Световое загрязнение городов и его влияние на ночную активность
Исследователи из Германии обнаружили, что городское световое загрязнение не только ограничивает видимость звёзд, но и серьёзно нарушает жизнедеятельность ночных животных, которые используют компасоподобную картину поляризованного света для ориентации. Их исследование, которое скоро будет опубликовано в Journal of Geophysical Research, предупреждает, что экранирование небесного компаса может снизить эволюционную приспособленность ряда ночных существ, таких как пауки, мотыльки, жуки и сверчки, что потенциально способно нарушить пищевые сети и повлиять на целые экосистемы.
Учёные из Свободного университета Берлина и Института пресноводной экологии и внутреннего рыболовства им. Лейбница (IGB) отмечают, что люди не видят этот компасоподобный узор поляризованного света, растянутый по небу. Он также невидим на обширных территориях.
«Видимость небесного компаса связана со степенью поляризации небесного света, — объясняет ведущий автор работы доктор Кристофер Киба из Института космических наук Свободного университета. — В естественной местности с чистым воздухом степень поляризации небесного света обычно составляет около [70% до 80%], а в Берлине аэрозоли снижают её примерно до 55%».
Команда использовала цифровую камеру с линейным поляризационным фильтром для измерения поляризации неба ночью. Они наблюдали, что внутри города световое загрязнение снижает её ещё больше — до 11%.
«Поскольку свет может распространяться так далеко в чистом воздухе, этот эффект деполяризации простирается далеко за пределы городов, — говорит доктор Киба. — В сельской местности за пределами Берлина мы обнаружили, что степень поляризации всё ещё составляла лишь 30%, хотя небо казалось нашим глазам тёмным».
Соавтор работы доктор Франц Хёлкер отмечает: «Считается, что лунный небесный компас является важным навигационным сигналом для нескольких видов. Полагают, что ночные виды жуков, мотыльков, сверчков и пауков ориентируются, используя небесный компас. Наше исследование показывает, что деполяризующий эффект засветки неба — это форма загрязнения с глобальным охватом».
По словам исследователей, хотя результаты вызывают беспокойство, они являются предварительными и, вероятно, недооценивают проблему. «Мы проводили эти измерения в идеально ясные зимние ночи, когда полная луна поднимается выше, чем летом, — говорит доктор Киба. — В типичные летние ночи, когда насекомые, вероятно, активны, мы ожидаем, что небесный компас будет ещё более скрыт. Кроме того, Берлин и его окрестности темнее, чем большинство городов мира сопоставимого размера».
Неожиданным открытием исследования стало то, что городская засветка неба может быть поляризованной. «Мы ожидали, что засветка неба в безлунные ночи будет почти неполяризованной, но вместо этого обнаружили, что её степень поляризации составляет 9%, — указывает доктор Киба. — Наше лучшее предположение — что уличные каньоны направляют свет, идущий вверх, в лучи. Если это так, то засветка неба над городами с сетчатой планировкой в Северной Америке может быть ещё более сильно поляризованной».
Хотя исследователи не рассматривают в своей статье способы снижения засветки неба, они утверждают, что этого можно достичь, не погружая городские улицы во тьму. «Значительная или большая часть засветки неба, распространяющейся на большие расстояния от города, вызвана светильниками, которые не направлены на землю, — говорит доктор Киба. — Муниципалитеты, желающие уменьшить свою засветку неба, могут выбирать из широкого спектра коммерчески доступных ламп, которые дают 0% верхнего света».
Все, кто заинтересован в модернизации своего уличного освещения, включая местные власти, промышленность или даже широкую публику, могут обратиться в Международную ассоциацию тёмного неба, отмечает доктор Киба.