – zbytečně.

 

Plýtvání energií

V mnoha případech část světla směřuje i do míst, která být osvětlená nemusí, anebo vyloženě nemají. Kromě silnice svítíme i do oken obyvatel přilehlých domů, kromě kostela svítíme i do nebe, kromě zahrady osvětlujeme i blízký les. Často je použito osvětlení technicky nevhodné, zbytečně silné, zastaralé nebo málo účinné. Naplno svítíme i pozdě v noci, kdy po ulicích nikdo nechodí. To vše vede ke zbytečnému plýtvání elektrickou energií.

Architektonické osvětlení může představovat významný zdroj světelného znečištění

Osvětlení a viditelnost noční oblohy jsou ze své podstaty v ekonomickém pojetí veřejným statkem, tj. jejich spotřeba neovlivňuje spotřebu jiného uživatele. Samotná finanční hodnota nočního nebe je nevyčíslitelná a obtížně hodnotitelné jsou i škodlivé dopady světelného znečištění na lidské zdraví, ekosystémové služby či biodiverzitu.[7] Všechny tyto důsledky lze posuzovat jako negativní externality.

Lépe se dají vyhodnotit přímé finanční náklady na energii nutnou k výrobě nevyužitého světla. Celosvětově jde zhruba 20 % světové energie na osvětlení, v EU činí tento podíl 15,4 %. Podíl venkovního osvětlení tvoří v EU zhruba 21 % celkové spotřeby energie vydávané na osvětlení, což činí 200 kWh ročně na obyvatele.[11] Náklady na nevyužité světlo v Evropě jsou odhadovány na 5,2 mld. Euro ročně (140 mld. Kč), přičemž v poměru k počtu obyvatel tato částka pro ČR činí asi 2 miliardy Kč.[17] Mnoho obcí z důvodu úspor snižuje hladinu osvětlení či ho úplné vypíná. Stejně se postupuje u osvětlení památek (např. osvětlení Pražského hradu, které je po půlnoci zhasínáno) a soukromého osvětlení. S přechodem na účinnější, lépe směrovatelná a regulovatelná LED svítidla se očekává jak celková redukce nákladů na energii, tak pokles poměru nevyužitého světla, čímž se umenší jeden z aspektů světelného znečištění. Vzhledem k výraznějšímu zastoupení modrého světla ve spektru LED lze ovšem předpokládat nárůst výše jmenovaných externalit a nákladů na ně.

Umělé osvětlení ovlivňuje noční živočichy

Noční příroda

Téměř třetina obratlovců a 2/3 bezobratlých jsou noční živočichové – člověkem vytvořené umělé osvětlení proto významně zasahuje do jejich přirozeného prostředí. Na rozdíl od člověka, který dnes čas určuje převážně pohledem na hodinky a do kalendáře a své aktivity široce přizpůsobuje vlastnímu přání, jsou živočichové v odhadu času mnohem více závislí na množství světla a jeho dalších parametrech. Podle světla odhadují správnou dobu pro rozmnožování, hledání potravy či odpočinek, světlo slouží jako orientační pomůcka, živočichové jsou k němu přitahováni, či se mu naopak vyhýbají. Pokud se živočichové nacházejí v prostředí, kde dosahuje umělé světlo takových intenzit, že narušuje tyto přirozené pochody, jsou tyto dopady pozorovatelné na celých společenstvech a ovlivňují na ně navázaný ekosystém. Kromě narušení cirkadiánních cyklů na podobném principu jako u člověka, se lze u živočichů setkat s dopady zvýšených hladin umělého světla v noci popsanými např. v reportech od Gaston et al., Navara a Nelson či Rich a Longcore.[22, 19, 8]

Příklady zahrnují přitahování hmyzu ke světelným zdrojům, dezorientace ptáků a vliv na jejich reprodukční chování nebo výrazné změny v životním stylu ohrožených druhů netopýrů. Vlivem světelného znečištění může dojít i ke změně kvality vody v důsledku narušení trofického řetězce. Umělé světlo v noci má vliv i na floru – světlo obecně ovlivňuje několik fází růstu rostliny, např. klíčení semen, růst stonku, rašení a opad listů, přechod z vegetativního do kvetoucího stavu či rozvoj květu a plodů a dobu kvetení. Přítomnost nadměrného množství světla v noci může u rostlin způsobit předčasné olistění, pozdní opad listů (tyto efekty byly pozorovány zejména u stromů ve městech) a prodloužení růstové periody, což má dopad na individuální zdraví rostliny.[22]

