التلوث الضوئي... تهديد عالمي للكائنات الحية
طقس العرب - وفقًا لدراسة أجراها علماء من الولايات المتحدة وألمانيا بين عامي 2011 و2022، ونُشرت في مجلة "ساينس" في مطلع العام الحالي، يتضح أن السماء تصبح أكثر سطوعاً في الليل بنسبة تقدر بـ 10 بالمئة كل عام، وهذا التطور يؤدي إلى تلاشي جمالية المناظر الليلية الطبيعية، وينتج عن هذه الإضاءة ما يسمى بالتلوث الضوئي فما هو التلوث الضوئي وما هي عواقبه على الكائنات الحية؟
التلوث الضوئي
التلوث الضوئي هو وجود كميات زائدة من الإضاءة الصناعية في البيئة الليلية، وهذا الأمر يحدث غالبًا في المدن، خاصة في البلدان المتقدمة والنامية، ويمكن بسهولة تحديد المناطق الأكثر تأثراً بالتلوث الضوئي؛ حيث إن الولايات المتحدة وأوروبا، بالإضافة إلى الهند والأجزاء الشرقية من الصين وكوريا الجنوبية واليابان والعديد من البلدان المتقدمة والنامية الأخرى، تشهد تلوثًا ضوئيًا مفرطًا.
السبب الرئيسي وراء زيادة التلوث الضوئي في هذه المناطق يعود إلى البنية التحتية التقليدية لإنارة الشوارع، وبالرغم من أهمية الإنارة العامة في المدن لإنارة الشوارع المظلمة ليلاً، إلا أنها تمثل أكبر مصدر للتلوث الضوئي.
غالباً ما تظل أضواء الشوارع مضاءة على مدار الليل، حتى عندما لا يكون هناك حاجة إليها، مما يؤدي إلى تلوث ضوئي وزيادة في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الضارة؛ حيث إن النظام التقليدي لإنارة الشوارع تم تصميمه لتشغيل الأضواء طوال الليل، حتى عندما لا يكون هناك وجود بشري، ويجب تحديث هذا النظام للحد من التلوث الضوئي.
تأثير التلوث الضوئي على البيئة
من أجل فهم تأثير التلوث الضوئي على البيئة والأثر الجانبي الناجم عن زيادة الإضاءة الاصطناعية، تم إجراء لقاء مع البروفيسور لطيف قورت، رئيس قسم البيئة والبيولوجيا البيئية في جامعة أنقرة التركية.
وأوضح البروفيسور قورت أن لدى جميع الكائنات الحية ساعة بيولوجية مُحددة، ويُعرف هذا النظام بالتوقيت الضوئي، والذي يشير إلى كيفية استجابة النباتات والحيوانات لتناوب النهار والليل وتغيّرات الضوء والظلام.
بالإضافة إلى ذلك، شدد على أن التغيير في نمط الضوء والظلام الاصطناعي يعد عاملاً يؤثر بشكل كبير على التوازن البيئي، ويترتب عليه تأثير سلبي على جميع الكائنات الحية من حيث المعيشة في هذا النظام البيئي، ويمكن أن يؤدي هذا التغير إلى تعذر أداء الكائنات الحية لأنشطتها التكاثرية بشكل طبيعي، ويؤثر أيضًا سلبًا على التوازنات الهرمونية لديها، ويقلل من قدرتها على مقاومة الأمراض.
ووفقًا للبروفيسور التركي، فإن
"الإضاءة الاصطناعية تعتبر واحدة من مصادر التلوث؛ لأنها تقوم بتغيير دورات الحياة لجميع الكائنات الحية التي تعيش في البيئة الطبيعية. وتعد عاملًا مقيّدًا للحياة عند استخدامه بلا داع، وقد تسبب في تداعيات تهدد بشكل كبير بعض أنواع الكائنات الحية بالانقراض".
وأشار قورت إلى أنه عندما نتحدث عن التلوث الضوئي، يتبادر عادة إلى الذهن النظم البيئية في المناطق الحضرية ومع ذلك، فإن الإضاءة غير اللازمة التي تُستخدم في المناطق الريفية، ولا سيما على الطرق السريعة، تترك تأثيرات سلبية على الحياة البرية.
عواقب التلوث الضوئي على الكائنات الحية
إن تفاعلات النمو لدى أغلب الكائنات الحية تحدث في الظلام حيث قال البروفيسور قورت موضحاً:
"عندما تدخل بيتًا بلاستيكيًا في الليل، ستسمع أصوات طقطقة داخله، وهذه الأصوات تمثل النمو. وبعض الهرمونات تنشط بفعالية عندما يزيد تركيز ثاني أكسيد الكربون في الظلام. ببساطة، يمكنك أن ترى كيف تتحول نبتة الخيار، على سبيل المثال، من زهرة في المساء إلى ثمرة في الصباح."
وأضاف: "عندما تشاهد الطيور المهاجرة مصادر ضوء اصطناعي، فإنها تلجأ إليها وتدور حولها، مما يؤدي إلى اصطدام العديد من الطيور بالمباني والأضواء الصناعية، مما يتسبب في وفاة الكثير منها؛ بسبب فقدانها لاتجاه الهجرة بسبب هذا الإضاءة."
