Stupně světelného znečištění a jeho dopady

Světelné znečištění je fenomén, který čím dál více ovlivňuje naše životní prostředí. Tento jev, často označovaný jako světelný smog, zahrnuje různé aspekty spojené s použitím umělého osvětlení a jeho nepříznivými dopady na přírodu i lidské zdraví. Světelné znečištění je široký pojem, který pokrývá všechny formy nežádoucího světla, jež má negativní dopady na životní prostředí. Světelný smog je specifický typ světelného znečištění, který se projevuje jako rozptýlené světlo v atmosféře, čímž snižuje viditelnost noční oblohy a přispívá k oslnění.

Příčiny a zdroje světelného znečištění

Světelné znečištění vzniká především v důsledku nevhodného nebo nadměrného osvětlování. Když světla, která mají sloužit k venkovnímu osvětlení, unikají do oblohy nebo se odrážejí od různých povrchů, dochází k šíření světelného smogu. Hlavními zdroji světelného znečištění jsou především veřejné osvětlení, komerční reklamy, osvětlení sportovních hřišť a architektonické osvětlení. Každý z těchto zdrojů přispívá k vytvoření světelného smogu různou měrou.

Dopady světelného znečištění

Dopady světelného znečištění na přírodu jsou významné a různé. Může ovlivňovat chování zvířat, včetně migrace ptáků, rozmnožování obojživelníků a aktivity netopýrů. Světelné znečištění narušuje přirozené biorytmy a způsobuje dezorientaci u druhů, které využívají noční oblohu pro navigaci. Světelný smog dramaticky snižuje viditelnost noční oblohy, což má významné důsledky nejen pro astronomické pozorování, ale i pro běžné noční prostředí. Světelné znečištění ruší přirozenou noční tmu a biorytmy všech živých organismů (včetně člověka), které tmu potřebují k efektivnímu spánku.

Světelné znečištění má také prokazatelný vliv na lidské zdraví. Vystavení nadměrnému umělému světlu, zvláště v noci, může narušit cirkadiánní rytmy a produkci melatoninu, což vede k poruchám spánku. Dlouhodobé vystavení světelnému znečištění je spojováno se zvýšeným rizikem vzniku chronických zdravotních problémů, včetně kardiovaskulárních chorob a depresí.

Ochrana před světelným znečištěním

K ochraně noční oblohy před světelným znečištěním existuje řada praktik, které zahrnují použití světelných zdrojů s nízkým jasem, směrování světla pouze tam, kde je potřeba, a používání časových spínačů pro zhasínání světel v určité hodiny. Chráněné krajinné oblasti (CHKO) v České republice aktivně spolupracují na ochraně noční oblohy. Tyto oblasti často implementují specifické regulační opatření pro omezení světelného znečištění a osvětu mezi místními obyvateli a návštěvníky. Spolupracují také s obcemi a městy na okolních územích, aby zajistily, že světelné zdroje v těchto oblastech minimalizují svého vlivu na noční prostředí.

Čtěte také: Výzkum v environmentální výchově

Ministerstvo životního prostředí ČR, společně s akademií věd ČR a dalšími odborníky na problematiku světelného znečištění, vypracovalo nové normy pro venkovní osvětlení, známé jako norma ČSN 36 0459. Tato norma stanovuje specifické požadavky na omezení nežádoucích účinků venkovního osvětlení. Ministerstvo životního prostředí podniká řadu kroků ke snížení světelného smogu, včetně zvýšené kontroly nad instalací a provozem veřejného osvětlení, poskytování pokynů pro osvětlování ve veřejných i soukromých sektorech a propagace využívání energeticky efektivních světelných zdrojů.