 

Zdravotní rizika

Světelné znečištění nás ruší při spánku

Primárním hormonem ve funkci cirkadiánního rytmu je melatonin, jehož sekrece se zvyšuje při klesající intenzitě osvětlení a zvyšující se vlnové délce, což odpovídá západu slunce v přírodních podmínkách. Sekrece melatoninu není ovlivněna bdělým stavem nebo spánkem, závisí na hladině a intenzitě světla dopadajícího na sítnici. Nejvíce je sekrece narušena modrým světlem a intenzitou osvětlení už od hladiny 1,5 lx monochromatického záření a < 100 lx multispektrálního záření.[13, 4, 6, 25] Pokud je organismus vystaven světlu i ve večerních hodinách, sekrece melatoninu je posunuta a nestihne se vytvořit dostatečné množství melatoninu do té doby, než ráno dojde ke zvýšení hladin osvětlení. Melatonin je schopen vnitrobuněčného membránového transportu – díky těmto vlastnostem je velmi účinným antioxidantem a podílí se na funkci imunitního systému.[13]

Téměř neustálá přítomnost světla v moderní společnosti a zvýšené množství světla ve venkovním prostředí má za následek narušení těchto cyklů a změny v chování organismů. Narušení cirkadiánních cyklů dále přispívá ke vzniku cukrovky či nárůstu obezity.[29, 14] Vzhledem ke schopnosti melatoninu působit jako protirakovinné činidlo, jsou jeho nízké hladiny způsobené přemírou osvětlení asociovány se vznikem rakoviny prsu a prostaty.[10, 16, 25] Výskyt rakoviny prsu celosvětově koreluje s množstvím světelného znečištění – ačkoliv tato situace může být způsobena rozložením obyvatelstva, podobná korelace se neprojevila u rakoviny plic, jater, hrtanu a tračníku.[15] Důsledky narušení cirkadiánního rytmu jako jsou sezónní deprese (SAD) a poruchy spánku se více projevují u obyvatel vyšších zeměpisných šířek, kde vlivem výrazně prodlouženého dne v létě a noci v zimě nedochází k dostatečně vysokým a nízkým hladinám osvětlení.[20] Ještě výraznější změny probíhají u lidí pracujících na směny.[11] Vzhledem k těmto výsledkům WHO klasifikuje “práci na směny s narušením cirkadiánního cyklu” jako možný karcinogen[12] a Dánsko uznalo rakovinu prsu jako nemoc z povolání při práci na směny.[28] Souhrnný report na toto téma poskytuje například Stevens et al.[25]

Ačkoliv tyto závažné dopady jsou zatím nejvíce prokázány u práce na směny, mohou se týkat i ostatního obyvatelstva – např. v mnoha ložnicích je intenzita osvětlení před spánkem vyšší než intenzita vhodná pro zachování správné sekrece melatoninu.[9] Velmi významným zdrojem modrého světla jsou LED obrazovky elektronických zařízení jako počítače, mobily a tablety, jež lidé používají ve vysoké míře i těsně před spaním.[23]

Nevhodné osvětlení ohrožuje bezpečnost

Bezpečnost

Přítomnost umělého osvětlení je významným prvkem v nočním prostředí. Osvětlení je zřizováno za účelem usnadnění orientace, zvýšení bezpečnosti a snížení nehodovosti. Některé parametry nevhodně provedeného osvětlení, např. ostré přechody mezi světlem a stínem, oslnění apod., ovšem bezpečnost přímo snižují. Přímá souvislost mezi intenzitou osvětlení a mírou nehodovosti a kriminality je sporná. [2, 1, 27, 24, 3, 21, 18, 17] Zejména u nočního provozu je mnoho specifik a faktorů, které je třeba při analýze vzít v úvahu (rozdílná intenzita provozu podle ročního období, únava řidiče, vyšší počet řidičů a chodců pod vlivem alkoholu a omamných látek, různorodá kvalita osvětlení), tudíž podíl vlivu veřejného osvětlení na bezpečnost provozu je obtížné přesně určit. Bezpečnost provozu může dále ovlivňovat i jiné osvětlení v zorném poli řidiče, např. reklamní plochy a další soukromé osvětlení.

