عندما يتعلق الأمر بالتكنولوجيا والبيئة ، غالبًا ما يبدو أنها "خطوة إلى الأمام ، خطوتان إلى الوراء". في الأساس ، أحيانًا ما تؤدي التقنيات الجديدة والمبتكرة التي يتم تصميمها بشكل صحيح لمجموعة واحدة من المشاكل إلى مشاكل جديدة لا محالة. يبدو أن هذا هو الحال مع الانتقال إلى تقنية الإضاءة ذات الحالة الصلبة ، والمعروفة أيضًا. "ثورة الإضاءة".
بشكل أساسي ، مع انتقال الدول من الأضواء التقليدية إلى الثنائيات الباعثة للضوء (LED) الموفرة للطاقة ، هناك إمكانية لتأثير مرتد. وفقًا لدراسة دولية يقودها كريستوفر كيبا من مركز الأبحاث الألماني لعلوم الأرض في GFZ ، فإن استخدام مصابيح LED على نطاق واسع يمكن أن يعني المزيد من الاستخدام والمزيد من التلوث الضوئي ، وبالتالي يتعارض مع فوائدها الاقتصادية والبيئية.
ظهرت الدراسة التي حملت عنوان "سطح الأرض المضاء صناعيا في زيادة الإشعاع والنطاق" مؤخرا في المجلة تقدم العلم. ضم الفريق ، بقيادة كريستوفر سي كيبا ، أعضاء من معهد ليبنيز لبيئة المياه العذبة ومصايد الأسماك الداخلية ، ومعهد أستروفيسيكا دي الأندلس (CSIS) ، وجامعة كومبلوتنسي في مدريد ، وجامعة كولورادو ، وجامعة إكستر. الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA).
بكل بساطة ، فإن تأثيرات مصابيح LED الموفرة للتكاليف تجعلها جذابة من وجهة نظر المستهلك. من الناحية البيئية ، فهي أيضًا جذابة لأنها تقلل من بصمتنا الكربونية. لسوء الحظ ، نظرًا لأن المزيد من الأشخاص يستخدمونها للأغراض السكنية والتجارية والصناعية ، يبدو أن الاستهلاك الكلي للطاقة يزداد بدلاً من الانخفاض ، مما يؤدي إلى زيادة التأثير البيئي.
من أجل دراستهم ، اعتمد الفريق على بيانات مقياس الإشعاع عبر الأقمار الصناعية التي تم معايرتها لأضواء الليل التي تم جمعها من قبل Visible / Infrared Imager Radiometer Suite (VIIRS) ، وهي أداة على القمر الصناعي Suomi-NPP التابع لـ NOAA والتي تراقب الأرض منذ أكتوبر 2011. بفحص البيانات التي تم الحصول عليها بين عامي 2012 و 2016 ، لاحظ الفريق زيادة ملحوظة في استهلاك الطاقة المرتبط باستخدام LED. كما شرحوا في دراستهم:
"من عام 2012 إلى عام 2016 ، نمت مساحة الأرض الخارجية المضاءة بشكل مصطنع بنسبة 2.2٪ سنويًا ، مع نمو إشعاع إجمالي بنسبة 1.8٪ سنويًا. سطعت المناطق المضاءة باستمرار بمعدل 2.2 ٪ في السنة. وقد لوحظت اختلافات كبيرة في معدلات النمو الوطنية ، مع بقاء الإضاءة ثابتة أو تناقص في عدد قليل من البلدان فقط.
هذه البيانات ليست متسقة مع تخفيضات الطاقة على نطاق عالمي ، بل زيادة في التلوث الضوئي. وتتوافق الزيادة مع الزيادات في الناتج المحلي الإجمالي للدول النامية الأسرع نمواً. علاوة على ذلك ، وجد أيضًا أنه يحدث في الدول المتقدمة. في جميع الحالات ، يكون لزيادة استهلاك الطاقة والتلوث الضوئي عواقب طبيعية على النباتات والحيوانات ورفاهية الإنسان.
كما أوضح كيفين جاستون - أستاذ من معهد البيئة والاستدامة في جامعة إكستر ومؤلف مشارك في الدراسة - في بيان صحفي لجامعة إكستر:
"كان الأمل الكبير هو أن تؤدي إضاءة LED إلى استخدام أقل للطاقة ، ولكن ما نراه هو أن هذه الوفورات تُستخدم لزيادة الإضاءة. نحن لا نرى هذا فقط في البلدان النامية ، ولكن أيضًا في البلدان المتقدمة. على سبيل المثال ، أصبحت بريطانيا أكثر إشراقا. أنت تكافح الآن للعثور على أي مكان في أوروبا مع سماء ليلية طبيعية - بدون توهج السماء الذي نعرفه جميعًا ".
وقارن الفريق أيضًا بيانات VIIRS بالصور المأخوذة من محطة الفضاء الدولية (ISS) والتي أظهرت أن القمر الصناعي Suomi-NPP يسجل أحيانًا تعتيمًا لبعض المدن. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن المستشعر لا يمكنه التقاط الضوء عند أطوال موجية أقل من 500 نانومتر (نانومتر) - أي الضوء الأزرق. عندما تستبدل المدن المصابيح البرتقالية بمصابيح LED بيضاء ، تنبعث منها المزيد من الإشعاع أقل من 500 نانومتر.
تأثير هذا هو أن المدن التي تكون في نفس السطوع أو شهدت زيادة في السطوع قد تبدو باهتة بالفعل. بعبارة أخرى ، حتى في الحالات التي تكتشف فيها الأقمار الصناعية كمية أقل من الإشعاع القادم من السطح ، يزداد سطوع الأرض ليلاً. ولكن قبل أن يفكر أي شخص في أنها كلها أخبار سيئة ، هناك شعاع من الضوء (لا تورية!) يمكن العثور عليه في هذا البحث.
في دراسات سابقة ، أظهر Kyba أن الانبعاثات الخفيفة للفرد في الولايات المتحدة أعلى من 3 إلى 5 مرات من مثيلتها في ألمانيا. كما أشار ، يمكن اعتبار ذلك علامة على أن الازدهار والاستخدام المحافظ للضوء يمكن أن يتعايشان:
"تظهر دراسات أخرى وتجربة مدن مثل توكسون ، أريزونا ، أن مصابيح LED جيدة التصميم تسمح بانخفاض ثلثي أو أكثر في انبعاث الضوء دون أي تأثير ملحوظ للإدراك البشري. هناك إمكانية لثورة الإضاءة الصلبة لتوفير الطاقة وتقليل التلوث الضوئي ، ولكن فقط إذا لم ننفق المدخرات على ضوء جديد ".
يمثل الحد من تأثير البشرية على البيئة الطبيعية للأرض تحديًا للعمل ؛ وفي النهاية ، يمكن أن يكون للعديد من التقنيات التي نعتمد عليها لتقليل بصمتنا تأثير معاكس. ومع ذلك ، إذا كان هناك شيء واحد يمكن أن يمنع حدوث ذلك باستمرار ، فهو بحث يساعدنا في تحديد عاداتنا السيئة (وإصلاحها!)