Mapy světelného znečištění

Mapy světelného znečištění jsou nástrojem, který vizualizuje úroveň světelného znečištění v různých oblastech. Tyto mapy, vytvořené pomocí satelitních snímků a terénních měření, ukazují, kde je světelného smogu nejvíce a kde je noční obloha nejtmavší. Obce mohou využít mapy světelného znečištění k optimalizaci svého venkovního osvětlení, což pomůže snižovat světelný smog a šetřit energie. Na základě těchto map mohou města a obce přizpůsobovat své osvětlovací plány tak, aby minimalizovaly nežádoucí světelné úniky, například směrováním svítidel dolů nebo použitím LED technologie s omezeným rozptylem světla.

Zde je podrobná mapa umělého jasu noční oblohy nad Českou republikou, která vychází z Falchiho atlasu. Kromě podrobného měřítka má mapa dvakrát jemnější stupnici jasu oproti originálu. S pomocí stupnice v legendě si můžete povšimnout, že nad Českou republikou se již nenachází přírodně tmavá obloha, a to ani nad Šumavou. Za mapy světelného znečištění se často (a mylně) vydávají družicové snímky s viditelným umělým nočním osvětlením. Z těchto snímků je patrné kolik světla jde z daného místa na zemi směrem vzhůru, ale snímky už nevypovídají nic o tom, jak tmavá noční obloha je v daném místě. Tyto snímky jsou nejčastěji pořízeny z družic Suomi-NPP a DMSP, případně z Mezinárodní vesmírné stanice (ISS).

Světelné znečištění v oblasti Ondřejova se v posledních letech znatelně zhoršuje. Souvisí to s rozšiřováním zástavby kolem dálnice, v obcích a především s velkými průmyslovými areály a se zaváděním osvětlené reklamy. Jde nám o zachování unikátních vědeckých pozorování z observatoře Ondřejov (pozorování planetek, aktivních galaktických jader, nestabilních hvězd, meteorů atd.). Světelné znečištění zvyšuje jas a šum pozadí. Znemožňuje tak pozorovat slabé objekty a vede k menší přesnosti při pozorování jasnějších objektů. Výzkum v Astronomickém ústavu AV ČR je financován ze státního rozpočtu a má vynikající mezinárodní ohlas. V Ondřejově se nachází největší dalekohled v České republice o průměru dvou metrů a řada dalších přístrojů.

Mapa světelného znečištění v České republice (převzato z Falchi et al. 2016). Světle modré oblasti jsou místa s nejnižší mírou světelného znečištění v České republice. Nejvíce světla je pak v okolí velkých měst a aglomerací. Tmavě modré, šedé a černé oblasti se u náš již nenacházejí.

Čtěte také: Výchova k udržitelnosti

Jizerská oblast tmavé oblohy (zkráceně JOTO, polsky: Izerski park ciemnego nieba, anglicky: Izera Dark Sky Park) je první mezinárodní park tmavé oblohy na světě. Nachází se v téměř neobydlené části Jizerských hor a leží z poloviny na české a polské straně Jizerských hor. Park slouží především k informování široké veřejnosti o problematice světelného znečištění, a také k ochraně přírody a životního prostředí. Iniciativa o vytvoření parku tmavé oblohy v Jizerských horách přišla z Astronomického ústavu Univerzity ve Vratislavi v Polsku. K ní se přidaly další instituce - Astronomický ústav AV ČR, v.v.i., Agentura ochrany přírody a krajiny ČR - Správa CHKO Jizerské hory, Nadleśnictwo Świeradów Zdroj, Nadleśnictwo Szklarska Poreba a Lesy ČR, krajské ředitelství Liberec. Tyto instituce 4. listopadu 2009, v rámci Mezinárodního roku astronomie, společně vyhlásily Jizerskou oblast tmavé oblohy.

Bortleova stupnice tmavosti oblohy

S rostoucí mírou světelného znečištění, které lidem znemožňuje pohled na skutečnou, přirozenou noční oblohu, vyvstala potřeba nějakým způsobem popsat kvalitu pozorovacích podmínek, zejména pak tmavost oblohy. Mezi amatéry se běžně používá magnituda nejslabší, prostým okem viditelné hvězdy, takzvaná MHV (mezní hvězdná velikost). Problém je, že tento údaj se může u jednotlivých pozorovatelů velmi lišit v závislosti na jejich zkušenostech, zrakové ostrosti, refrakčních vadách oka a také na tom, co kdo ještě považuje za “viditelnou hvězdu”. MHV je tak do značné míry subjektivní údaj, který dává jen velmi hrubou představu o pozorovacích podmínkách.

