پژوهش‌ها حاکی از آن است که تابش مداوم و شدید نور در شهرها منجر به آلودگی نوری می‌شود. به‌گفته کارشناسان، استفاده از رنگ‌های متنوع در نورپردازی هم ممکن است در صورت استفاده نادرست موجب آلودگی بصری شود که نه‌تنها چهره زیبایی به اماکن شهری و معابر نمی‌دهد، بلکه موجب اخلال در روند رشد درختان و حشرات هم می‌شود. رنگ به‌عنوان خاصیتی از نور محسوب می‌شود. آنچه درباره رنگ‌ها بسیار حائزاهمیت است، اثر روانی آنها و تاثیری است که ترکیبی از رنگ‌ها در کنار هم بر ذهن بیننده می‌گذارند. برای مثال، تابش مداوم و شدید نور سفید باعث می‌شود ساعت بیولوژیکی انسان به‌هم بریزد و چرخه خواب و بیداری با اخلال روبه‌رو شود. صمت در این گزارش به بررسی اهمیت کاربرد روشنایی هوشمند در کاهش آلودگی نوری و بصری شهرها با توان دانش‌بنیان‌ها پرداخته است.

شب‌های آلوده به نور

رابطه انسان با محیط آنجایی خود را در قالب بهترین روند ممکن نشان می‌دهد که چرخه‌های محیط‌زیست بدون آسیب پایدار بماند و انسان کوچک‌ترین خللی در آن به‌وجود نیاورد. بی‌شک رسیدن به چنین روندی رویایی است که فقط در کتاب‌ها می‌توان آن را یافت، چرا که انسان در طول متمدن‌شدنش قرن به قرن به محیط‌زیست خود آسیب زده است و امروزه می‌توانیم اوجش را در گرمایش جهانی و تغییرات اقلیمی  ببینیم. در دنیای امروز، انسان عامل اصلی آلودگی‌هایی بوده است که آثار زیانبار جبران‌ناپذیری را به کره زمین وارد کرده است. در تعاریف علمی آلودگی به فرآیندی تلقی می‌شود که جزئی خارج از اجزای اصلی یک چرخه وارد آن شود. به‌عبارت روشن‌تر، اجزای خارجی با ورود به یک اکوسیستم چرخه آن اکوسیستم را بر هم می‌زنند، برای مثال، ازن گازی سمی است که در صورت تنفس مدام انسان در محیط کشنده خواهد بود و به‌عنوان یک گاز خارجی و مضر در لایه‌های پایینی اتمسفر شناخته می‌شود، اما همین گاز سمی روی سطح زمین (لایه تروپسفر) در جایگاه یک گاز مفید در لایه بالایی اتمسفر (استراتسفر) شناخته می‌شود و از ورود اشعه‌های مضر خورشید به زمین جلوگیری
می‌کند. امروزه در کنار آلودگی‌های متعددی که در شهرها جولان می‌دهند، نظیر آلودگی هوا، صوتی، بصری و ... هم به شهرها اضافه شده است.  پژوهش‌ها حاکی از آن است که برای رسیدن به آسایش بصری در شهرها، مولفه‌های زیادی دخیل است که می‌توان به مواردی مانند رفع آلودگی‌های نمادی، دیداری، نوری و توجه به میزان نور و روشنایی بافت‌های شهری به‌ویژه در شب، اشاره کرد که همگی نقش مهم و بسزایی در ارتقای آسایش بصری ایفا می‌کنند.  نورهای مصنوعی و تشعشعات اضافی یکی از دلایل بروز این آلودگی در مناطق شهری است.  این نوع از آلودگی به‌عنوان آلودگی نوری شناخته می‌شود که افزون بر اخلال در چرخه شبانه‌روزی چهره نامطلوبی هم در مناطق شهری ایجاد کرده است.

