LED街路灯の青色が増えてきています

LED 街路照明への移行により、より多くのブルーライト汚染が発生していますが、夜間照明を監視する専門衛星はこれまで気づいていない重要な傾向です。 これは、国際宇宙ステーション（ISS）に搭乗した宇宙飛行士が撮影した地球のデジタル写真を分析した英国の研究者らの結論だ。 科学者らは、より青色の光への移行が人間の健康、動物の行動、天文学に悪影響を及ぼしていると述べている。

LED は 60 年前から存在していますが、古いデバイスは視覚スペクトルの赤色端に向けて動作していました。 しかし、1990 年代に明るい青色 LED が利用できるようになり、その発明者は 2014 年にノーベル物理学賞を受賞しました。 明るい青色 LED を作成する能力はすぐに白色 LED の開発につながり、多くの照明用途で普及しつつあります。

実際、ヨーロッパの多くの国では、黄色の光を発するナトリウム灯に代わって LED 街路灯が導入され始めています。 LED は、ナトリウムよりもコストが低く、エネルギー効率が高いだけでなく、演色性も優れているため、照らされた物体の観察者の認識が向上します。

ただし、研究者らは、この展開には暗い側面があると指摘しています。 これまでの研究では、LEDの導入に伴い光害の量が増加していることが示されている。 さらに、この LED 光はナトリウム光よりもはるかに青く、以前の研究では、夜間に青色光にさらされると、人間の概日リズムや睡眠に悪影響を与える可能性があることが示されています。 ブルーライトは一部の昆虫の行動を変える可能性があるという証拠があり、またブルーライトは夜空の光害の問題を悪化させ、一般の人にとっても天文学者にとっても星が見えにくくなります。

今回、スペインのマドリードにあるエクセター大学とコンプルテンセ大学のアレハンドロ・サンチェス・デ・ミゲル率いる英国エクセター大学の科学者チームは、初めてヨーロッパにおけるブルーライト汚染の増加を定量化した。

「これほど青色の多いLEDを使用する理由はない」とサンチェス・デ・ミゲル氏はPhysics Worldに語った。 「エネルギー効率は若干優れていますが、調光や指向性、優れた照明設計を考慮すると、その点は重要ではありません。」

通常、夜間照明に関する衛星データは可視光のすべての波長をまとめて考慮し、赤、緑、青を区別しません。 サンチェス・デ・ミゲル氏のチームは代わりに、ISSの宇宙飛行士が日常的に使用しているデジタル一眼レフ（DSLR）カメラを使って撮影した画像を使用し、その画像を衛星センサーからのデータと組み合わせた。 これは、宇宙からのカメラ画像が地球監視衛星よりも色と放射データをよりよく捕捉できることを示したサンチェス デ ミゲルのチームによる以前の研究に基づいています。

彼らは、2012年と2013年にISSから撮影されたヨーロッパのカメラ画像と、LED革命が定着し始めた2014年から2020年の間に撮影された画像を比較した。 彼らは、大陸から来る青色光が明らかに増加していることを発見しました。 ヨーロッパ諸国のうち、イタリア、ルーマニア、英国での増加が最も顕著でしたが、オーストリアとドイツでは青色発光白色LEDの効果が最も顕著ではありませんでした。

国家間の違いに関して、その理由の一部は、一部の国ではより緊急に交換する必要がある古い照明を使用していることですが、他の国ではそれを文化の違いであるとサンチェス・デ・ミゲルは考えています。

「イタリアは変化が速すぎる」と彼は言う。 「ルーマニアの理由はよくわかりませんが、イギリスと同様、街灯が古かったからかもしれません。」

研究の結果、サンチェス・デ・ミゲル氏は、夜間の光害の研究ではLEDの潜在的な有害な影響が過小評価されてきたと考えている。その理由は、単にこれまで衛星による光害の監視がすべて色に特化していなかったからである。

星を取り戻す

国際ダークスカイ協会の広報担当者ラスキン・ハートリー氏もこれに同意する。 「過去 25 年間、エネルギー効率の高い LED 夜間照明への移行を急ぐあまり、ヨーロッパがますます明るくなっていることは明らかです」と彼は Physics World に語ります。 「残念ながら、夜間環境の質は悪化しており、無駄な夜間照明によって大量のエネルギーを浪費し続けています。」

サンチェス・デ・ミゲル氏は、人工夜間照明が国連によって汚染物質とみなされていることを指摘し、「それを制限する最良の方法は、その使用を制御することだ。これを[都市]計画段階で行う簡単な方法がある。また、デジタル一眼レフカメラを使ってそれを測定する簡単な方法があります。」

ハートリー氏は、問題の一部はより適切な計画とより適切な照明設計によって解決できることに同意します。 「適切に設計された LED 常夜灯システムは、注意して使用すると、光害を軽減し、エネルギーを節約することが証明されています」と彼は言います。 「屋外照明プロジェクトを検討している人には、IDA と IES が共同で定めた責任ある屋外照明に関する 5 つの原則に従うことをお勧めします。屋外照明への総合的なアプローチは、最終的に視認性の向上、健全で乱れのない夜の生息地、そしてより暗い空をもたらします。」

この研究については、『Science Advances』で説明されています。