Na druhé straně je exaktní přístup používaný profesionály, kteří uvádějí přímo jas oblohy (v magnitudách na čtvereční úhlovou vteřinu). Z tohoto důvodu publikoval v roce 2001 americký astronom John E. Bortle v časopise Sky and telescope devítibodovou stupnici tmavosti oblohy, všeobecně známou jako Bortleova škála (Bortle scale). Oproti MHV není tolik závislá na pozorovateli, k jejímu použití není potřeba žádný měřící přístroj a ostatním poskytuje celkem dobou představu o skutečném stavu pozorovacích podmínek. Klíčovou částí je viditelnost, resp. neviditelnost některých objektů a úkazů na obloze, včetně projevů světelného znečištění. Bohužel, u nás v Česku jsou nejlepší 3 úrovně již takřka nedostupné, neboť jsme svojí bezohledností dokázali noční oblohu téměř zlikvidovat.

U každého stupně je uvedeno místo nebo oblast u nás, kde je za běžných podmínek obloha zhruba na dané úrovni a orientační hodnota jasu oblohy. Dále jsme pomocí planetária Stellarium vytvořili simulace vzhledu zimní oblohy pro stupně 9, 7, 5 a 3.

Stupeň 9: Městské centrum

Celá obloha je jasně osvícená a to i v zenitu. Mnoho hvězd tvořících známá souhvězdí je neviditelných a některá slabší souhvězdí, jako Rak nebo Ryby nejsou vidět vůbec. Kromě Plejád není pouhým okem viditelný žádný Messierův objekt. Jediné nebeské objekty, které nabízejí pěkný pohled v dalekohledu, jsou Měsíc, planety a několik nejjasnějších hvězdokup (pokud je vůbec najdete). Takto vypadá obloha v centrální oblasti Prahy.

Čtěte také: Úloha mikroorganismů v čištění

Stupeň 7: Vnitřní oblasti velkoměst

Obloha září šedobílou nebo oranžovou barvou, novinové titulky jsou bez problémů čitelné i bez zdroje světla. M31 a M44 jsou sotva viditelné zkušeným pozorovatelům za dobré noci a pouze jasné Messierovy objekty jsou dosažitelné středně velkým dalekohledem. Některé z hvězd známých souhvězdí jsou obtížně viditelné nebo úplně chybí. Takto vypadá obloha ve vnitřních oblastech velkoměst.

Stupeň 5: Okrajové části velkoměst, většina středně velkých měst

Celé nebe má mlhavý, šedivý nádech. Silné zdroje umělého světla jsou patrné ve všech směrech. Mléčná dráha je téměř nebo úplně neviditelná. M31 a M44 mohou být spatřeny pouhým okem, ale jsou velmi nenápadné. Mraky jsou jasně nasvícené. I ve středně velkém dalekohledu jsou jasné Messierovy objekty pouze vybledlé stíny své skutečné podoby. Takto vypadá obloha ve většině středně velkých měst, okrajových částech velkoměst.

Stupeň 3: Menší města a okolí velkých měst

Žádné známky zvířetníkového světla nejsou patrné, ani za nejlepších nocí. Náznaky Mléčné dráhy jsou zřejmé pouze poblíž zenitu. Obloha do výšky 35 stupňů nad horizont má světlý šedobílý nádech. Mraky kdekoliv na nebi se jeví poměrně jasně nasvícené. Nemáte problém vidět okuláry a ostatní příslušenství odložené na stole. M33 není viditelná bez pomoci triedru a M31 je jen málo nápadná prostým okem. Takto vypadá obloha v menších městech a v okolí velkých měst.

