LICHTVERVUILING: KENMERKEN, OORZAKEN, GEVOLGEN, OPLOSSINGEN - MILIEU - 2025

De lichtvervuiling is de inmenging in de aard van kunstmatige lichtbronnen die negatieve gevolgen hebben voor levende wezens of menselijke belangen schaden. Er is weinig aandacht besteed aan lichtvervuiling, maar het heeft invloed door de natuurlijke licht-donkercycli te veranderen.

Lange tijd hebben mensen de nacht gebruikt voor hun activiteiten, kunstmatig verlichtend en daardoor de natuurlijke omgeving aangetast. Het besef van lichtvervuiling kwam pas naar voren in de jaren 60-70 (20e eeuw), toen astronomen ervoor waarschuwden. Dit komt doordat de schittering van steden de waarnemingen en metingen van astronomische observatoria verstoort.

Lichtvervuiling van de planeet Aarde. Bron: Dominic Alves

Het kunstlicht diffundeert in de omgeving en door zijn reflectie- en brekingseigenschappen omvat het de omringende ruimte. Reflectie bepaalt dat fotonen (elementaire eenheden van licht) weerkaatsen op oppervlakken en deeltjes die ze raken.

De oorzaak van lichtvervuiling is de opwekking van kunstlicht door mensen in overmaat en zonder controle. De groei van de menselijke bevolking en de concentratie ervan in stedelijke centra genereert deze groeiende vraag naar licht.

Bovendien vereist het onbewustzijn met betrekking tot het vermogen van licht als verontreinigende stof niet de noodzaak voor een adequate beheersing ervan. Slecht gerichte straatverlichting, heldere reclameborden en nachtelijk motorvoertuigverkeer zorgen voor overmatig licht.

Lichtvervuiling varieert afhankelijk van het type lamp dat het produceert, de meest vervuilende zijn degene die blauwachtig wit licht geven. Licht vervuilt wanneer het in de omgeving wordt geprojecteerd en binnendringt in privégebieden en verblindende of rommelige gebieden.

Afhankelijk van de bron die het uitzendt, treedt lichtvervuiling op door openbare of privéverlichting, advertenties, koplampen van voertuigen en entertainmentreflectoren.

Lichtvervuiling heeft negatieve effecten op mensen door hun biologische klok te veranderen. Dit beïnvloedt de gezondheid door zenuwproblemen, slapeloosheid en zelfs hormonale onevenwichtigheden te veroorzaken.

Evenzo belemmert het de activiteit van astronomische observatoria, aangezien de schittering van de steden de waarneming van de nachtelijke hemel verhindert. Ook hierdoor wordt de burger deze esthetische ervaring ontnomen.

Aan de andere kant impliceert lichtvervuiling een verspilling van elektriciteit, wat neerkomt op economische verliezen en verspilling van hulpbronnen. Bovendien werden bij het produceren van dat licht dat wordt verspild, andere verontreinigende stoffen zoals CO2 gegenereerd.

Lichtvervuiling heeft negatieve effecten op natuurlijke ecosystemen en kan trekvogels, insecten en kikkers treffen. Het licht verandert het pad naar de zee van de kleine schildpadden na het uitbroeden van de eieren op de stranden.

Over het algemeen genereert de verandering van de dag-nachtcyclus veranderingen in het gedrag van levende wezens. Deze veranderingen zijn van invloed op hun voeding, voortplanting en de relatie roofdier-prooi. Planten ondergaan veranderingen in de fotoperiode (reactie op de dag-nachtduur), met gevolgen voor de bloei.

De grootste lichtvervuiling ter wereld komt voor in de meest ontwikkelde landen en in grote steden. De belangrijkste bronnen van lichtvervuiling bevinden zich aan de oostkust van de Verenigde Staten van Amerika, Europa, Noord-India, Taiwan, Japan en China.

De oplossingen voor lichtvervuiling zijn sociaal, juridisch en technisch. Sociaal gezien is het noodzakelijk om bewust te maken van het bestaan ​​van dit soort vervuiling en de gevolgen ervan.

