Helena Illnerová a Světelné Znečištění: Studie Dopadu Umělého Světla na Životní Prostředí

Kdo by si pomyslel, že noční osvětlení, které kdysi přispělo k rozvoji civilizace, se může proměnit v noční můru? Když se umělé světlo začalo masově rozšiřovat, umožnilo noční práci a akcelerovalo rozvoj průmyslu těžkého, lehkého i zábavního. Dnes ale odhaluje svou temnou stránku - znečišťuje. Noční umělé světlo je jako plastový sáček: užitečné, dokud se nepromění v odpad. Proč ohrožuje citlivé druhy živočichů a rostlin a narušuje přirozené rytmy všeho živého?

Při úvahách o dopadu umělého světla na životní prostředí necháváme stranou vliv tepelného i UV záření a soustředíme se na viditelné spektrum, jehož vlnové délky se pohybují v rozmezí 400-700 nm. Světlo v tomto rozsahu plní v přírodě řadu funkcí. Živočichům umožňuje obrazové, ale také tzv.

Cirkadiánní Hodiny a Jejich Význam

Cirkadiánní hodiny jsou vrozený systém vnitřních „časovačů“, který najdeme u všech organismů. Slouží k tomu, aby udržel fyziologické procesy v souladu s přirozeným čtyřiadvacetihodinovým cyklem dne a noci. Cirkadiánní hodiny sice tikají samy, ale ne vždy přesně podle slunečního cyklu - některé se trochu předbíhají, jiné trochu zpožďují. Proč tomu tak je, zatím nevíme, jedno je však jisté: aby fungovaly správně, je třeba je každý den sladit se solárním cyklem. O to se starají fotoreceptory, obvykle v očích, které zachycují změny intenzity a spektra světla během svítání a soumraku a předávají tuto informaci hodinám. Cirkadiánní hodiny hrají klíčovou roli také v rozpoznávání ročních období.

I pro rostliny je světlo nejen zdrojem energie, ale i informací. Nemají sice oči a nervovou soustavu jako živočichové, zato každá jejich buňka má hned několik skupin fotoreceptorů, které jí umožňují citlivou orientaci v čase a prostoru. Tyto receptory mapují hlavně modrou a červenou oblast spektra a kvantitu, ale i směr záření. Podobně jako živočichové vnímají i fotoperiodu, tedy délku světla v denním cyklu (Vesmír 75, 27, 1996/1). Noční tma je klíčová pro regeneraci rostlin po denní dřině zaměřené na energetický zisk - fotosyntézu. Rostliny v noci např. Narušení tmy umělým světlem (ALAN; z angl. artificial light at night) rostlinu vyčerpává. Snižuje se výtěžek fotosyntézy a je oslabena metabolická regenerace, což ovlivňuje zdraví nejen konkrétní rostliny, ale celé populace a ekosystému.

Noční světlo navíc mate rostliny falešnou informací o délce dne - narušuje růst, vývoj nebo ochranu pupenů před mrazem. Víme také, že u fotoperiodicky citlivých rostlin, tedy těch, které vykvétají v reakci na měnící se délku dne během roku, rozhoduje právě nepřerušovaná noc, nikoliv délka dne. Noční světlo narušuje i mezidruhové vztahy. Například může zvýhodňovat některé invazní druhy, které pak vytlačují druhy původní. Nebo mění dobu kvetení, což narušuje přirozené opylovací cykly a snižuje reprodukční úspěch rostlin i potravní zisk opylovačů.

Čtěte také: Pracovníci oddělení ochrany přírody

Vliv Světla na Živočichy a Melatonin

I živočichové potřebují tmu. V roce 1971 Helena Illnerová zjistila, že jediná minuta nočního světla dokáže potkanům zvýšit hladinu serotoninu a snížit hladinu melatoninu. Další výzkumy přinesly podrobnější údaje o vlivu různých vlnových délek a různé doby osvětlení na hladinu melatoninu u řady obratlovců od ryb po člověka. Mnoha živočichům stačí k potlačení tvorby melatoninu o desítky procent pouhých několik minut slabého světla (s intenzitou v řádu desetin či jen setin luxu) nebo sekundové bliknutí světla jasnějšího (1000 luxů). V devadesátých letech vědci objevili, že cirkadiánní systém si krátké záblesky světla „pamatuje“ - u křečků zůstával melatonin snížený několik nocí.

Proč je melatonin tak důležitý? Tento „hormon noci“ vzniká jen v noci a pouze za tmy a signalizuje tělu, že je čas na regenerační procesy. Funguje také jako biologický kalendář, který informuje o změnách délky noci během roku, což je zásadní pro sezonní adaptace. Pokud však ALAN melatonin potlačí, ať již na celou noc, nebo jen maskuje přirozené svítání a soumrak, narušuje i sezonní rytmy. Například křečíci džungarští (Phodopus sungorus) vystavení slabému nočnímu světlu nepřecházejí na zimní režim, nezhoustne jim srst, nezvýší svou hmotnost a neproběhnou u nich změny imunitního systému, které jim přirozeně pomáhají přežít chladné období. U klokanů dama (Notamacropus eugenii) ALAN zpožďuje narození mláďat, u řady ptáků, např. kosů černých a sýkor koňader, naopak urychluje reprodukční procesy, což se mnohdy neslučuje s nárůstem teplot optimálních pro odchov mláďat.

