Mokslo ir technologijų pasaulis

Žvaigždėtas dangus yra nuostabus naktis praturtinantis reginys, kuris sužadina žmonių vaizduotę nuo neatmenamų laikų. Tačiau, amerikiečių ir italų mokslininkų atliktame tyrime, peržvelgiančiame pasaulio šviesos taršos kiekį, paaiškėjo, kad trečdalis žmonijos nebegalės grožėtis žvaigždėtu dangumi.

Šviesos tarša yra viena iš sparčiausiai plintančių aplinkos pasikeitimo formų. Daugelyje išsivysčiusių šalių, didelis dirbtinių šviesų kiekis sukuria šviesos skraistę, kuri paslepia žvaigždes ir žvaigždynus.

Šviesos tarša didžiausia tokiose šalyse kaip Singapūras, Italija ir Pietų Korėja. Vakarų Europoje, tik nedideliuose plotuose galime stebėti naktinį dangų, daugiausia Škotijoje, Švedijoje ir Norvegijoje. Beveik pusė JAV teritorijos yra lengvai apakinta šviesos.

Tokia tarša pastebima ir Lietuvos teritorijoje. Astronomė dr. Erika Pakštienė tikina, kad mokslininkams šis efektas yra žinomas seniai ir ne veltui visos didžiausios observatorijos statomos atokesnėse vietovėse, keliamos į kalnus. Taip pat ji įspėja, kad jei naktimis naudosime vis daugiau apšvietimo, žvaigždžių – nebematysime.

Kodėl žvaigždžių stebėjimui reikalingas tamsus dangus?

Bet koks papildomas dangaus apšvietimas sumažina danguje matomų žvaigždžių skaičių. Elementariausias pavyzdys, kodėl žvaigždžių stebėjimui reikalingas tamsus dangus, būtų dienos ir nakties palyginimas. Dieną, kai dangus šviesus, mes jame nematome nei vienos toliau už Saulę esančios žvaigždės. Niekam nekyla klausimas, kodėl taip yra, nes visiems aišku, kad Saulė užgožia kitas žvaigždes savo Žemės atmosferoje išsklaidoma šviesa.

Kas nutinka mūsų aplinką nuolat apšviečiant dirbtinėmis šviesomis? Ar susiformuoja rūkas neleidžiantis pastebėti daugiau žvaigždžių?

Dirbtinė šviesa rūko nesudaro, bet jos sukeliamas efektas iš tikrųjų kažkuo primena rūką. Pažvelgus į giedrą naktinį dangų didmiestyje dažnai būna sunku suprasti, ar dangus iš tikrųjų yra giedras, ar aptrauktas pusiau skaidriu aukštų debesų sluoksniu, nes mieste matomos tik ryškiausios žvaigždės. Dirbtinis mūsų aplinkos apšvietimas imtas vadinti šviesos tarša dėl jos pertekliaus sukeliamo neigiamo poveikio žmonėms, gyvūnams, augalams.

Ar dažnai susiduriate su šviesos užterštumo problema?

Kadangi esu astronomė ir man dažnai tenka stebėti astronomijos observatorijose, šviesos užterštumo problema man yra gerai žinoma, ypač ta dalis, kuri susijusi su astronominiais stebėjimais. Manau, dažnas Lietuvos gyventojas, kuris retkarčiais pakelia akis į naktinį dangų, pastebėjo, kad dangus atrodo visiškai kitaip miesto ribose ir užmiestyje. Taip, Lietuvoje toks reiškinys stebimas ir jau seniai. Pirmieji tai pajuto astronomai.

Kada atsirado ši problema?

Prieš maždaug 100 metų dar nebuvo problemos su šviesos tarša miestuose, todėl ir Lietuvoje astronomijos observatorijos buvo Vilniuje. Dabar senoji Vilniaus universiteto observatorija bei šalia Vingio parko esanti Vilniaus universiteto observatorija jau nebenaudojamos pagal paskirtį. Ieškant tamsaus dangaus astronominiams stebėjimams, maždaug 70 km nuo Vilniaus, 10 km nuo Molėtų, buvo įkurta Molėtų astronomijos observatorija. Dabar ten ir atliekame astronominius stebėjimus.

Kaip Jūs stebite naktinį dangų?