Juridisch gezien zijn er strikte wetten nodig om het gebruik van verlichting te reguleren. Evenzo is het noodzakelijk om overmatig licht boven de horizon te verbieden en de implementatie van passende technische maatregelen te garanderen.

Technisch gezien zijn er verlichtingssystemen met geschikte lampen (monochroom), evenals in de juiste oriëntatie. Er zijn ook timers waarmee u de verlichtingstijd kunt regelen.

kenmerken

Lichtvervuiling verwijst naar kunstlicht wanneer het wordt uitgestraald boven of buiten het bereik waarin het functioneel is. De kenmerken van de diffusie van licht, zoals reflectie, genereren de zogenaamde lichtgevende gloed van steden.

Met andere woorden, het uitgezonden licht wordt door oppervlakken gereflecteerd en wanneer het naar de atmosfeer gaat, weerkaatst het door de atmosferische deeltjes die het terugsturen.

Bortle's omvang van duisternis in de lucht

John E. Bortle creëerde in 2001 een schaal (van 1 tot 9) om te meten hoe helder de nachtelijke hemel is. Niveau 1 is de donkerste hemel die vanaf de aarde kan worden waargenomen, met het grootste aantal sterren. Terwijl niveau 9 overeenkomt met de nachtelijke hemel gezien vanuit het centrum van een grote stad, waar weinig sterren te zien zijn.

Oorzaken

De fundamentele oorzaak van lichtvervuiling is de emissie van licht door kunstlicht. Dit wordt op zijn beurt bepaald door een reeks menselijke behoeften, waaronder:

- Sta nachtelijke activiteiten toe.

- Voorwaarden scheppen voor burgerveiligheid.

- Vergemakkelijken van de veiligheid van gemotoriseerd verkeer.

- Verleng de economische activiteit.

- Reclame verlichting.

- Sierverlichting.

Deze lichtemissie kan vervuiling veroorzaken door de werking van drie hoofdfactoren:

Directe kwestie

Dit is de belangrijkste factor van lichtvervuiling, aangezien kunstlicht in de donkere omgeving wordt uitgestraald om deze te verlichten. Het is een krachtige bron van vervuiling vanwege zijn intensiteit en het is meestal multidirectioneel.

Een moderne stad is een lichtbron dankzij de combinatie van talloze bronnen, waaronder openbare en privéverlichting. Dit omvat straat- en laanlantaarns of lampen, verlichting in huizen en gebouwen voor economische activiteit, verlichte borden, reclameborden en koplampen van voertuigen.

Dit uitgestraalde licht kan zijn vervuilende effect direct uitoefenen wanneer het wordt gericht op een leefgebied van levende wezens. Evenzo kan het het secundair doen door reflectie of breking.

Reflectie op verlichte oppervlakken

Het uitgestraalde licht wordt gereflecteerd op de oppervlakken van het verstedelijkte gebied, zoals straten, gebouwen, borden en elk object in zijn actieradius. Wanneer fotonen op deze oppervlakken botsen, worden ze in verschillende richtingen gereflecteerd, waardoor de stralende gloed van de stad ontstaat.

Deze secundaire vervuilingsfactor is echter duidelijk zwakker dan de eerste. In steden waar gloeilampen goed zijn gericht, is het vervuilende effect van reflectie zelfs aanzienlijk laag.

Reflectie in atmosferische deeltjes

Ten slotte wordt het uitgezonden en gereflecteerde licht naar de atmosfeer gericht en daar botst het met de zwevende deeltjes.

Soorten

Lichtvervuiling kan op verschillende manieren worden geclassificeerd, afhankelijk van het type lamp dat het produceert, de kenmerken of de bron die het produceert.

- Volgens het type lamp

Lichtvervuiling is afhankelijk van het type lamp dat het licht geeft. Monochromatische lampen zoals natriumlampen zijn minder vervuilend dan witlichtlampen zoals fluorescentielampen of sommige leds.

- Volgens zijn kenmerken

Geprojecteerde lichtverspreiding

Het is de verstrooiing van licht die diffuus is en substantieel bijdraagt ​​aan de verblinding die wordt uitgezonden door stedelijke centra.

