Světelný smog ve městech

V průběhu stovek tisíc let dlouhého vývoje se člověk i jeho organismus adaptoval na okolní prostředí, ve kterém žil. Jednou z integrálních součástí tohoto prostředí byly také přírodní světelné podmínky, charakteristické pravidelným cyklem střídání dne s vysokými úrovněmi osvětlení a noci s velmi nízkými úrovněmi osvětlení. Lidské tělo využilo těchto světelných podmínek při adaptaci na okolní prostředí ke dvěma účelům. Prvním bylo získávání vizuálních informací o okolním prostředí, na základě kterých mohl člověk na okolní prostřední reagovat a dlouhodobě v něm přežívat. Druhým účelem byla regulace biologických pochodů v lidském těle, které nastavují lidský organismus do stavu aktivity při vysokých úrovních osvětlení (denní světlo) a do stavu odpočinku při nízkých úrovních osvětlení (noc). V obou případech je světlo přijímáno prostřednictvím lidského oka, ale u každého případu je vyhodnocován jinými typy fotoreceptorů umístěných na sítnici oka. Přírodní světelné podmínky si člověk začal přizpůsobovat od doby před přibližně 1,25 mil. lety [1], kdy ovládl oheň. První formou využití ohně bylo ohniště, které mimo jiné navozovalo pocit bezpečí v prostoru kruhu vymezeného jeho světlem. Dalším důležitým mezníkem v oblasti venkovního osvětlení je vznik městských civilizací, kdy výrazně narostla koncentrace lidí v jednotlivých sídlech a v důsledku toho se venkovní osvětlení rozšířilo do všech velkých měst starověku, např. do Théb, Pompejí či Antiochie [2].

I přes uvedený vývoj v oblasti venkovního osvětlení žil člověk až do konce 19. století ve světelných podmínkách, které se příliš nelišily od přírodních světelných podmínek. Zásadním mezníkem v oblasti umělého osvětlení byl vynález elektrických světelných zdrojů, který vedl k jejich masivnímu rozšíření při umělém osvětlování venkovních i vnitřních prostorů. To umožnilo provádět celou řadu činností v průběhu dne v chráněném vnitřním prostředí a prodloužit aktivity do nočních hodin. Nezamýšleným doprovodným účinkem bylo z počátku mírné, v současné době významné narušení původního přirozeného cyklu světelných podmínek. V současnosti tráví velká část populace většinu dne ve vnitřních prostorech, ve kterých jsou denním a umělým osvětlením sice zajištěny světelné podmínky z pohledu vizuálního, jež však nejsou ve většině případů dostatečné z pohledu biologického. Ve večerní době pak řada lidí nevědomě aktivuje biologický systém pobytem v nadměrně osvětlených prostorech nebo prostřednictvím displejů elektronických přístrojů. Na základě výsledků dlouhodobých výzkumů se ukazuje, že toto narušení přirozených světelných podmínek významným způsobem zvyšuje riziko vzniku tzv. civilizačních chorob [3, 4, 5]. Narušení přirozeného cyklu světelných podmínek umělým osvětlení je jedním z významných projevů rušivých účinků umělého osvětlení – není však jediný.

Astronomická pozorování

Na problematiku rušivých účinků umělého osvětlení pravděpodobně jako první upozornili astronomové, kterým venkovní umělé osvětlení začalo zhoršovat pozorovací podmínky. Jedna z prvních zmínek pochází z roku 1908, když astronomové z observatoře Mount Wilson v Kalifornii zaznamenali snížení výkonnosti jejich dalekohledu. Příčinou bylo venkovní osvětlení malého města, které vyrostlo v dnešní Los Angeles. Jedním z hledisek, na kterém závisí pokrok v astronomii, je možnost pozorování velmi slabých vesmírných objektů a těles, která lze sledovat pouze velkými dalekohledy při tmavém pozadí, tedy při nízké úrovni jasu noční oblohy. Vyšší úroveň jasu noční oblohy, nazývaná záře oblohy (sky glow) [6], která může být způsobena přírodními i umělými zdroji světla (obr. 2), taková pozorování omezuje, popř. znemožňuje. Zdrojem umělé složky záře oblohy je přímé světlo ze svítidel, vyzařované vzhůru, i světlo odražené od zemského povrchu. I když v současné době jednoznačně převažuje umělá složka, přírodní složka je důležitá jako referenční hladina pro regulaci složky umělé.

Od čtyřicátých let minulého století se umělá záře oblohy začala zohledňovat při umísťování astronomických observatoří, ale i přes pečlivý výběr lokalit problém vlivem rozšiřování venkovního osvětlení poměrně rychle narůstal. Tento růst dosahoval tempa až 20 % ročně a v konečném důsledku znamenal 38násobné zvýšení umělé záře oblohy v průběhu pouhých 20 let. V důsledku tohoto nepříznivého trendu přijalo v roce 1976 valné shromáždění Mezinárodní astronomické unie (IAU) usnesení, ve kterém vyjádřilo znepokojení nad nárůstem rušení astronomických pozorování způsobených umělým osvětlením noční oblohy, radiovým vysíláním, znečištěním ovzduší a leteckým provozem nad pozorovacími místy. Současně ve svém prohlášení požádalo orgány státní správy a samosprávy, aby přijaly příslušná opatření pro ochranu současných i plánovaných observatoří před těmito formami rušení. V reakci na usnesení IAU vydala v červnu 1978 Mezinárodní komise pro osvětlování (CIE), což je mezinárodní vědecká a odborná platforma pro oblast světelné techniky, prohlášení, ve kterém uznává problémy způsobené nekontrolovaným venkovním osvětlením v blízkosti astronomických observatoří, a souhlasila s přijetím nezbytných kroků k jejich ochraně. Na základě spolupráce mezi IAU a CIE byly vydány technické zprávy [7, 8], které se zabývají popisem a řešením této problematiky. První opatření související s omezením rušivých účinků umělého venkovního osvětlení na astronomická pozorování začala být přijímána v USA již od sedmdesátých let minulého století na místní (Flagstaff, Tuscon, Richland), regionální (Coconino, Pima, Jefferson Davis) i národní úrovni (Arizona, Havaj) [7].

Světelné znečištění

V rámci podrobného řešení rušivého vlivu venkovního osvětlení na astronomická pozorování byly popsány nepříznivé vlivy i v dalších oblastech. Vzhledem k tomu, že se sledované rušivé účinky rozšířily, začal se pro jejich označení používat pojem světelné znečištění, hovorově světelný smog, definované jako všeobecný termín označující souhrn všech nepříznivých účinků umělého světla [6].

Celý článek nalezente v archivu čísel 08/2017.