光害が星空観察を脅かす:夜空は薄暗くなりますか?

何世紀にもわたって、星空観察者は驚きと畏怖の念を持って夜空を眺めてきました。しかし、私たちの都市や町に人工の光がますます追加されるにつれて、夜空の自然な暗闇は急速に消え、永遠の黄昏に取って代わられています。光害、つまり大気中の人工光の散乱により、人々が星を観察したり、夜空の美しさを最大限に体験したりすることがますます困難になっています。ポツダムにある GFZ ドイツ地球科学研究センターのクリストファー・カイバ氏が率いる新しい研究では、夜空が驚くべき速度で明るくなり、この問題は悪化の一途をたどっていることが明らかになりました。

市民科学は依然として科学です

この研究では、過去12年間に世界中の市民科学者から寄せられた5万件以上の観測結果を利用し、夜空の明るさが年間7%から10%増加していることが判明した。これは、わずか 8 年間で明るさが 2 倍になったことに相当します。これは、以前に衛星観測から報告された年間 2% の明るさの増加よりもはるかに速い速度です。

「Globe at Night の市民科学データセットは非常にユニークなリソースであり、私はこれらの個々の観察を集合的な結果に変換する方法を開発するというアイデアに常に興味を持っていました。それが私が過去数年間これに取り組む動機となったものです」とカイバ氏はZME Scienceに語った。 。

「主な発見は2つあります。1つ目は、人々は毎年、前年よりも星が少ないと報告しており、その変化の割合は私が予想していたよりもはるかに高いということです。2つ目は、この市民科学手法は、非常に大きな空間スケールにわたるこの環境パラメータの変化を追跡する方法として非常に重要であり、非常に強力であるということです」と研究者は述べた。

現在推定されている空の明るさの変化では、250 個の星が見える地域で生まれた子供は、18 年後に大人になるときに同じ場所で見える星は 100 個未満になる可能性があります。

光害:天文学の悩み

この星の視認性の低下は、星空観察者だけでなく、天文学の分野にも打撃を与えています。光害により、天文学者は遠くの銀河や星雲など、夜空にある暗い天体を観察することが困難になります。さらに、都市や町の明るい光は「空の輝き」を生み出し、その光が数百マイルも田舎にまで広がる可能性があるため、天文学者にとっては最も遠い場所からでも観測を行うことが困難になっています。

光害も環境に重大な影響を及ぼします。人工照明は、鳥、コウモリ、昆虫などの夜行性動物の行動を妨げます。彼らは光に引き寄せられ、見当識障害、生殖能力の低下、さらには死に至るまで、さまざまな悪影響を受ける可能性があります。さらに、人工照明は植物の成長や受粉に悪影響を与える可能性があります。植物が毎晩光にさらされると、木や花はますます早く咲き始め、これが他の一連の影響を引き起こします。たとえば、多くの生き物は花の開花をライフサイクルの基盤としています。

「私にとって、空の明るさは、私たちが効果的に照明を当てていないことを示す一般的な指標です。したがって、空の明るさの大幅な増加が見られる場合、野生生物に影響を与える種類の排出ガスも増加している可能性があります。たとえば、渡り鳥は、悪天候の期間中に照明されたファサードに対して特に脆弱です」とカイバ氏は述べた。

人間も救われません。光害が私たちの概日リズムを乱し、睡眠障害やうつ病を引き起こす可能性があることが研究で示されています。さらに、夜間に過剰な人工光にさらされる人は、乳がんや前立腺がんなどの特定のがんのリスクが高くなります。

しかし、今回の研究は単なる観測にすぎないため、この空光の大幅な増加の原因は明らかではありません。今のところ、Kyba 氏は、高圧ナトリウム照明から白色 LED への移行が原因であると推測しています。世界中の自治体がこの移行に参加しており、その理由は当然です。 LED は、一般に非常に低品質の光であるナトリウムランプの濃い黄色の光とは対照的に、より明るい光を生成し、従来のランプよりも消費エネルギーが 50% 少なく、寿命が 3 倍以上長くなります。しかし同時に、LED には大気中で散乱しやすい青色光が含まれています。さらに、人間の目はオレンジ色の光よりも青色の光に対して敏感です。広告やファサードの照明も原因である可能性があります。

「私の主観的な印象は、新しい建物や住宅ではファサード照明がより一般的になってきているということですが、それを裏付けるデータはありません。これが衛星観測との違いの説明に役立つ可能性がある理由は、標識は横方向に光を当てており、これは空の輝きにとって最悪の方向ですが、衛星からは見えにくくなるからです」と研究者はZME Science に語った。

光害が急速に深刻化している問題であり、私たちの星を見る能力と環境の両方に重大な影響を及ぼしていることは明らかです。新しい研究が示しているように、市民科学者はこの重要な問題を理解し、対処する上で重要な役割を果たすことができます。カイバの勤勉さがなければ、この状況ではほとんど起こらなかったことです。

科学者は、このプロジェクトは繰り返し資金提供を拒否されたため、カイバは10年近く暇な時間を使ってこのプロジェクトに取り組んだと説明した。

「最終的に、私たちが行った研究は非常に興味深いものだと個人的には思いますが、手法の体系的な不確実性をよりよく理解するという点で、また、私たちが報告している大陸の平均から逸脱している場所を特定できるかどうかを検討するという点で、やるべきことはまだたくさんあります」と同氏は述べ、市民科学の力は完全に包括的で誰でも参加できることだと付け加えた。これは、ZME Science 読者であるあなたも参加することが奨励されていることを意味します。

「もしプロジェクトへの参加者が10倍か20倍に増えれば、個々の国や州などのより小さな地域を調べることが可能になるでしょう。つまり、光が平均より早くまたは遅く成長している（あるいは減少している）場所を見つけることができ、それらの場所の違いを尋ねることができるでしょう。たとえば、フランスには全国的な光害防止法があります。それは排出抑制に効果的でしたか？現時点では、わかりません。ですから、読者が参加して、彼らにそれを伝えられれば、本当に素晴らしいでしょう」友人や家族と一緒に参加して、また来年も参加してください。」

新しい発見は雑誌サイエンスに掲載されました。