Invasief licht

Het is wanneer de externe lichtbron de huizen of gebieden binnendringt waar de verlichtingsfunctie niet overeenkomt en een vervuilende stof wordt.

Schittering of schittering

Het is een overmatige of plotselinge verlichting die verblinding veroorzaakt bij voetgangers en bestuurders van voertuigen en ongelukken kan veroorzaken. Bijvoorbeeld grootlicht van een voertuig.

Heterogene verlichting of overbevolking

Het zijn gebieden met een onregelmatige verlichting, met verschillende lichtbronnen die desoriëntatie, verwarring, afleiding en stress veroorzaken. Bijvoorbeeld een groot aantal lichtgevende borden en straatverlichting.

Evenzo kunnen gebieden met een teveel aan kunstlicht worden aangeboden voor de taken die daar worden uitgevoerd.

- Volgens de bron

straatverlichting

Dit is de grootste bron van lichtvervuiling die er bestaat, vooral als het verlichtingssysteem niet goed is ontworpen. Deze bron is verantwoordelijk voor 40 tot 60% van de lichtvervuiling, zowel door diffusie van geprojecteerd als invasief licht.

Lichtwaarschuwingen

In sommige grote steden zoals New York of Tokio bereikt deze lichtbron een hoge lichtinval. Het is een directe oorzaak van besmetting door diffusie van geprojecteerd en invasief licht, aangezien het boven de horizon uitstraalt.

Koplampen van voertuigen

Dit is een mobiele en variabele bron en wordt in steden met veel nachtelijk verkeer een belangrijke factor van lichtvervuiling. Afhankelijk van het type koplamp en als niet aan de regels voor het gebruik ervan wordt voldaan, is dit een oorzaak van verblindingsvervuiling.

Privéverlichting

De lichten in woningen, vooral gebouwen in grote steden, zorgen voor aanzienlijke lichtvervuiling.

Reflectoren

Over het algemeen is dit een bron van puntlichtvervuiling, aangezien het de reflectoren zijn die worden gebruikt in openbare shows. Vervuiling vindt plaats door diffusie van geprojecteerd en invasief licht.

Effecten bewerken

De effecten van lichtvervuiling kunnen worden onderverdeeld in drie brede categorieën:

- Effecten op de nachtelijke hemel

De lichtvervuiling die door de schittering van steden wordt gegenereerd, maakt de nachtelijke hemel onzichtbaar. We kunnen de sterren zien dankzij het contrast van hun helderheid (eigen of gereflecteerd) in de context van hemelse duisternis.

Aspect van de lucht 's nachts met en zonder lichtvervuiling. Bron: Jeremy Stanley

De schittering van licht uit de steden verhoogt de helderheid van de hemelachtergrond boven de helderheid van de sterren, waardoor ze onzichtbaar worden.

- Effecten op mensen en hun leefomgeving

Binnendringen van extern licht

Buitenverlichting in steden genereert vaak lichtvervuiling door de privacy van huizen te schenden. Soms kan dit gunstig zijn, bijvoorbeeld door ons 's nachts te laten bewegen zonder interne verlichting aan te doen.

Het beperkt echter die andere omstandigheden waarin u de duisternis wilt behouden zonder de ramen te sluiten.

Gevolgen voor de gezondheid

Levende wezens reageren op circadiane ritmes, dat wil zeggen fysiologische reacties volgens gedefinieerde perioden tussen 20 en 28 uur. Daarom genereert de verandering van de lichte en donkere cycli fysieke, mentale en gedragsveranderingen. Lichtvervuiling veroorzaakt ernstige slaapstoornissen en daarmee gedrag bij mensen.

Melatonine is een nachtelijk hormoon dat wordt geproduceerd door de pijnappelklier en dat helpt bij het reguleren van de biologische klok en het verminderen van de nachtelijke productie van oestrogeen.