Astronomai dangų stebi teleskopais ir prie jų pritvirtintais specialiais prietaisais, kurie fiksuoja iš žvaigždės ateinančią šviesą. Tobulėjant prietaisams atsirado galimybė stebėti vis silpnesnes ir tolimesnes žvaigždes tuo pačiu gaunant daugiau informacijos apie mus supančią Visatą ir jos praeitį. Tačiau ne vien teleskopų dydis lemia galimybę pažvelgti toliau, bet ir triukšmai, kuriuos skleidžia dangus ir visa aplinka.

Triukšmas, suprantamas, kaip garsai? Dėl jų stebėjimas tampa neįmanomu?

Paprastai žmonės triukšmą suvokia kaip garso triukšmą. Bet astronomijoje mes susiduriame su nepageidaujamų elektromagnetinių bangų triukšmu. Šiuo atveju kalbant apie elektromagnetinių bangų triukšmą turime omeny regimuosius ir infraraudonuosius (arba šiluminius) spindulius. Dėl to stebėjimai praranda savo tikslumą, o kai kuriuos objektus stebėti pasidaro neįmanoma. Esant šviesiam dangui neįmanoma net ir su didžiausiais antžeminiais teleskopais užfiksuoti tokių smulkių struktūrų kaip tolimų galaktikų vijos, planetiškieji ūkai arba supernovų sprogimo liekanos.

Kaip galima sumažinti infraraudonosios spinduliuotės triukšmą? O kaip regimosios šviesos triukšmą? Galbūt prie to galėtų prisidėti ir miestų gyventojai?

Sumažinti infraraudonosios spinduliuotės triukšmą įmanoma šaldant šviesos imtuvą. Kuo labiau atšaldomas imtuvas, tuo mažesnis šiluminis triukšmas. Kartais imtuvai atšaldomi iki –70^oC ir net žemesnės temperatūros.

Bandome visaip sumažinti ir regimosios šviesos triukšmą. T.y. stebėjimai organizuojami per jaunatį, kai naktys yra tamsios, observatorijos statomos toli nuo miesto šviesų. Važiuodami į Molėtų observatoriją pamatysite kelio ženklus su prašymu išjungti tolimąsias automobilio šviesas, kad netrukdyti stebėjimams. Šalia observatorijos esančių namų šeimininkai prašomi vakarais uždengti langus šviesą nepraleidžiančiomis užuolaidomis arba žaliuzėmis. Kaip matote, didžioji dalis šviesos triukšmo priklauso ne nuo paties astronomo, o nuo aplinkos ir žmonių geranoriškumo bei sąmoningumo.

Jei jau sunku įžiūrėti dangaus kūnus su itin įmantriais prietaisais, tai kaip dėl žmogaus akies? Kokių ypatingų reginių nebegalime pamatyti esant šviesos taršai?

Panašiai kaip su astronominiais imtuvais, šviesos triukšmas sumažina ir žmogaus akies galimybę įžiūrėti silpnesnes žvaigždes naktiniame danguje. Nematant silpniausių žvaigždžių danguje, neįmanoma danguje pamatyti ir Paukščių tako – Mūsų galaktikos projekcijos danguje.

Kodėl žmogaus akis, kuri pasižymi sugebėjimu prisitaikyti matyti esant skirtingam apšvietimui, nesugeba prisitaikyti matyti žvaigždžių didmiesčio centre?

Už žmogaus sugebėjimą matyti esant blankiam apšvietimui yra atsakingi akies tinklainės receptoriai, vadinami stiebeliais arba lazdelėmis. Jie jautriausi yra mėlynai ir žaliai šviesai, o raudonai šviesai yra beveik nejautrūs.

Esant mieste aplinkoje yra didelis kiekis baltos šviesos, tame tarpe ir mėlynų bei žalių spindulių, kurie gana greitai "apakina" stiebelius, žmogaus akis pasidaro ne tokia jautri į akį patenkančiai šviesai ir šviesai, kuri ateina iš silpnų žvaigždžių, bet vis dar sugeba matyti ryškiausias žvaigždes.

Kaip Lietuva atrodo tarp kitų valstybių, pagal šviesos taršos rodiklius?