Smysluplnost pouhého zvyšování intenzity osvětlení nad úroveň postačující k plnění daného účelu je tedy diskutabilní, neboť ostatní parametry osvětlení (rovnoměrnost, oslnění, …) jsou neméně důležité. Zkušenosti ze zahraničí ukazují, že možné snížení nehodovosti je natolik malé, že neospravedlňuje náklady na osvětlování přehledných úseků silničních komunikací.[1]

Hvězdná obloha

Světelné znečištění ničí hvězdnou oblohu

Vliv světelného znečištění, obzvláště ve formě zvýšeného jasu oblohy, je na první pohled nejvýraznější v proměně noční krajiny. Krajinu vnímáme většinou ve dne, kdy je součástí dojmu z celkového obrazu i obloha nad krajinou a s ní spojené jevy (východ a západ slunce, počasí). Stejně tak v noci je součástí krajiny noční obloha, jejímiž prvky jsou astronomické objekty jako Měsíc, hvězdy, pás naší Galaxie neboli Mléčná dráha, planety a zvířetníkové světlo a atmosférické jevy jako polární záře, noční svítící oblaka a airglow. Po mnoho tisíciletí lidé používali hvězdné nebe pro navigaci a odhad času, byly s ním úzce spojeny náboženské a mytologické příběhy, inspiraci z něj čerpali umělci i vědci. Světelné znečištění má za následek ztrátu viditelnosti této součásti krajiny – zatímco na přírodní obloze je možno pouhým okem spatřit až několik tisíc hvězd, na většině území ČR jsou to pouze stovky hvězd a v nejhůře postižených oblastech jako centra velkých měst a aglomerací jde pouze o několik jednotek či desítek hvězd.[5] Noční obloha je organizací UNESCO považována za součást světového dědictví[26]; s cílem propagovat a zachovat hvězdnou oblohu jsou proto v posledních letech zakládány tzv. oblasti a parky tmavé oblohy, které jsou často součástí jiného chráněného území, např. národních parků. V ČR existují tři Oblasti tmavé oblohy (Jizerská, Beskydská a Manětínská).

Je možné světelné znečištění omezit?

Ano! Na rozdíl od jiných způsobů, kterými lidé zatěžují životní prostředí, je možné nežádoucí důsledky umělého osvětlování poměrně snadno omezit. Způsob, jakým toho lze dosáhnout, shrnuje následující zásada: “Sviťme jen tehdy, kdy je potřeba, pouze tolik, kolik je potřeba a jen tam, kam je potřeba. Sviťme na zem, ne do nebe a ostatním do očí.”

Současné studie dokazují, že světelné znečištění je globální problém, jehož podstatné důsledky se pojí zejména s modrou složkou světla. Podle množství světla v této části spektra se řídí sekrece melatoninu a cirkadiánní systém u člověka i živočichů, jsou na něj citlivé rostliny a výrazně zvyšuje vnímaný jas oblohy. Zvýšené množství umělého světla v noci se projevuje závažnými dopady na lidské zdraví a ekosystémy. Současná míra světelného znečištění se neustále zhoršuje vzhledem k narůstajícímu množství svítidel a tento trend lze očekávat i nadále vzhledem k vývoji nových LED svítidel, která mají zvýšený podíl modré části spektra. S poukazem na dosud nedostatečné vědomosti o všech dopadech světelného znečištění a zatím známé množství dopadů negativních je vhodné uvažovat o aplikaci zásady předběžné opatrnosti včetně zavedení odpovídajících legislativních opatření, jaké bylo provedeno v některých oblastech. Revizí by též měly projít světelně–technické normy s ohledem na spektrální odezvu lidského oka a rozdíly mezi fotopickým, skotopickým a mesopickým viděním.