Stupeň 1: Skutečně tmavá obloha

Zvířetníkové světlo, protisvit a zodiakální pás jsou viditelné - zvířetníkové světlo bije do očí a zodiakální pás se táhne přes celou oblohu. M33 je velmi nápadná a může být viditelná i přímým pohledem. Mléčná dráha v oblasti Štíra a Střelce je tak jasná, že na zem vrhá zřetelné mlhavé stíny. MHV volným okem se pohybuje až mezi 7,5. a 8. magnitudou (!), přítomnost Jupitera a Venuše na obloze může působit rušivě. Airglow je zřetelné podél horizontu. S 30cm dalekohledem se můžete dostat přes 17 mag, zatímco 50cm dalekohledem a vhodným zvětšením dokonce až k 19 mag (!). Pokud pozorujete na travnatém stanovišti obklopeném stromy, váš dalekohled a společníci téměř nejsou vidět. V ČR se takto tmavá obloha již nevyskytuje.

Legislativa a regulace

Původní verze zákona o ochraně ovzduší (číslo 86/2002 Sb.) účinná od 1. června 2002 v § 2 odst. 1 písm. r) definovala, že se pro účely zákona rozumí světelným znečištěním „…každá forma osvětlení umělým světlem, které je rozptýleno mimo oblasti, do kterých je určeno, zejména pak míří-li nad hladinu obzoru.“ Ve znění novelizujícího zákona č. 92/2004 Sb. s účinností od 3. Podle § 3 odst. 10 původního znění zákona od 1. června 2002 platilo: „Při činnostech v místech a prostorech stanovených prováděcím právním předpisem je každý povinen plnit nařízení orgánu obce a v souladu s ním provádět opatření k zamezení výskytu světelného znečištění ovzduší.“, podle odst. 12 „Prováděcí právní předpis stanoví místa a prostory, kde nesmí docházet k výskytu světelného znečištění, činnosti, na které se vztahuje povinnost podle odstavce 10, opatření ke snižování nebo předcházení výskytu světelného znečištění a limity stanovující horní mez světelného znečištění.“

Všechna tato ustanovení byla zrušena novelizujícím zákonem č. 92/2004 Sb. s účinností od 3. března 2004. Od 3. března 2004 podle zákonem č. 92/2004 Sb. novelizovaného znění § 50 odst. 3 „Obec může obecně závaznou vyhláškou zakázat promítání světelných reklam a efektů na oblohu a zakázat používání laserové techniky při kulturních akcích.“ Regulace byla tedy výrazně zmenšena a přešla z přenesené působnosti do samostatné působností obcí.

Namísto české legislativy byl pojem „světelné znečištění” od roku 2009 zakotven v právu Evropské unie, konkrétně pak v Nařízení Komise (ES) č. 245/2009, které má vyšší právní sílu jak české zákony, a je přímo účinné ve všech státech Evropské unie. Světelným znečištěním se „rozumí souhrn všech nepříznivých dopadů umělého světla na životní prostředí, včetně vlivu rušivého světla”. Nařízení Komise (ES) č. 245/2009 bylo zrušeno nařízením č. 2019/2020.

Světelné znečištění v číslech

Infografika znázorňuje procento plochy zemského povrchu, u něhož se mezi lety 2014/15 a 2020/21 pohyboval jas na těchto dvou hraničních hodnotách. Státy jsou seřazeny podle čistého nárůstu světelných emisí. Horní část při 0,5 nW/cm²/sr a dolní část při hodnotě 2 nW/cm²/sr. Turecko, Polsko, Srbsko, Litva a Česko jsou země s největším čistým nárůstem jasu povrchu za sledované období. Naopak Spojené království, Island, Portugalsko, Francie a Finsko vykazují největší čisté snížení světelného znečištění. V případě Francie k poklesu světelných emisí pravděpodobně přispěl přísný právní rámec. V Česku jsme zaznamenali malé změny na obou úrovních světelných emisí, nicméně na obou úrovních byl nárůst větší než pokles. Obecně platí, že největší nárůst umělého osvětlení nastal při nejnižší úrovni světelných emisí 0,5 nW/cm²/sr.