ALAN však ovlivňuje víc než reprodukci. U myší způsobuje přejídání, překvapivě hlavně u samců, změny v metabolismu glukózy a produkci inzulinu, tvoří tedy základ pro vznik diabetu 2. typu [2]. Zasahuje také imunitní systém a ovlivňuje schopnost organismu bojovat s infekcemi. ALAN mění i chování živočichů. Ohrožuje noční tvory závislé na tmě pro hledání potravy či únik před predátory. Světlo narušuje křehkou rovnováhu mezi predátory a kořistí, mění pářicí rituály, prodlužuje aktivitu denních živočichů na úkor spánku a zkracuje aktivitu nočních živočichů, což vede k jejich vyčerpání a zhoršení zdravotního stavu. I jedna špatně nakloněná lampa veřejného osvětlení může vytvořit světelnou bariéru, kterou nepřekoná sova ani netopýr, což zmenšuje jejich teritoria a loviště.

Definice a Kategorie Světelného Znečištění

Kolem světelného znečištění panuje řada terminologických nejasností, které komplikují komunikaci mezi různými aktéry. Potřeba tuto situaci řešit vedla k mezioborové debatě, kterou koordinovala Česká společnost pro osvětlování Brno. Vzešla z ní tato definice: „světelné znečištění je uměle vytvořené světlo, které zvyšuje přirozenou úroveň osvětlení ve venkovním prostředí.“ Příslušný dokument definuje i další důležité termíny, světlem počínaje a venkovním prostředím konče.

Noční světlo můžeme rozdělit do dvou základních kategorií, které se někdy směšují. První z nich je světlo interiérové, které si každý z nás rozsvítí doma nebo v práci, a za jeho intenzitu i složení si sami neseme odpovědnost. Můžeme mluvit o tzv. světelné hygieně, do níž spadá například i otázka, jak (ne)zdravé je koukat do mobilu těsně před spaním. Druhou kategorií je venkovní osvětlení. Města i státy si pomalu uvědomují, že je z ekonomických i ekologických důvodů nutné začít je regulovat. Nejprve však je třeba položit si základní otázku: proč vlastně v noci svítíme?

Čtěte také: Případ Kramný a nečekaná spojitost s Helenou Vondráčkovou

Především kvůli bezpečnému pohybu ve večerním a nočním prostředí města. Musíme vidět, kde končí chodník, kde chybí dlažba nebo kolik lidí se pohybuje v našem okolí. Minimální úroveň veřejného osvětlení je tedy ve městech nezbytná. Nutné je i osvětlení na staveništích nebo jiných místech, kde se v noci pracuje, ale to je světlo dočasné. Ostatní druhy osvětlení, např.

Klasifikace negativních vlivů venkovního osvětlení je stále nepřehledná, což má své historické kořeny. První termín „rušivé světlo“ původně označoval svícení do ložnic pouličními lampami a rušení spánku. S rozvojem technologií LED začalo noční světlo „modrat“, šířit se více do atmosféry, astronomové přestali vidět na hvězdy a do debaty přinesli pojem „světelné znečištění“. Když se navíc prokázaly vážné dopady nočního světla na ekosystémy, připojili se biologové, kterým termín „světelné znečištění“ dával smysl jako míra nočního světla, která má biologický účinek, bez ohledu na jeho zdroj. A tak mezioborová debata mezi světelnými techniky, biology a astronomy v Česku nakonec vedla v říjnu 2023 k dohodě na definici světelného znečištění (viz rámeček na s. 169). Rušivé světlo zatím obecně přijímanou definici nemá, ale jde o „rušivý“ vliv každého jednoho svítidla, které svítí do ložnic, na ptačí hnízda, stromy či vodní plochy (obr. 1), oslňuje chodce, řidiče, sovy, netopýry nebo migrující ptáky, přitahuje hmyz či líhnoucí se mořské želvy.

Nezanedbatelná část světelného znečištění pochází i z interiérů. Odstrašujícím příkladem jsou polské skleníky - desetihektarový areál u Bogatyně, jehož světlo v roce 2016 způsobilo česko-polský spor. Výsledkem bylo pořízení nákladných rolet, které únik světla omezily. Jiným příkladem mohou být zářící prosklené budovy, které dokážou zastínit biologicky přijatelné veřejné osvětlení.

Historie a Současné Snahy o Regulaci

Kdy se tedy umělé světlo, zrozené s ušlechtilým cílem usnadnit lidem noční život, zajistit bezpečí a prodloužit den, proměnilo v toxický odpad? Zajímavý pohled na tuto otázku přináší práce dvou uznávaných odborníků na osvětlování, která mapuje historii norem pro veřejné osvětlení ve městech [4]. Autoři docházejí k závěru, že intenzita světla potřebná pro bezpečný pohyb ve velkých městěch západního světa byla dosažena již v polovině 20. století. Přesto se od té doby intenzita osvětlení dále zvyšuje. Provozovatelé sjezdovek, billboardů, nákupních center a veřejného osvětlení stále ještě hledají způsoby, jak více a lépe osvětlit své plochy a objekty.