Na rozdíl od jiných způsobů, kterými lidé zatěžují životní prostředí, je možné nežádoucí důsledky umělého osvětlování poměrně snadno omezit dodržením následujících opatření, nejlépe jejich kombinací:[6]

  • nepoužívat svítidla, která přímo vyzařují světlo v horizontální rovině a nad ni
  • osvětlovat pouze prostory, které mají být osvětleny
  • svítit jen tolik, kolik je potřeba
  • zhasnout světla v době, kdy nejsou zapotřebí
  • nezvyšovat celkové množství instalovaného světelného toku
  • omezit světlo krátkých (modrých) vlnových délek

 

Jak správně svítit?

 

  • Používejte svítidla určená přímo pro daný účel.

    Nevhodná volba vede téměř vždy ke špatnému osvětlení, vysokým provozním nákladům a velké míře světelného znečištění. Při výběru osvětlení si všímejte nejen toho, jak svítidlo vypadá, ale také jak a kam svítí. Zejména svítidla typu „koule“ či „lucerna“ často postrádají optiku a vyznačují se velmi špatným směrováním světla.

    Používejte svítidla určená přímo pro daný účel.

 

  • Dbejte na správný způsob instalace a nesviťte mimo určený prostor.

    Svítidla by měla být nainstalována vždy tak, aby svítila dolů na zem, nikdy ne vodorovně (do dálky) nebo dokonce vzhůru. Nakloněné reflektory, ale i svítidla veřejného osvětlení oslňují, obtěžují okolí a vytvářejí světelný smog. Pokud potřebujete svítidlo přesto naklonit, můžete použít clonky a stínítka a tím účinně omezit světelné znečištění.

    Dbejte na správný způsob instalace a nesviťte mimo určený prostor.

 

  • Pokud není osvětlení zapotřebí, vypněte ho.

    Pozdě v noci, když je většina lidí doma a spí, není zapotřebí svítit stejně jako ve večerní špičce. Veřejné osvětlení lze regulovat podle hustoty dopravy a významně tak ušetřit. Osvětlení parkovišť před obchodními centry, stejně jako světelná reklama, by mělo být po zavírací době vypnuto. V domovním osvětlení můžete ke spínání využít pohybová čidla.

    Pokud není osvětlení zapotřebí, vypněte ho.

 

  • Pozor na bílou barvu!

    Barva světla je velmi důležitá. Studené odstíny narušují přírodní rovnováhu i náš biologický rytmus více než teplé. Zároveň se takové světlo více rozptyluje v ovzduší. Pokud chcete bílé světlo, vždy dávejte přednost teplým odstínům, které jsou příjemnější a šetrnější k noční přírodě. Opatrní buďte u světelných zdrojů typu LED – často bývají právě ve studeném bílém provedení.

    Pozor na bílou barvu!