Infografika vpravo ukazuje roční průměrné světelné emise pro vybrané země EEA38 v letech 2000-2020. Tyto emise jsou měřeny v nW/cm²/sr a většina vybraných zemí vyzařuje relativně podobné úrovně světla s průměrem 0,66 v posledním hlášeném roce (2020). Průměrná hodnota je však zvýšena vlivem krajních hodnot, např. u Malty evidujeme 17. největší znečištění na světě. Až 89 % populace tam žije pod světelně znečištěnými oblohami, Birdlife Malta.

Světelné znečištění se za posledních 25 let celosvětově zvýšilo alespoň o 50 %, Star Register. Některé odhady naznačují, že se světelné znečištění zvýšilo o 2,2 % ročně, zatímco novější odhady pracují s možností, že tyto studie podcenily změny a satelity nezachytily část světelných emisí.

V Česku je problém se světelným znečištěním známý úřadům, které naplňují závazek tento problém řešit, a v roce 2024 vstoupila v platnost nová pravidla zaměřená na snížení světelného znečištění. Pravidlo specifikuje intenzitu, směr a barvu světla vyzařovaného pro různá prostředí včetně specifikací pro LED panely a osvětlené billboardy. Pravidlo není právně závazné, ale slouží jako vodítko pro obce, například aby se zabránilo instalaci světel s ostrým bílým světlem, Český rozhlas, 2023.

Infografika znázorňuje vztah mezi světelným znečištěním, zdravím lidí, zvířat a vlivem na faunu a flóru. Ukazuje, že světlo je prospěšné do určité prahové úrovně, ale při jejím překročení se stává škodlivým. Ve spodní části infografiky je možné zobrazit si studie o socioekonomických dopadech světelného znečištění. Mezi nejvýznamnější příklady patří vliv světelného znečištění na populaci mořských želv v Karibiku, které bylo odhadnuto v roce 2016 až na 288 milionů dolarů při cenové hladině v roce vydání studie. Zbytečné venkovní osvětlení v USA znamenalo v roce 2023 ztrátu odhadem až 3 miliard dolarů.

Navzdory rostoucímu počtu důkazů o světelném znečištění a jeho negativních dopadech v posledních letech zůstávají podklady o socioekonomických dopadech světelného znečištění omezené, zejména v odhadech nákladů a přínosů, Widmer a kol., 2022. Ačkoli je naznačena souvislost mezi světelným znečištěním a několika socioekonomickými aspekty, jejich velikost není jasně stanovena. Navíc se výsledky jednotlivých studií liší. Důkazy naznačují negativní vztah mezi světelným znečištěním a zdravím lidí a zvířat a blahobytem divoké přírody a životního prostředí.

Vliv na zdraví

Existuje značné množství epidemiologických a klinických důkazů, které naznačují spojitost mezi umělým nočním osvětlením v interiéru a zdravotními problémy, Chepesiuk, 2009, Masri, Sassone-Corsi, 2018, Cao a kol. 2023, Fonken, nelson, 2016, Yao a kol., 2020. Spojování zdánlivě neškodného vyzařování světla s negativními zdravotními důsledky se může zdát přehnané, nicméně jedním z hlavních faktorů ovlivňujících cirkadiánní rytmus je právě světlo, což naznačuje spojitost mezi světelnými emisemi a zdravím. Světlo synchronizuje biologické hodiny našeho těla, což ovlivňuje produkci hormonů, buněčnou regulaci a další biologické aktivity. Studie ukazují, že světelné znečištění je spojeno s nemocností, včetně rakoviny, diabetu, obezity a kardiovaskulárních chorob prostřednictvím svého vlivu na cirkadiánní cyklus, Chepesiuk, 2009, Heart, 2020, Cao a kol., 2023, Kyba a kol., 2017.