نور اضافی شهر زشت و ناامن

بنا بر یافته‌های علمی، وقتی نور شب توسط انسان به‌صورت مصنوعی زیاد شود، افزون بر ایجاد آلودگی بصری، برای جانوران و حشره‌های شب‌زی هم آسیب‌زننده است، در واقع نور اضافی شب، سیستم متابولیسمی حشرات را به‌هم می‌زند و تخم‌ریزی آنها را دچار اختلال می‌کند. به‌گفته برخی کارشناسان افزایش نور مصنوعی در محیط زندگی حشرات به‌نوعی فضا را برای آنها ناامن می‌کند و باعث می‌شود که بسیاری از این حشرات شکار شود. حامد میرزا خلیل، فعال آسمان شب و پژوهشگر در گفت‌وگو با صمت درباره تاثیر آلودگی نوری بر متابولیسم انسان و سایر موجودات گفت: در شرایطی که نور مصنوعی شب از طریق چراغ‌های نصب‌شده در محیط زندگی حشرات زیاد شود، روند جفت‌گیری آنان مختل می‌شود. بنا بر آمارهای موجود، امنیت کرم شب‌تاب در دهه‌های اخیر به نصف کاهش پیدا کرده است؛ نوری که کرم شب‌تاب برای پیدا کردن جفت و تولیدمثل از خود تولید می‌کند، از فاصله 14 متری برای جفتش قابل‌تشخیص است؛ اما وقتی چراغ‌ها در شب روشن باشد، کرم شب‌تاب نمی‌تواند جفت خود را پیدا کند، همچنین حشراتی که در شب به‌دنبال غذا می‌گردند، باوجود نورهای مصنوعی تا حد زیادی محیط‌شان ناامن می‌شود.

خزان زودرس درختان

وی بااشاره به سلامت درختان و چرخه زیستی آنها با نورپردازی زیاد گفت: نور سفید و نورپردازی‌های بلندمدت چرخه زیستی درختان را با اختلال مواجه می‌کند. ممکن است درخت در همان سال‌ها خشک نشود، اما سیستم ایمنی آن بسیار ضعیف می‌شود و در نتیجه با یک بیماری و تنش مضاعف واردشده به درخت، از پا در می‌آید و رنجور می‌شود، در واقع به‌شدت آسیب‌پذیر می‌شود و نمی‌تواند تنش‌های زودگذر را رد کند. به‌همین دلیل بسیاری از درختان تهران خشک یا رنجور هستند و نمی‌توانند بسیاری از تنش‌ها را تحمل کنند و از گرمای شدید تابستان سربلند بیرون بیایند. به‌همین سبب توانایی کمی در تحمل تنش‌های تابستانه دارند.

تاثیر نور در ساعات بیولوژیکی انسان

این پژوهشگر درباره تفاوت نور سفید و آبی در ساعت بیولوژیکی موجودات گفت: از آنجایی که هورمون ملاتونین تحت‌تاثیر مستقیم نور سفید و آبی است، با کوچک‌ترین تابشی از این نور، ترشح آن با اختلال مواجه و حتی در بسیاری موارد متوقف می‌شود. گفتنی است، ملاتونین وظیفه کنترل‌کننده استرس در انسان و ساعت بیولوژیک در تمامی موجودات را برعهده دارد، در واقع، چرخه خواب و بیداری، گرسنگی و دوره‌های قاعدگی بانوان و میزان متابولیسم آقایان را کنترل می‌کند. تحقیقات نشان داده است اگر در برخی موارد سیستم بیولوژیکی و متابولیسم بدن ما موجودات استاندارد نیست، کمی از مهم‌ترین علت‌های آن، قرار گرفتن در معرض نور سفید به‌صورت طولانی‌مدت است. این نور آستانه تحمل انسان را پایین می‌آورد و قدرت تفکر وی را تضعیف می‌کند، متاسفانه ایرانی‌ها از نور سفید زیاد استفاده می‌کنند. به‌گفته میرزاخلیل، تابش مداوم و شدید نور سفید باعث می‌شود درخت به خزان زودرس مبتلا شود که بعد از چند سال رو به ضعف می‌رود و با یک عامل بیرونی نظیر بادهای شدید، درخت سرنگون می‌شود و به عمر خود پایان می‌دهد،زیرا آسیب‌پذیر شده بودند.