Het is bewezen dat wanneer het menselijk lichaam wordt blootgesteld aan kunstlicht, de aanmaak van melatonine drastisch wordt verminderd. Volgens (nog niet sluitende) onderzoeken zou dit het risico op bepaalde soorten kanker kunnen verhogen.

Het Franse nationale agentschap voor gezondheid, voedselveiligheid, milieu en werk (ANSES) heeft van zijn kant gewezen op andere risico's van lichtvervuiling. Bijvoorbeeld oxidatieve stress die wordt gegenereerd in het netvlies door de hoge incidentie van bepaalde soorten verlichting (bijvoorbeeld: LED).

Economische gevolgen

Lichtvervuiling is een gevolg van een teveel aan licht dat wordt verstrooid, dus het impliceert een verspilling ervan. Er is een stijging van maar liefst 20% berekend die leidt tot directe economische verliezen.

Aan het afval dat tot lichtvervuiling leidt, worden alle economische kosten toegevoegd die met de productie zijn gemoeid (hulpbronnen en vervuiling door andere bronnen).

Bovendien heeft lichtvervuiling de oprichting van astronomische observatoria gedwongen op plaatsen die ver verwijderd zijn van bevolkte centra. Hierdoor zijn de constructie- en bedrijfskosten gestegen, voornamelijk gerelateerd aan het transport van materialen, voorraden en personeel.

Technische gevolgen

De astronomie is aangetast door lichtvervuiling, vanwege de eerder genoemde effecten op de nachtelijke hemel. Astronomen waren zelfs de eersten die ervoor waarschuwden en ontwikkelden een omvang om het te meten.

Deze index wordt de luminantie van de hemelachtergrond genoemd en meet de toename in helderheid.

Esthetische effecten

Iedereen die nog nooit ver van stedelijke centra is geweest, heeft de sterrenhemel niet ten volle kunnen waarderen. Dit impliceert het verlies van een aanzienlijke esthetische en emotionele ervaring, die alleen kan worden ervaren door substantieel weg te gaan van steden.

Houd er rekening mee dat de lichtvervuiling die door grote steden wordt gegenereerd zich tientallen kilometers uitstrekt en aansluit op naburige steden. Daarom, dezelfde bedreiging voor ons nachtelijke landschap en sommige auteurs spreken van het culturele verlies van de 'ervaring van de nacht'

- Effecten op natuurlijke ecosystemen en biodiversiteit

De cyclus van dag en nacht met hun karakteristieke verlichtingsniveaus heeft de evolutie van soorten beheerst. Deze hebben daarom hun gedrag aangepast aan die cyclus in elke specifieke omgeving op aarde.

Dieren

Wilde dieren zijn nog gevoeliger voor het effect van lichtvervuiling op hun biologische klok en ethologie (gedrag). Soorten met nachtelijke gewoonten, zoals vleermuizen en bepaalde amfibieën, zien hun leefgebied ernstig aangetast door nachtverlichting.

Wanneer dieren worden geconfronteerd met ongebruikelijke verlichting, passen ze zich goed aan, hetzij door afwijzing of door aantrekkingskracht. Dit impliceert in ieder geval veranderingen in hun voeding, migratie, voortplanting of roofdier-prooi relaties.

Wanneer zeeschildpadden bijvoorbeeld na het uitkomen naar zee gaan, raken ze de weg kwijt naar lichtbronnen. Nachtelijke roofvogels zoals uilen hebben duisternis nodig om hun prooi te detecteren en te besluipen.

Insectensoorten en kikkers worden aangetrokken door lichtbronnen en hun populaties nemen daardoor af. Daarom hebben sterk verlichte gebouwen in de buurt van natuurgebieden een negatief effect op deze organismen.

Laten we in gedachten houden dat de soorten met een actieve nachtelijke cyclus een belangrijk deel van het dierenrijk uitmaken. Geschat wordt dat ongeveer 30% van alle gewervelde dieren en meer dan 60% van de ongewervelde dieren nachtdieren zijn.

Planten

De bloei van planten is een proces dat wordt bepaald door de interactie van genetische en omgevingsfactoren, waaronder de fotoperiode. Dat wil zeggen, ze reageren op de duur van dag en nacht, en de verandering van deze ritmes beïnvloedt de bloei van bepaalde soorten.