Zdroje

[1] Artificial Light in the Environment (2009).
[2] Stadtbild Berlin: Lichtkonzept Handbuch” (2015).
[3] Atkins, S and Husain, S and Storey, A, “The Influence of Street Lighting on Crime and Fear of Crime“, Crime Prevention Unit Paper No. 28 (1991).
[4] Cajochen, Christian and Munch, Mirjam and Kobialka, Szymon and Krauchi, Kurt and Steiner, Roland and Oelhafen, Peter and Orgu…, “High Sensitivity of Human Melatonin, Alertness, Thermoregulation, and Heart Rate to Short Wavelength Light“, The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism 90, 3 (2005).
[5] P. Cinzano and F. Falchi and C.D. Elvidge, “The first World Atlas of the artificial night sky brightness“, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 328, 3 (2001), str. 689-707.
[6] Falchi, Fabio and Cinzano, Pierantonio and Elvidge, Christopher D. and Keith, David M. and Haim, Abraham, “Limiting the impact of light pollution on human health, environment and stellar visibility“, Journal of Environmental Management 92, 10 (2011).
[7] Terrel Gallaway, “The Value of the Night Sky“, v Urban lighting, light pollution, and society (New York: Routledge, 2015), str. 267-283.
[8] Gaston, Kevin J. and Bennie, Jonathan and Davies, Thomas W. and Hopkins, John, “The ecological impacts of nighttime light pollution: a mechanistic appraisal“, Biological Reviews 88, 4 (2013).
[9] Gooley, Joshua J. and Chamberlain, Kyle and Smith, Kurt A. and Khalsa, Sat Bir S. and Rajaratnam, Shantha M. W. and Van Reen,…, “Exposure to Room Light before Bedtime Suppresses Melatonin Onset and Shortens Melatonin Duration in Humans“, The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism 96, 3 (2011).
[10] Haim, A and Portnov, B, Light Pollution as a New Risk Factor for Human Breast and Prostate Cancers (Springer, 2013).
[11] Martin Held and Franz Hölker and Beate Jessel, Schutz der Nacht – Lichtverschmutzung, Biodiversität und Nachtlandschaft (Bonn: BfN Bundesamt für Naturschutz, 2013).
[12] IARC, “Agents Classified by the IARC Monographs” (2015).
[13] Jones, T. M. and Durrant, J. and Michaelides, E. B. and Green, M. P., “Melatonin: a possible link between the presence of artificial light at night and reductions in biological fitness“, Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 370, 1667 (2015).
[14] Karatsoreos, Ilia N., “Effects of Circadian Disruption on Mental and Physical Health“, Curr Neurol Neurosci Rep 12, 2 (2012).
[15] Kloog, Itai and Haim, Abraham and Stevens, Richard G. and Portnov, Boris A., “Global Co-distribution of Light at Night (LAN) and Cancers of Prostate, Colon, and Lung in Men“, Chronobiol Int 26, 1 (2009).
[16] Megdal, Sarah P. and Kroenke, Candyce H. and Laden, Francine and Pukkala, Eero and Schernhammer, Eva S., “Night work and breast cancer risk: A systematic review and meta-analysis“, European Journal of Cancer 41, 13 (2005).
[17] Martin Morgan-Taylor, “Regulationg Light Pollution in Europe: Legal Challenges and Ways Forward“, v Urban lighting, light pollution, and society (New York: Routledge, 2015), str. 159-176.
[18] Kohei Narisada and Duco Schreuder, Light pollution handbook (Dordrecht: Springer, 2004).
[19] Navara, Kristen J. and Nelson, Randy J., “The dark side of light at night: physiological, epidemiological, and ecological consequences“, Journal of Pineal Research 43, 3 (2007).
[20] Paul, Michel A. and Love, Ryan J. and Hawton, Andrea and Arendt, Josephine, “Sleep and the endogenous melatonin rhythm of high arctic residents during the summer and winter“, Physiology & Behavior 141 (2015).
[21] Pena-Garcia, A. and Hurtado, A. and Aguilar-Luzan, M.C., “Impact of public lighting on pedestrians’ perception of safety and well-being“, Safety Science 78 (2015).
[22] Rich, C. and Longcore, T., Ecological Consequences of Artificial Night Lighting 1 (, 2004).
[23] Sroykham, Watchara and Wongsawat, Yodchanan, “Effects of LED-backlit computer screen and emotional selfregulation on human melatonin production“, 2013 35th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC) (2013).
[24] Steinbach, Rebecca and Perkins, Chloe and Tompson, Lisa and Johnson, Shane and Armstrong, Ben and Green, Judith and Grundy, C…, “The effect of reduced street lighting on road casualties and crime in England and Wales: controlled interrupted time seri…“, Journal of Epidemiology and Community Health (2015).
[25] Stevens, Richard G. and Brainard, George C. and Blask, David E. and Lockley, Steven W. and Motta, Mario E., “Breast cancer and circadian disruption from electric lighting in the modern world“, CA A Cancer Journal for Clinicians 64, 3 (2013).
[26] UNESCO, “Astronomy and World Heritage Thematic Initiative” (2015).
[27] Welsh, P and Farrington, D, “Effects of improved street lighting on crime“, (2008).
[28] Wise, J., “Danish night shift workers with breast cancer awarded compensation“, BMJ 338, mar18 1 (2009).
[29] Zelinski, Erin L. and Deibel, Scott H. and McDonald, Robert J., “The trouble with circadian clock dysfunction: Multiple deleterious effects on the brain and body“, Neuroscience & Biobehavioral Reviews 40 (2014).


Sdílet tento článek

  • Facebook
  • Google Plus
  • Twitter
  • LinkedIn
  • Tumblr
  • Pinterest