Як ми втрачаємо природні ресурси ... темряви

Можливо, ви чули про "світлове забруднення" планети. Що перше спадає вам на думку: залиті неоновим світлом вулиці Шанхаю чи теплиці з тюльпанами під Амстердамом? Спойлер: швидше за все, те, про що подумали ви, - менш серйозна з двох проблем.

Ви напевно бачили в Інтернеті знімки нічної Землі, наприклад, ось такі:

Скріншот з програми Google Earth, мозаїка знімків зроблена за даними програми NASA Earth Science

Як тільки робити такі знімки стало можливим, вони відразу набрали популярності - мабуть, в першу чергу тому, що вони просто красиві.

Але урбаністи знаходили в цих знімках й інший сенс - по них можливо приблизно оцінювати щільність і чисельність населення в усіх регіонах Землі з достатньою регулярністю, а також рівень життя - на знімках добре видно електрифіковані регіони (число яких останнім часом зростає).

Навіть свята в різних куточках Землі можна побачити з космосу - наприклад, за даними NASA, інтенсивність освітлення різних міст США зростає від 20% до 50% на Різдво у порівнянні з рештою року. Та ж закономірність простежується і в деяких містах Близького Сходу, де під час місяця Рамадан освітленість зростає більш ніж на 50%.

Що ж об'єднує усі регіони, які виглядають з космосу як розсип вогнів? Інтенсивне, тобто помітне з космосу освітлення зазвичай супроводжує міста. Загальне правило звучить так: «більше людей - більше світла». Якраз це і називають світловим забрудненням - по аналогії із забрудненням інших середовищ життя людини та всіх живих істот. І це теж екологічна проблема.

Що поганого в світловому забрудненні

Розсіювання у нижніх шарах атмосфери світла від штучних джерел, які повсюдно супроводжують людину, викликають зміни у біоритмах нічних істот, збивають птахів з курсу міграції та заважають нам самим побачити нічне небо. Навіть міський житель здогадується, що для того, щоб побачити Чумацький Шлях або хоча б більше, ніж пару зірок, потрібно виїхати з міста в сільську місцевість.

Шкала Бортля для оцінки нічного неба

Але ж якщо залежність «населення-освітленість» вже виявлена, чи є щось, чого ми не бачимо на відомих знімках? Може бути, картина світлового забруднення планети зовсім і не така, як ми звикли думати?

Картограф Descartes Lab Тім Уоллас задався цим питанням раніше за нас з вами і зробив простий та витончений крок - нормалізував яскравість точок на знімках на чисельність населення. Результати можуть бути оцінені тільки приблизно, але раптова зміна світлового ландшафту вражає.

Три карти, що ілюструють 1) нічну освітленість території США, 2) розподіл населення по території США, 3) освітленість, нормалізовану під населення.

Збільшена карта: тут просто нічна освітленість, без нормування

Збільшена карта: освітленість, нормалізована під населення

На карті Тіма видно, що найяскравіші точки - ті, де освітленість набагато вища в розрахунку на одиницю населення, - знаходяться зовсім не в мегаполісах, а за їх межами. Вплив на неурбанізовані території виявляється в окремих випадках набагато вищим, ніж на міста, так як в останніх уже склалися свої окремі екосистеми, мешканці яких звикли до штучного освітлення. У сільських же місцевостях темрява досі вважалася чимось само собою зрозумілим, в той час як новий підхід аналізу підштовхує до висновку, що темрява - такий же ресурс, як і інші ресурси планети. Ресурс, який ми починаємо потроху вичерпувати.

Що ж змушує світитися точки на карті, якщо це не міста? Тім Уоллас і Джон Барентайн, член Міжнародної Асоціації Темного Неба (International Dark-Sky Association), виділяють три основні типи явищ, світловий слід від яких видно з космосу: видобуток нафти і газу, склади, теплиці (не тільки з тюльпанами і помідорами).

Видобуток нафти та газу

Зараз лідерами з видобутку так званої сланцевої нафти, технологія видобутку якої відрізняється від розробки більш традиційних запасів нафти і газу, є США. Основними регіонами видобутку є формації Баккен в Північній Дакоті, а також формації Ігл Форд і Пермський басейн, розташовані в штатах Техас і Нью-Мексико.

На нормалізованій мапі освітленості всі три нафтоносні регіони виділяються яскравими плямами, а на більш детальних ділянках можна навіть розглянути регулярну структуру майданчиків видобутку.

Формація Баккен в Північній Дакоті, карта Тіма Уолласа

Основними джерелами світла тут є як смолоскипи спалюваного попутного природного газу (надлишки газу, що утворюються при видобутку нафти, переробляти які економічно недоцільно), так і освітлення майданчиків видобутку і житлових площ працівників. Вимірювання, проведені між 2010 і 2013 роком в розташованому неподалік від цього регіону видобутку національному парку Теодора Рузвельта, показали, що розсіяне освітлення від штучних джерел за цей період збільшилася на 500%.

Після 2014 року, коли ціни на нафту на світових ринках впали, активний розвиток видобутку сланцевої нафти припинився, але світловий вплив не зменшився. У 2018 обсерваторія МакДональд, університет Техасу, розробила набір рекомендацій для компаній, які ведуть видобуток, по зменшенню світлового забруднення, в тому числі шляхом оптимізації місць та числа необхідних приладів зовнішнього освітлення, а також спрямованого освітлення майданчиків (мінімізації освітлення неба і розсіювання)

Склади

Швидка доставка будь-яких товарів - здається, одна з характеристик сучасних країн. Amazon, FedEx, UPS, DHL і багато інших - кожна з цих компаній володіє величезними площами складських приміщень, без яких доставка затягувалася б на довгі терміни. Багато з них розташовані за межами великих міст, де дешевше володіти великими ділянками землі. Всі вони яскраво освітлені вночі, так як робота там рідко зупиняється. Наприклад, на карті нижче добре видно складські приміщення в Жоліет, штат Іллінойс і Ріверсайді, Каліфорнія - передмістях таких великих мегаполісів, як Чикаго і Лос-Анджелес.

Штати Іллінойс і Каліфорнія, карти Тіма Уолласа

Теплиці

Сам Тім Уоллас особливо виділяє одну точку на карті штат Мен: посеред досить темного фону світиться яскрава точка - це значні 42 акри теплиць фірми Backyard Farm, яка спеціалізується на вирощуванні помідорів.

Комплекс теплиць в штаті Мен, карта Тіма Уолласа

Дослідники відзначають, що виробники тепличної продукції люблять міняти спектр освітлення, адаптуючи умови для окремих культур. Це стало можливим з розвитком LED-освітлення (світлодіодів). Можливо, ви бачили знімки фіолетового неба, зроблені в січні цього року жителями міста Сноуфлейк в штаті Арізона - виявилося, що це відблиски освітлення теплиць величезної плантації марихуани неподалік, посилені погодними умовами - низькою хмарністю і туманом.

Якщо ж вам доведеться якось пролітати над Нідерландами вночі - зверніть увагу на сяючі помаранчеві плями, розкидані по всій території країни. Ну, а як ще ви виростите стільки тюльпанів?

Здається, що людство все далі проганяє від себе темряву - одну з речей, які так лякали наших предків. Але чи не заходимо ми занадто далеко?

_____________

За матеріалами City Lab

Підтримати роботу над каналом @the_old_chest та переклад нових статей:
4149499115324749

Назаре Семенюк, дякуємо за підтримку!!!