وی بااشاره به دیگر موجودات شب‌زی در مواجهه طولانی‌مدت با نور سفید گفت: برخی سوسک‌های شب‌زی با دیدن ستارگان و کهکشان‌ها مسیر خود را پیدا می‌کنند که تحت‌تاثیر آلودگی نوری نمی‌توانند مسیر خود را پیدا کند یا نوعی شب‌پره وجود دارد که در ۵۰ سال گذشته آمار جمعیت آن به‌دلیل در معرض قرار گرفتن مداوم در نور سفید کاهش پیدا کرده و تخم‌ریزی آن در شب دچار اختلال شده است.

میرزاخلیل افزود: برمبنای تحقیقات انجام‌شده خانه‌هایی که نزدیک به معابر خیابانی و در معرض نور سفید قرار دارند، علاوه بر اینکه از اجتماع حشرات در محدوده زندگی خود بیشر رنج می‌برند، در خطر بیماری‌های مشترک میان حشرات با انسان قرار می‌گیرند، در واقع افرادی که در این خانه‌ها زندگی می‌کنند، بیشتر در معرض این نوع بیماری‌های التهابی قرار می‌گیرند.

یک دستاورد با چند کارآیی

امروزه در شهرهای هوشمند، میزان نور یک منطقه را با میزان فعالیت مردم در همان منطقه تنظیم می‌کنند. این باعث می‌شود تا روشنایی در جایی که ازدحام جمعیت بیشتر است، افزایش یابد، در عین حال، وقتی سنسورها تشخیص دهند که تعداد افراد یا اتومبیل‌ها در یک منطقه کمتر است، میزان نور و روشنایی در آن منطقه را کاهش می‌دهند. کمال یاوریان، مدیرعامل یک شرکت دانش‌بنیان در زمینه تولید روشنایی‌های معابر با فناوری‌های نو در گفت‌وگویی که با صمت داشته است، گفت: عنوان فعالیت این شرکت، روشنایی شهر هوشمند با پوشش ال ‌ای دی است و این فناوری یکی از اولویت‌های مهم دنیا برای کاهش مصرف انرژی است. از آنجایی که ساعت ۹ تا ۱۲ شب، اوج رفت‌وآمد در معابر شهری است، نیاز به روشنایی الزامی است؛ اما از این ساعت به بعد تا ساعات اولیه صبح، روشنایی زیادی موردنیاز نیست، به‌همین دلیل این سیستم نیاز به هوشمندسازی داشت.

وی افزود: این فناوری در راستای کاهش مصرف انرژی و افزایش بازدهی آن در ۲ گام مهم، فناوری روشنایی معابر شهری و جاده‌ای ایجاد شده است. در گام نخست، امکان‌سازی کنترل روشنایی چراغ‌های معابر، جاده‌ها و اتوبان‌ها را بااستفاده از گوشی، تبلت و سیستم‌های نرم‌افزاری فراهم کرد و در گام دوم، نوعی فناوری برای رفع آلودگی لامپ‌های نصب‌شده به‌کار گرفت که به‌صورت خودکار عمل‌ کنند.

یاوریان گفت: یکی از مشکلات سخت‌افزاری در روشنایی معابر، آلودگی چراغ‌ها است که وقتی در خیابان‌ها نصب می‌شوند، پس از ۳ تا ۶ ماه، به‌علت آلودگی، تا ۳۰ درصد میزان روشنایی آن کاهش می‌یابد، در واقع این آلودگی باعث کاهش روشنایی و چون در بسیاری از موارد، چراغ‌ها تمیز نمی‌شوند، همواره کمتر از میزان معمول، روشنایی از چراغ ساطع می‌شود؛ به‌همین دلیل گام دوم این فناوری استفاده از پوشش نانو با قابلیت خودتمیزشوندگی است.

وی در تشریح استفاده از تلفن‌های هوشمند و سیستم‌های نرم‌افزاری افراد در استفاده از روشنایی معابر گفت: برای مثال، اتوبان قزوین تا تهران را در نظر بگیرید که در ساعت ۹ شب که پیک عبور و مرور است، در شرایط فعلی به‌دلیل کمبود سفرها و برای کاهش مصرف انرژی در حالت خاموش قرار دارد؛ در این شرایط افراد می‌توانند با تلفن‌های هوشمند خود و با سیستم اندروید یا از طریق نرم‌افزارهای ارائه‌شده با ارسال پیام به مرکز تعیین‌شده به هر میزان که می‌خواهند روشنایی معابر را افزایش یا حتی کاهش دهند، در واقع پیامکی به مرکز از سوی مردم ارسال می‌شود که به‌معنای افزایش یا کاهش روشنایی معابر موردنظر است.

این کارآفرین بااشاره به تاثیری که فناوری هوشمندسازی معابر بر محیط‌زیست و سلامت درختان دارد، گفت: این فناوری تاثیر زیادی بر محیط‌زیست و سلامت درختان دارد و می‌توان به‌نوعی به حفظ سلامت گیاهان در شهر پرداخت. نخستین موضوع این است که از ساعت ۱۲ شب تا ۶ صبح می‌توان روشنایی چراغ‌ها را به ۳۰ درصد کاهش داد که این امر موجب کاهش ۷۰ درصدی انرژی و بهبود شرایط محیط‌زیست می‌شود. دومین نکته، حفظ سلامت درختان در پارک‌ها و مناطق سبز با تاریکی طبیعی است. درختان باید شب و روز را احساس کنند و اگر تمام شبانه‌روز چراغ‌ها روشن باشد، این برای درختان مضر است، چرا که تفاوت شب و روز برای آنها محسوس نیست.

به‌گفته وی، کاهش نور معابر باعث می‌شود درختان به‌اندازه کافی نور و روشنایی از ماه دریافت کنند و این خود به سلامت آنان در شبانه‌روز کمک می‌کند.

یاوریان، روشنایی هوشمند داخل ساختمان‌ها را به‌عنوان فعالیت کنونی این شرکت دانست و در تشریح آن گفت: یکی از برنامه‌های آینده ما، روشنایی و هوشمندسازی روشنایی داخل ساختمان‌ها است، در واقع بعد از اینکه توانستیم این فناوری را در معابر شهری، جاده‌ها و اتوبان‌ها پیاده کنیم، اکنون می‌خواهیم برای کاهش مصرف انرژی در ساختمان‌ها به‌ویژه ساختمان‌های اداری، این روند را به‌ثمر برسانیم و هدف ما انبوه‌سازی این طرح، در تمام مکان‌های عمومی است.

وی بااشاره به حمایت‌های انجام‌گرفته از صاحبان منصب در سازمان‌های مرتبط با این فناوری اعم از شهرداری‌ها و وزارت نیرو گفت: تحریم‌ها و در واقع محدودیت‌های مالی از جمله موانعی است که باعث شده حمایت چندانی از سوی صاحبان مناصب در وزارت نیرو و شهرداری‌ها به‌عمل نیاید، اما از سوی صندوق نوآوری و شکوفایی حمایت‌های درخوری را دریافت کرده‌ایم.

سخن پایانی

باتوجه به موارد یادشده، کنشگران محیط‌زیست معتقدند با کمک از فناوری‌های هوشمند می‌توان از آثار زیانبار آلودگی نوری کاست. کاهش ساعات روشنایی شبانه باعث می‌شود که تا حدی از مرگ‌و میر حشرات جلوگیری کرد. ناگفته نماند که این راهکار باید در مکان‌هایی انجام گیرد که تاثیر جدی بر مسائل اجتماعی نداشته باشند. راهکار دوم، بهره‌گیری از توان دانش‌بنیان‌ها است. ایجاد حسگرهای حرکتی در مکان‌هایی است که تمام ساعات شب نیازی به نور ندارند؛ همچنین نورپردازی در طول موج‌های مناسب با نورهای زرد و قرمز هم، دیگر راهکار مهم در حل این معضل است.