Negativní důsledky pociťují i lidé, kteří nečtou přírodovědné a lékařské studie. Možná vás např. překvapí, že 60 % Evropanů dnes nemá šanci vidět Mléčnou dráhu. Dobrá zpráva je, že tento problém už dnes málokdo z klíčových aktérů úplně ignoruje. Ale stále stojíme před otázkou, jak jej řešit. Návrat k osvětlení jako v minulém století je možná utopie… Nebo snad ne? Například Berlín od letošního dubna vypíná osvětlení na městských dálnicích. Po zvážení bezpečnostních aspektů, světelného znečištění a potenciálních úspor CO2 se přiklonil k ekologickému řešení. Podobný přístup k osvětlování silnic zvolili i v britském Norfolku.

Čtěte také: Přírodní fotografie od Heleny Reifové

I u nás již víme, že regulace nočního světla je nezbytná. Staré normy bohužel nepočítaly s tím, že světlo může škodit, takže žádná nestanovila horní limity intenzity ani spektrum, které by se tolik nerozptylovalo do okolí. Až nová norma ČSN 36 0459, platná od března 2023, poukazuje na to, že bílé světlo do noci nepatří a že jsou oblasti, kam v noci světlo nepatří vůbec. Světlo ale nezná hranice, a proto je nutná mezinárodní spolupráce. Ministerstvo životního prostředí se v tomto ohledu skvěle angažuje a jeho Brněnská výzva [6] už propojila celou EU.

Zásady pro snížení světelného znečištění:

1. Světlo jen tam, kde ho opravdu potřebujeme. Osvětlujme jen to, co musí být vidět - nesviťme zbytečně nahoru ani do stran.
2. Když není světlo potřeba, zhasněme. Noční osvětlení prázdných parkovišť, skladů nebo ulic během spánku je zbytečné.
3. Méně je více. Používejme světla s minimální intenzitou a teplejším (oranžovým) odstínem - stačí našim očím a je šetrnější k přírodě.
4. Pomozme ostatním pochopit, že umělé světlo není hračka ani hlídač majetku.

Helena Illnerová: Expertka na Biologické Hodiny

Helena Illnerová, narozena 28. prosince 1937 v Praze, je průkopnicí ve výzkumu biologických hodin. Jako první na světě objevila závislost funkce biologických hodin v mozku savců na délce dne během ročních období. Oddělení, které vedla ve Fyziologickém ústavu AV ČR, je dnes mezinárodně uznávané a významně se podílí na výzkumu mechanismu synchronizace biologických hodin s vnějším prostředím. Studium chronobiologie, tedy nauky o čase v živých organismech, zavedla nejen ve Fyziologickém ústavu, ale i v rámci celé ČR. V letech 2001-2005 byla předsedkyní Akademie věd České republiky, kde zavedla program podpory mladých nadějných vědců.

Z rozhovoru s Helenou Illnerovou:

• Je opodstatněné rčení, že někomu tikají biologické hodiny ve smyslu, že žena cítí, že už je nejvyšší čas mít dítě? Vím, že se to říká, i já to někdy říkám mladým ženám, aby si uvědomily, že je již čas, aby měly dítě. Ale z pohledu naší vědy chronobiologie, tedy nauky o čase v živých organismech to správné není.
• Který čas by pro nás byl lepší, standardní nebo letní? Domnívám se, že nejlepší bude, navrátíme-li se ke standardnímu času. Kdybychom přijali letní čas pro celý rok, vstávali bychom delší část roku do tmy, než když budeme mít čas standardní. Potřebujeme tudíž právě to ranní světlo, aby se maličko předběhly a my zůstali synchronizování s vnějším 24hodinovým dnem.
• Co zejména bychom měli dodržovat, abychom nebojovali proti svému vlastnímu vnitřnímu času? Měli bychom dodržovat pravidelný denní režim, chodit spát ve stejnou dobu i ve stejnou dobu vstávat, ve dne mít dostatek světla, pokud možno intenzivního, optimálně i přirozeného vnějšího, a v noci pokud možno tmu.
• Co nás čeká v roce 2019 a vůbec v budoucnu ve vašem oboru? Očekávám, že budoucí výzkum více objasní cesty, kterými je systém propojován a nastavován, abychom lépe porozuměli tomu, jak žít v souladu s vnitřním časem i s vnějším světem.

tags: #helena #illnerova #světelné #znečištění #studie

Oblíbené příspěvky:

• Problém plastových brček
• Průvodce pro čistší město v Cities: Skylines
• Heidrun Push Up 60 l: Průvodce výběrem
• Obnovitelné zdroje a zdraví
• Novoroční pověry a odpadky