Οι δορυφορικές παρατηρήσεις αποκαλύπτουν ότι ο παγκόσμιος νυχτερινός φωτισμός αυξάνεται σταθερά, αν και η τάση αυτή ποικίλλει σημαντικά ανά περιοχή, με ορισμένες περιοχές να φωτίζονται ταχύτατα ενώ άλλες να εξασθενούν.
Μια ανάλυση δεδομένων από το δορυφορικό όργανο VIIRS Day/Night Band, που καλύπτει την περίοδο από το 2014 έως το 2022, δείχνει ότι ο τεχνητός φωτισμός τη νύχτα αυξάνεται παγκοσμίως κατά περίπου 2 τοις εκατό κάθε χρόνο.
«Αν και υπήρξε μια συνολική αύξηση 16 τοις εκατό παγκοσμίως, αυτό δεν σημαίνει ότι ο φωτισμός αυξάνεται παντού», εξήγησε ο Christopher Kyba. «Στις περιοχές όπου ο φωτισμός αυξήθηκε, διαπιστώσαμε ότι οι παγκόσμιες εκπομπές αυξήθηκαν κατά 34 τοις εκατό. Αυτό αντισταθμίστηκε από μια μείωση των εκπομπών κατά 18 τοις εκατό σε άλλες περιοχές».
Η μελέτη αποκαλύπτει ότι οι αλλαγές στον νυχτερινό φωτισμό ποικίλλουν ευρέως ανά τοποθεσία και είναι πιο δυναμικές από ό,τι πιστευόταν παλαιότερα.
Η Κίνα και η Ινδία έγιναν σημαντικά φωτεινότερες κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου λόγω της αστικής επέκτασης, ενώ πολλές βιομηχανικές χώρες παρουσίασαν μείωση στις μετρούμενες εκπομπές, κάτι που συχνά συνδέεται με τη μετάβαση στον φωτισμό LED και σε πολιτικές που στοχεύουν στη μείωση της φωτορύπανσης. Η Ουκρανία βίωσε μια απότομη πτώση στον φωτισμό μετά τη ρωσική εισβολή.
Η Γαλλία σημείωσε επίσης αξιοσημείωτη μείωση (πτώση 33%), καθώς πολλές πόλεις σβήνουν τα φώτα των δρόμων μετά τα μεσάνυχτα για εξοικονόμηση ενέργειας και περιορισμό της φωτορύπανσης.
Στη Γερμανία, οι εκπομπές φωτός παρέμειναν σχεδόν σταθερές, με αύξηση 8,9% σε ορισμένες περιοχές και μείωση 9,2% σε άλλες, σύμφωνα με τον Kyba.
Συνολικά στην Ευρώπη, δορυφορικές μετρήσεις έδειξαν μείωση 4% στο νυχτερινό φως, η οποία όμως ενδέχεται να μην αντιστοιχεί στην ανθρώπινη αντίληψη λόγω διαφοράς στην ευαισθησία.
Η πρώτη παγκόσμια ανάλυση σε πλήρη ανάλυση
Τα αποτελέσματα κατέστησαν δυνατά μέσω της εξέτασης δεδομένων που συλλέγονταν κάθε νύχτα. Προγενέστερες μελέτες βασίζονταν σε μηνιαίους ή ετήσιους μέσους όρους, γεγονός που καθιστούσε δυσκολότερη την αποτύπωση ανεπαίσθητων αλλαγών λόγω των περιορισμών των οργάνων. «Μέχρι τώρα, δεν είχε διεξαχθεί καμία παγκόσμια ανάλυση χρησιμοποιώντας τα δεδομένα νυχτερινού φωτισμού σε πλήρη ανάλυση», τονίζει ο Kyba.
Οι ερευνητές εφάρμοσαν επίσης έναν αλγόριθμο που λαμβάνει υπόψη τη γωνία θέασης του δορυφόρου.
Οι κατοικημένες περιοχές τείνουν να φαίνονται φωτεινότερες όταν παρατηρούνται υπό γωνία παρά απευθείας από πάνω, ενώ το αντίθετο συμβαίνει συχνά στα πυκνά αστικά κέντρα.
Αυτή η νέα μέθοδος διορθώνει αυτές τις διαφορές για πρώτη φορά.
Ο δορυφόρος
Η μελέτη χρησιμοποίησε δεδομένα από το όργανο Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) Day/Night Band (DNB) των δορυφόρων Suomi NPP, NOAA-20 και NOAA-21, οι οποίοι τελούν υπό τη λειτουργία της NOAA και της NASA.
Αυτοί οι δορυφόροι συλλέγουν δεδομένα μετά τα μεσάνυχτα, συνήθως μεταξύ 1:00 π.μ. και 4:00 π.μ. τοπική ώρα, και σαρώνουν σχεδόν ολόκληρη τη Γη κάθε νύχτα, από τις 70° Βόρεια έως τις 60° Νότια.
Κάθε εικονοστοιχείο (pixel) αντιπροσωπεύει μια έκταση περίπου 0,5 τετραγωνικών χιλιομέτρων. Η ανάλυση επικεντρώθηκε αποκλειστικά στον τεχνητό φωτισμό, εξαιρώντας φυσικές πηγές όπως οι δασικές πυρκαγιές και το σέλας.
Ένας νέος δορυφόρος για την Ευρώπη
«Το τεχνητό φως αποτελεί σημαντικό καταναλωτή ηλεκτρικής ενέργειας τη νύχτα, και η φωτορύπανση βλάπτει τα οικοσυστήματα», λέει ο Christopher Kyba. «Είναι επομένως σημαντικό να κατανοήσουμε πώς αλλάζουν και τα δύο αυτά στοιχεία».
Ο Kyba ηγείται μιας πρότασης για έναν δορυφόρο επόμενης γενιάς που θα παρακολουθεί τον νυχτερινό φωτισμό, ως μέρος της αποστολής «Earth Explorer 13» του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA).
Το όργανο αυτό θα ανιχνεύει πολύ πιο αμυδρό φως από τα τρέχοντα συστήματα και θα παρέχει δεδομένα υψηλότερης ανάλυσης, βοηθώντας στη μείωση της αβεβαιότητας σχετικά με το τι αλλάζει και πού.
«Ενώ οι ΗΠΑ και η Κίνα διαθέτουν η καθεμία πολλαπλούς δορυφόρους που παρατηρούν το νυχτερινό φως, προς το παρόν δεν υπάρχει ευρωπαϊκός δορυφόρος σχεδιασμένος για αυτόν τον σκοπό», λέει ο Kyba.