وفيما يتعلق بالحشرات، أوضح قورت كيف يؤثر الضوء الاصطناعي عليها قائلاً:
"اليراعات، وهي خنافس مضيئة، تبث الضوء على مسافة تصل إلى 14 مترًا لأغراض التزاوج. ولكن هذه العملية لا تحدث في المناطق المضاءة اصطناعيًا دون سبب، مما يتسبب في اضطراب عملية التكاثر والهجرة لهذه الحشرات."
وأضاف قورت: "لنأخذ على سبيل المثال الضفادع التي نراها ليلاً على حواف الملاعب الرياضية في حياتنا اليومية. هذه الضفادع لا تستطيع التزاوج في المناطق المضاءة اصطناعيًا، مما أدى إلى انخفاض حاد في عددها."
وأشار قورت أيضًا إلى كيفية تأثير الإضاءة الاصطناعية على السلاحف "كاريتا كاريتا" الصغيرة التي تفقس من بيوضها على شواطئ البحر وقال:
"هذه السلاحف تعتمد على ضوء القمر للوصول إلى البحر بعد الفقس، ولكن الإضاءة الاصطناعية على الشواطئ قد تضللها وتجعلها تتجه نحو اليابسة عوضا عن البحر، مما يتسبب في انخفاض عددها."
وأكد قورت أن الإضاءة الاصطناعية تؤثر سلبًا على أوقات السبات والهجرة للحيوانات، وأنها تسبب تشوهات وتغييرات في نمو النباتات المعرضة لها، بما في ذلك الإزهار المبكر وعدم القدرة على الدخول في فترة الراحة.
كيف نقلل من التلوث الضوئي؟
الحل الوحيد القابل للتنفيذ في الوقت الحالي هو تطوير البنية التحتية الحالية لإنارة الشوارع وتحويلها إلى بنية ذكية للإضاءة الشوارع؛ ونظرًا لأن مصابيح الشوارع تمثل أكبر مصدر للتلوث الضوئي، فإن تحويلها إلى نظام ذكي يعتبر خيارًا ذكيًا.
إضاءة الشوارع الذكية
تتيح إضاءة الشوارع الذكية تعديل سطوع الإنارة وفقًا لحركة المشاة وراكبي الدراجات والمركبات، ومن خلال وحدات تحكم الإضاءة الشوارع الذكية وأنظمة إدارة الإضاءة، يمكن للجهات المعنية بإدارة المدينة أو البلديات أو مشغلي الإضاءة ضبط الإضاءة العامة بسهولة وفقًا للاحتياجات الفعلية وهذا يعني أنه عندما يكون هناك طلب منخفض على الإضاءة، مثل الفترة بين منتصف الليل والخامسة صباحًا حينما يكون هناك عدد قليل من المارة، يمكن جدولة الإضاءة بمستويات سطوع منخفضة. وهذا يمكن أن يقلل بشكل كبير من التلوث الضوئي، ويزيد كفاءة استهلاك الطاقة، ويقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.
بعض حلول الإضاءة الشوارع الذكية، مثل تلك المُقدمة من شركة Tvilight، تستند إلى تكنولوجيا الاستشعار حيث يتم تعتيم الإنارة الشوارع تلقائيًا عندما لا يتم اكتشاف وجود أشخاص، ويتم إعادة تشغيلها إلى مستوى محدد مُسبقًا عندما يتم اكتشاف حركة بشرية وهذا الحل الذكي يوفر استهلاك الطاقة بشكل كبير، ويخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، ويحد من التلوث الضوئي.
بالإضافة إلى ذلك، تساهم الإضاءة الشوارع الذكية في تقليل تكاليف صيانة البنية التحتية للإضاءة العامة، ومن خلال ربط كل مصباح شارع بنظام مراقبة، يمكن إرسال تنبيهات تلقائية إلى فرق الصيانة عندما يتم اكتشاف عطل، مما يقلل الحاجة إلى جدولة صيانة دورية، ويقلل من التكاليف بشكل كبير.
وأخيرًا، يمكن أن تكون ترقية الإضاءة الشوارع إلى نظام ذكي خطوة أساسية نحو تحول المدينة إلى مدينة ذكية، وتمثل مصابيح الشوارع الحالية بالفعل شبكة مكونة على مستوى المدينة، وبإضافة معدات الاستشعار وأنظمة التحكم، يمكن ترقية هذه الشبكة إلى شبكة ذكية على مستوى المدينة، وهذا يمنح إمكانية دمج تقنيات الإنترنت من الأشياء (IoT)، مما يوفر فرصًا متعددة مثل مراقبة الأمان عن طريق كاميرات المراقبة، ومراقبة مستوى الضجيج، وجمع بيانات حركة المرور، وقياس تلوث الهواء، وإنشاء نقاط شحن للمركبات الكهربائية، وهذا يُفتح أمام المدينة إمكانيات مذهلة عبر منصة واحدة.
اعرف أيضا:
جوجل تطلق أول هاتف معزز بالذكاء الاصطناعي
السمكة الروبوتية سوفي والذكاء الاصطناعي
المصادر: