اتجاهات جديدة في الإضاءة الليلية العالمية: زيادة التناوب بين المناطق المضيئة والمظلمة، لم يعد الأمر مجرد إضاءة مستمرة أحادية الاتجاه
حتى مع التخفيضات الاستباقية في الإضاءة الليلية في بعض المناطق الرئيسية، فإن شدة الإضاءة الليلية العالمية الإجمالية لا تزال في اتجاه تصاعدي.
لطالما أعرب علماء الفلك والمدافعون عن حماية السماء المظلمة عن أسفهم لحقيقة أن السماء المرصعة بالنجوم التي نراها اليوم على الأرض لم تعد كما كانت. فبمجرد الخروج من المناطق الحضرية المكتظة بالسكان والنظر إلى السماء، نجد أن سماء الليل الشاسعة والخلابة، التي كانت ترشد القدماء، أصبحت الآن مجرد هالة رمادية ضبابية في معظم أنحاء العالم. كما تعكس تغيرات الأضواء ليلاً قصص التطور الاجتماعي البشري. وقد كشفت وكالة ناسا، من خلال رصد الأقمار الصناعية، عن نمط جديد للتغيرات الكامنة وراء ضوء الليل.
كشفت دراسة رائدة نُشرت مؤخرًا في مجلة *Nature* عن تحليل صور الأقمار الصناعية اليومية التي التُقطت على مدى عقد تقريبًا من مشروع "Black Marble" التابع لوكالة ناسا، مُفندةً بذلك اعتقادًا سائدًا منذ عقود بأن الإضاءة الليلية العالمية ستزداد باطراد وبشكل متواصل عامًا بعد عام. والحقيقة أكثر تعقيدًا بكثير مما كان يُتصور. ففي الوقت الراهن، تحدث ظاهرتا السطوع والخفوت في آنٍ واحد على مستوى العالم، حتى داخل البلد الواحد، مع تسارع وتيرة هذه التغيرات.
البيانات الإجمالية: زيادة في شدة الإضاءة العالمية، مع نطاق واسع من التقلبات
حللت هذه الدراسة، التي قادها باحثون من جامعة كونيتيكت بالتعاون مع مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا، وجامعة ميريلاند، وجامعة ييل، وجامعة كورنيل، ومؤسسات بحثية في جميع أنحاء أوراسيا، 1.16 مليون صورة التقطتها الأقمار الصناعية بين عامي 2014 و2022. وتشمل النتائج الرئيسية ما يلي: استنادًا إلى بيانات عام 2014، زادت شدة الإضاءة الليلية العالمية بنسبة 34% إجمالاً؛ ومع ذلك، فإن التعتيم في مناطق مختلفة قد عوّض هذه الزيادة البالغة 18%، مما أدى إلى زيادة صافية قدرها 16% في الإضاءة الليلية العالمية على مدى تسع سنوات.
وبعيدًا عن البيانات، فإن التغيرات الديناميكية في شدة الضوء أكثر أهمية. تُظهر الإحصاءات أنه خلال فترة الدراسة، شهدت جميع المناطق التي طرأت عليها تغيرات في الإضاءة ما معدله 6.6 تحولات بين الضوء والظلام، مما أثر على مساحة إجمالية من اليابسة تتجاوز 21 مليون كيلومتر مربع. لم تعد الأرض كوكبًا يضيء ببطء، بل أصبحت أشبه بضوء متذبذب باستمرار.
أوروبا وأمريكا: السياسات والتكنولوجيا تقودان انخفاض شدة الإضاءة، مع وجود اختلافات إقليمية كبيرة
لقد ترك الانتشار الواسع لإضاءة LED وتطبيق اللوائح ذات الصلة بصمات واضحة على صور الأقمار الصناعية، مما جعل التغيرات في شدة الإضاءة في أوروبا وأمريكا مرجعًا رئيسيًا لصناعة الإضاءة.
شهدت العديد من الدول الأوروبية انخفاضًا ملحوظًا في شدة الإضاءة الليلية: فمقارنةً ببيانات عام 2014، سجلت فرنسا انخفاضًا بنسبة 33% في إجمالي الإشعاع الضوئي الليلي، والمملكة المتحدة بنسبة 22%، وهولندا بنسبة 21%. وتشمل أسباب ذلك الاستبدال الواسع النطاق لمصابيح الإضاءة بمصابيح LED في مختلف البلدان، وتطبيق معايير كفاءة الطاقة الإلزامية من قبل الاتحاد الأوروبي ودول أخرى، فضلًا عن تطبيق سياسات مكافحة التلوث الضوئي؛ إذ ساهمت عوامل متعددة مجتمعةً في خفض شدة الإضاءة الليلية.
لطالما دافعت صناعة الإضاءة عن القيمة الاقتصادية والمزايا البيئية لوحدات إضاءة LED في المباني العامة والمرافق البلدية، معتمدةً في معظم استنتاجاتها على البيانات المالية ودعم الكهرباء ونماذج التكلفة. والآن، تُظهر بيانات رصد الأقمار الصناعية بشكل مباشر أن تحديثات الإضاءة قد أسفرت بالفعل عن انخفاض ملموس في سطوع الليل في مختلف البلدان.
تُظهر التغيرات في شدة الإضاءة في الولايات المتحدة تباينًا إقليميًا واضحًا. فمدن الساحل الغربي تشهد زيادة مستمرة في شدة الإضاءة، بما يتماشى مع اتجاهات النمو السكاني والتوسع الحضري في المدن الساحلية. في المقابل، انخفضت مستويات الإضاءة في معظم أنحاء الساحل الشرقي وأجزاء من الغرب الأوسط، ويعود ذلك أساسًا إلى انخفاض عدد السكان في المناطق الحضرية القديمة، وتراجع الصناعات التقليدية، وانتشار استخدام الإضاءة الموفرة للطاقة. وتتميز المناطق المركزية المنتجة للنفط والغاز بخصائص فريدة: فحوض بيرميان في تكساس وتكوين باكن الصخري في داكوتا الشمالية يشهدان ارتفاعًا ملحوظًا في شدة الإضاءة خلال فترات ازدهار استخراج النفط والغاز، يليه انخفاض في شدة الإضاءة بمجرد انحسار نشاط الاستخراج. ويرتبط هذا التذبذب ارتباطًا وثيقًا بتقدم عمليات استخراج النفط والغاز، ولا يتأثر فقط بأسعار النفط العالمية.
أحداث غير متوقعة: أزمة الطاقة والجائحة كعوامل محفزة لتقلبات شدة الإضاءة على المدى القصير
شكلت أزمة الطاقة الأوروبية عام 2022 تجربة طبيعية للملاحظة الاجتماعية. فمع تأثرها بالنزاعات الإقليمية، تعرضت إمدادات الطاقة في جميع أنحاء أوروبا لضغوط كبيرة، وكشفت صور الأقمار الصناعية عن انخفاض مستمر في مستويات الإضاءة الليلية في العديد من دول أوروبا الغربية بدءًا من ذلك العام، مع تسجيل فرنسا وبلجيكا وبولندا وهولندا انخفاضات ملحوظة بشكل خاص.
تستطيع صور الأقمار الصناعية اليومية رصد تفاصيل لا تستطيع البيانات الموجزة السنوية إظهارها: فبعد أن طبقت الدول الأوروبية تدابير ترشيد استهلاك الطاقة، انخفضت شدة الإضاءة الليلية بشكل فوري تقريبًا. وفي غضون أشهر قليلة، حققت أوروبا انخفاضًا كبيرًا وملحوظًا في الإضاءة الليلية. لم يكن هذا التغيير مدفوعًا بتقنيات جديدة أو لوائح تنظيمية، بل كان مدفوعًا بقوة التكاليف الباهظة للطاقة.
تركت جائحة كوفيد-19 بصمتها على مشهد الإضاءة العالمي. فمنذ مطلع عام 2020، خفتت إضاءة الليل عالميًا، وكانت آسيا الأكثر تأثرًا، إذ كانت أول منطقة تطبق إجراءات صارمة للوقاية من الوباء ومكافحته. وسواء في المناطق الصناعية الصينية أو الهندية أو المراكز التجارية في مختلف القارات، خفتت إضاءة الليل بشكل متزامن. وقد سجلت لقطات الفيديو اليومية هذا التغيير بدقة، وهو ما لا تستطيع الإحصاءات الشهرية تحقيقه.
آسيا وأفريقيا: التوسع المستمر في مجال الإضاءة، وخصائص تنموية مختلفة
تُعدّ آسيا المنطقة التي شهدت أكبر زيادة في الإضاءة الليلية على مستوى العالم. وقد سجلت الصين والهند أعلى الزيادات في إجمالي الإشعاع الضوئي، بينما تتجاوز المساحة المتأثرة بتغيرات شدة الإضاءة في أفريقيا مثيلتها في القارات الأخرى بكثير.
تُعدّ التغيرات في شدة الإضاءة في المدن الصينية مؤشراً بالغ الأهمية: فخلال مراحل إعادة تطوير المدن وهدمها، تشهد فترات قصيرة من انخفاض الإضاءة، بينما تعود شدتها بسرعة بعد اكتمال المباني الجديدة والمباني السكنية الشاهقة. ويعكس هذا النمط المتناوب من الضوء والظلام سرعة التجديد الحضري وإعادة الإعمار بكثافة عالية بشكل مباشر أكثر من المؤشرات الاقتصادية التقليدية.
يتركز نمو قطاع الإضاءة في الهند في المنطقة الجنوبية، ويرتبط ارتباطًا وثيقًا بمشروع توسيع شبكة الكهرباء الريفية المحلية. هذا التغيير مدفوع ببناء البنية التحتية وتنسقه الحكومة، بهدف أساسي هو تحقيق تغطية شاملة للكهرباء، وهو هدف يختلف جوهريًا عن توسيع نطاق الإضاءة التجارية.
مرجع صناعي: تغييرات الإضاءة تكشف عن اتجاهات السوق والتطوير
تُبيّن بيانات رصد الإضاءة هذه بوضوح وتيرة التحول العالمي نحو الكهرباء وفعالية سياسات كفاءة الطاقة. كما تُشير إلى المناطق التي تشهد تقلبات في استهلاك الكهرباء نتيجةً للاضطرابات الاقتصادية والتحولات الصناعية، مما يُوفّر مرجعًا قيّمًا للغاية لسلسلة التوريد بأكملها. سواءً أكان الأمر يتعلق بمصنّعي الإضاءة الذين يتوسعون في الأسواق الخارجية، أو الموزعين الذين يُعدّون خططًا لإدارة المخزون، أو شركات الخدمات التي تُخطّط لمشاريع الطاقة، يُمكن للجميع استخلاص معلومات استراتيجية منها.
يلخص البحث أنماطًا واضحة: فالمناطق التي تشهد انخفاضًا مطردًا طويل الأمد في شدة الإضاءة هي في الغالب اقتصادات ذات دخل مرتفع. وتتميز هذه المناطق بسياسات طاقة موحدة، وأنظمة إضاءة موفرة للطاقة مثل مصابيح LED متطورة للغاية. في المقابل، تتركز المناطق التي تشهد تقلبات حادة في شدة الإضاءة عمومًا في المناطق الصناعية، أو المناطق غير المستقرة سياسيًا، أو المدن سريعة التوسع. وترتبط تقلبات الإضاءة ارتباطًا وثيقًا باتجاهات السياسات المحلية، والاستثمارات المالية، والاستقرار الاجتماعي.
يتزايد حجم التلوث الضوئي العالمي باستمرار، حيث تشهد حوالي 12,875 كيلومترًا مربعًا من المناطق الجديدة انخفاضًا في الإضاءة كل عام. وفي هذه المرحلة الانتقالية، يتطور مشهد الإضاءة العالمي بسرعة نحو مزيد من التنوع. وبالنسبة للسوق العالمية، يُعدّ إمكانية تطبيق النموذج الأوروبي لخفض استهلاك الإضاءة من خلال السياسات في المناطق التي لا تزال فيها لوائح كفاءة الطاقة غير موحدة تحديًا جديدًا يتعين على القطاع استكشافه.