De relatie van levende wezens met de cycli van licht en donker is zo relevant dat het de ontwikkeling van twee disciplines van de biologie heeft gemotiveerd. Een daarvan is escotobiologie, die de relatie tussen leven en duisternis bestudeert. De andere is chronobiologie die biologische ritmes bestudeert.

- Effecten op andere verontreinigende stoffen

Zure regen

Fotochemische effecten zijn essentieel voor bepaalde processen die in de atmosfeer worden gegenereerd. Zo genereren NOx-radicalen in aanwezigheid van licht zuren en bij afwezigheid van licht ontleden ze.

Daarom verhoogt continu kunstlicht de productie van zuren en dus zure regen. Geschat wordt dat deze stijging tussen de 5 en 7% bedraagt.

Broeikasgassen

Zoals we al noemden toen we verwezen naar het economische effect, wordt ongeveer 20% van het licht verspild en omgezet in lichtvervuiling. Maar dit heeft ook gevolgen voor het ontstaan ​​van andere verontreinigende stoffen, met name bij de productie van CO2.

De meeste elektriciteit wordt geproduceerd in thermo-elektrische centrales en deze stoten CO2 uit, het belangrijkste broeikasgas dat de opwarming van de aarde veroorzaakt.

Voorbeelden van plaatsen met lichtvervuiling

De meest opvallende gevallen van lichtvervuiling zijn de grote steden van ontwikkelde landen. Door de hoge bevolkingsconcentratie en het hoge economische niveau is de overmaat aan nachtverlichting duidelijk aanwezig.

In termen van wereldregio's wordt de grootste lichtvervuiling aangetroffen in Noord-Amerika, Europa en Azië.

Las Vegas (Verenigde Staten) 's nachts. Bron: EconomicOldenburger - Alles über den Las Vegas Strip

In Noord-Amerika vallen de Verenigde Staten op (vooral de oostkust), terwijl in Europa Griekenland, Malta en Spanje opvallen, en in Azië Japan, Taiwan en China. Op stadsniveau in de Verenigde Staten vallen Las Vegas en New York op. Andere opmerkelijke steden zijn Moskou, Valencia, Londen, Rotterdam, Parijs, Hong Kong en Tokio.

In deze steden is het nachtleven, vanwege hun omvang en sociaaleconomische dynamiek, intens, waardoor de vraag naar verlichting in openbare en privéruimtes stijgt. Op dezelfde manier is er een toename van het motorvoertuigverkeer 's nachts en commerciële promotie door middel van lichtgevende advertenties.

Hong Kong

Een hoge bevolkingsdichtheid en een bloeiende economie maken Hong Kong tot een stad met een hoge mate van lichtvervuiling. Het heeft meer dan duizend wolkenkrabbers, waardoor sommigen het beschouwen als de stad met de hoogste lichtvervuiling ter wereld.

Tokyo (Japan) 's avonds verlicht. Bron: Moyan Brenn uit Italië

Volgens een studie van de Universiteit van Tokio is de nacht in Hong Kong duizend keer helderder dan de vastgestelde limiet.

Las Vegas (VS)

De grootste bron van inkomsten in deze stad is toerisme dat verband houdt met gokken en de grootste concentratie van lichtgevende borden ter wereld bevordert. Aan de andere kant is het gebruikelijk om krachtige reflectoren te gebruiken om de lucht direct te verlichten.

New York (VS)

Dit is een van de steden met de hoogste lichtvervuiling ter wereld, met name de commerciële wijk Manhattan. Het is een merkwaardig feit dat jaarlijks ongeveer 90 duizend vogels sterven als ze in botsing komen met wolkenkrabbers die gedesoriënteerd zijn door de intense verlichting.

Valencia Spanje)

Valencia is de Spaanse stad met de hoogste lichtvervuiling en sommigen plaatsen het als de grootste van Europa. In 2007 gaf deze stad, ondanks de helft van de inwoners, 1,5 miljoen euro meer uit dan Barcelona.