Vliv na zvířata, divokou přírodu a ekosystém

Světelné znečištění ovlivňuje faunu i flóru. Výzkumy ukazují, že hmyz, želvy, ptáci, ryby, plazi a další druhy divoké přírody mohou trpět změnou chování a rozmnožovacích cyklů jak ve venkovských, tak v městských oblastech, Rich, Langcore, 2006. Umělé světlo v noci bylo dokonce označeno za nástroj pro rušení hmyzu a bylo považováno za jeden z faktorů vysvětlujících drastický pokles druhové rozmanitosti a biomasy hmyzu v geograficky odlišných oblastech, Owens a kol.. Migrace druhů je další problém přisuzovaný světelnému znečištění. Umělé světlo některé druhy přitahuje a některé odpuzuje, což narušuje přirozený vzor pohybu a mění rozložení hmyzu, Degen a kol., 2016, Macgregor, 2016. Pokud jde o flóru, studie ukazují, že stromy mohou mít problémy s přizpůsobením se sezónním změnám, což následně ovlivňuje divokou přírodu, Rich, Langcore, 2006.

Možnosti omezení světelného znečištění

Světelné znečištění lze částečně omezit kvalifikovaným návrhem osvětlovacích soustav tak, aby světlo co nejméně unikalo do prostoru. Tento pojem se nejčastěji používá ve vztahu k venkovnímu prostředí a jeho okolí, ale používá se také pro označení umělého osvětlení v interiérech.

Snížení světelného znečištění se dá provést několika způsoby, jako například snížení jasu světel, snížení oslnění od světla a jeho intenzity či zrušení zbytečného osvětlení. Příkladem řešení je vhodné nastavení systému veřejného osvětlení. Například v obci Jesenice u Prahy funguje inteligentní osvětlení, které v nočních hodinách svítí pouze na 20 % a naplno se rozsvítí, když po ulici někdo jde. Lampy také filtrují modré světlo, aby svítily žlutě.

Jako první v Česku deklarovalo omezování světelného znečištění statutární město Opava, které jej zahrnulo do programového prohlášení Rady města v březnu 2015. Měst ospolupracovalo se Slezským gymnáziem na projektu EMISE, který řešil světelné znečištění ve městě. V roce 2025 město Opava zahájilo rozsáhlou obnovu veřejného osvětlení - přes 3000 světel, kdy každá ulice spadala do jiné třídy osvětlení. Svítidla byla nastavena podle odborných výpočtů s ohledem na bezpečnost, úspory i zdravé prostředí.

Alternativní pohled na světelné znečištění

Termín světelné znečištění se v češtině a v prostředí České republiky běžně používá. Někteří lidé považují toto označení za nepřesné a zavádějící, neboť ve svém obvyklém významu slovo znečištění popisuje stav, kdy na něčem (nebo v něčem) zůstává cizorodá látka i poté, co přestane působit zdroj znečištění, což není případ světla. Averze vůči výrazu přeloženého jako „znečištění” mívá původ buď v subjektivním pocitu nebo v „technokratickém” či „materialistickém” pojetí nečistoty, které nelze jednoduše přenést na působení elektromagnetickým zářením v případě světla. Původní smysl působení tohoto jevu popsaného v astronomii je spíše „kontaminace” nežli „špína”, nicméně mezinárodně je pojem Light Pollution součástí i oficiálních technických slovníků v oblasti elektrotechniky a osvětlování - viz Mezinárodní elektrotechnický slovník IEC, výraz číslo 845-29-177 a slovník organizace CIE International Lighting Vocabulary, výraz číslo 17-29-177.

tags: #stupně #světelného #znečištění

Oblíbené příspěvky:

• Udržujte kuchyň čistou s Helit Classic
• Vysokotlaký čistič Riwall REPW 150 SET - recenze
• Analýza laxních zákonů o znečištění
• Vitalita českých lesů
• Využití přírodních prvků v muzikoterapii