Mačiau pasaulio užterštumo šviesa žemėlapį ir vis dar galiu pasidžiaugti, kad Lietuva yra viena iš mažiausiai užterštų dirbtinės šviesos spinduliuote šalių. Aiškų, gal taip yra ir ne iš gero gyvenimo, o taupant valstybės lėšas, bet astronomai ir romantikai tuo tik džiaugiasi. Žinoma, jei bus įrengiama vis daugiau dirbtinio apšvietimo žibintų, tai vis mažiau žvaigždžių matysis ir Lietuvoje.

Tai gali būti, kad laikui bėgant žvaigždžių nebematysime?

Jei žmonės naktį norės matyti lygiai taip pat kaip ir dieną ir visą Lietuvos plotą apšvies kaip futbolo aikštę, tai gali būti, kad žvaigždžių nesimatys iš viso. Dabar dar yra kur pabėgti iš apšviesto miesto, bet tarkim Vokietijoje kai kuriose srityse šimtų kilometrų spinduliu nerasite tamsaus kampelio, vien tik apšviestos teritorijos.

Jei negalėsime jų matyti, tai kokia to reikšmė žmogui, gyvūnams?

Mano supratimu, dėl dirbtinio apšvietimo ir sumažėjusio matomų žvaigždžių kiekio naktimis migruojantys paukščiai gali pasiklysti. Yra buvę pranešimų spaudoje, kai naktimis migruojantys paukščiai užklysta į apšviestus miestus ir jų nebe palieka, nors nėra prisitaikę gyventi tokioje aplinkoje, kur nėra tinkamų ar pakankamų maisto resursų ir kur tokių neprisitaikiusių padarėlių tyko nežinomi plėšrūnai.

Tai šis efektas gali sutrikdyti žmonių bei gyvūnų prisitaikymą prie dienos ilgio, pakenkti natūraliems evoliucijos suformuotiems įpročiams?

Milijonus metų trukusios evoliucijos eigoje visi gyvi organizmai prisitaikė gyventi pagal tam tikrą šviesos ir tamsos kaitos ritmą. Šviesa organizme sužadina vienokius procesus, tamsa - kitokius. Ir visi procesai organizmui yra gyvybiškai svarbūs. Gyvenimas nuolatinėje šviesoje, kaip ir nuolatinėje tamsoje, neišvengiamai sukelia sveikatos sutrikimus.

Žmogus dar gali sureguliuoti savo šviesos ir tamsos režimą dirbtiniais būdais (užuolaidos, žaliuzės, įvairių bangų ilgių dirbtinis apšvietimas), bet gyvūnai tokių galimybių neturi. Nuo užterštumo šviesa labiausiai nukenčia naktiniai gyvūnai, be to jie pasidaro matomi juos medžiojantiems aukštesniems gyvūnams. Sutrinka gyvūnų poilsio ir būdravimo režimas. Gali sutrikti net sezoniniai jų organizmų pokyčiai. Gyvūnai pasąmoningai apie atėjusį pavasarį sprendžia ne tik pagal atšilusį orą, bet ir pagal pailgėjusią dienos trukmę. Būtent nuo dienos trukmės priklauso, kada gyvūnas pradės keisti savo žieminį kailį į vasarinį, kada pradės poruotis ir vesti jauniklius.

Kaip sumažinti šviesos taršos poveikį?

Norint kaip galima labiau sumažinti neigiamą dirbtinės šviesos žalą, reikėtų naudoti ilgesnių bangų (geltonos, oranžinės, raudonos) šviesos lempas, kurios būtų montuojamos kryptinguose šviestuvuose. T.y. šviestuvai neturėtų būti skirti apšviesti viską aplinkui. Jie šviesą turėtų nukreipti tik į objektą, kurį norime apšviesti (aikštelė, šaligatvis), kad būtų kuo mažiau išskaidytos šviesos ir dangus liktų kaip galima tamsesnis.

Nuo to visiems bus tik geriau. Juk mes visada perjungiame tolimąsias automobilio šviesas į artimąsias, kai priešpriešais pasirodo kitas automobilis. Reiktų tobulinti šviesų naudojimo kultūrą ir kitose mūsų gyvenimo ir veiklos srityse. Astronomai, fizikai, biologai ir miestų infrastruktūrų kūrėjai turėtų glaudžiai bendradarbiauti, kad dirbtiniam miestų apšvietimui būtų naudojami tik optimaliausi, mažiausiai žalos aplinkai sukeliantys prietaisai.