Tegenwoordig wordt echter een programma gepromoot om inefficiënte straatlantaarns in openbare verlichting te vervangen om lichtvervuiling te verminderen.

Oplossingen

Oplossingen voor lichtvervuiling omvatten sociale, juridische en technische maatregelen.

- Sociaal

Het is belangrijk om bewustwording te creëren over lichtvervuiling, de gevolgen en oplossingen ervan, zodat de burger steun krijgt voor de beheersing ervan. Ondersteuning voor gerelateerde wettelijke maatregelen en een rationeel gebruik van verlichting in huis en gemeenschap is vereist.

- Juridisch

Er is een diversiteit aan wettelijke rechten, waaronder rechten die moeten worden beschermd tegen lichtvervuiling. Van het recht op de bescherming van het zicht van de nachtelijke hemel als onderdeel van het landschap tot de bescherming van natuurlijke habitats.

Daarom is het essentieel om wetten te hebben die het gebruik van verlichting reguleren en lichtvervuiling beperken. Dat wil zeggen, door middel van regelgeving de perioden van gebruik van verlichting en de implementatie van geschikte apparatuur voor een rationeel gebruik van licht vastleggen.

Bijzonder relevant is het verbod op lichtemissie boven de horizon, met uitzondering van vereisten voor luchtvaartnavigatie.

- Technieken

Teams

Er zijn lampen met timers waarmee de verlichtingsperiodes kunnen worden aangepast aan het strikt noodzakelijke. Op dezelfde manier moeten de armaturen het licht strikt op de vereiste gebieden focussen en verstrooiing vermijden.

Dit impliceert een adequaat ontwerp van het verlichtingssysteem en het gebruik van de juiste apparatuur voor elk geval. Er moet speciale aandacht worden besteed aan de helling, richting, kenmerken en type armaturen.

Om ervoor te zorgen dat het licht de horizontale lijn niet overschrijdt, zijn er geschikte lijsten waarmee de lampen naar de grond kunnen worden gericht.

Licht type

Het minst vervuilende licht is monochromatisch, dat wil zeggen dat licht, in tegenstelling tot wit licht, uit een enkele golflengte (of enkele lengtes) bestaat. Ideaal zijn lagedruknatriumlampen (geel licht), omdat ze minder lichtvervuiling genereren door minder storing te veroorzaken.

Zonering

De zonering van het grondgebied is belangrijk op basis van de werkelijke verlichtingsbehoeften en de kwetsbaarheid voor lichtvervuiling. Hierdoor kunnen zowel voorschriften als andere technische maatregelen voor elk gebied worden vastgesteld.

Referenties

1. Buchiniz YN, Torre MG en Lepez HS (2010). De waarde van de luchtbron - nachtlandschap en lichtvervuiling. Mondelinge presentatie. Thematische as Milieu-impact, Milieucongres 2010, Nationale Universiteit van San Juan, San Juan, Argentinië.
2. Chepesiuk R (2009). Missing the Dark. Gezondheidseffecten van lichtvervuiling. Milieugezondheidsperspectieven 117: 20-27.
3. Falchi F, Cinzano P, Elvidge CD, Keith DM en Haim A (2011). Beperking van de impact van lichtvervuiling op de menselijke gezondheid, het milieu en de zichtbaarheid van sterren. Journal of Environmental Management 92: 2714–2722.
4. González-Ríos I (2008). Lichtvervuiling: implicaties voor stedelijke, openbare en energie-efficiëntie. Reala 307: 27-65.
5. Herranz-Dorremochea C, Ollé-Martorell JM en Jáuregui-Sora F (2011). LED-verlichting en het probleem van lichtvervuiling. Astronomy II Stage, nr. 144: 36-42.
6. Hölker F, Wolter C, Perkin EK en Tockner K (2010). Lichtvervuiling als bedreiging voor de biodiversiteit. Trends in Ecology & Evolution 25: 681-682.
7. Longcore T en Rich C (2004). Ecologische lichtvervuiling. Front Ecol. Environ. 2: 191-198.