ヨーロッパのLEDへの切り替えは宇宙からも見える

夜間に照明をつけっぱなしにしておくと、眠りにくくなるだけでなく、私たちの健康や地域の生態系を危険にさらす恐れもあります。本日Science Advances 誌に発表された新しい研究では、ヨーロッパの夜間の光害を再現し、大陸全体で人工の青色光が増加していることを発見しました。LED 技術は視界の悪い通りや道路を照らすのに役立ちますが、著者らは青色光の放出量が多すぎると、人間や動物の自然な夜間周期が変化する可能性があると警告しています。

人工照明の最大のリスクの1つは、それが動物の行動を変えることだと、筆頭著者のアレハンドロ・サンチェス・デ・ミゲル氏は言う。「多くの場合、夜間は食事、受粉、移動、巣作り、休息の時間であり、これらすべてのプロセスが人工照明によって妨げられます」と、英国エクセター大学で光害を研究している天体物理学者のサンチェス・デ・ミゲル氏は言う。これらの光源は、「動物を捕食者にさらしたり、直接生理機能に悪影響を与えたりすることで」害を及ぼす可能性があると同氏は言う。

科学者はこれまで、人工光を追跡するのは狭い範囲に限られていた。より広い範囲で地図を作るのは難しいからだ。さらに、他の研究では衛星を使ってパンクロマティック画像（高解像度のために赤、青、緑のバンドを組み合わせたグレースケール画像）を作成したが、特定の波長に関する情報は残っていない。研究チームはこの問題を、国際宇宙ステーションの宇宙飛行士がデジタルカメラで撮影した画像を使って回避した。「複雑なデータソースだが、現在公開されている唯一のもので、最も人気の衛星の150倍もの解像度を持つ可能性がある」とサンチェス・デ・ミゲル氏は言う。

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これらの画像を照合することで、研究者らは2012年から2013年、および2014年から2020年までのヨーロッパにおける光スペクトルをマッピングすることができた。この10年の初めと比較すると、研究者らは高圧ナトリウム照明（道路や駐車場でよく使用される暖かい黄色の光を放つ照明）から幅広い白色LEDへの移行を観察した。研究のスペクトルマップは、白色LEDへの移行が国によって異なることを示した。イタリア、アイルランド、英国では青色光放出へのシフトが最も大きく、ベルギーとドイツでは変化が最も少なかった。

都市は、高圧ナトリウム照明の単色の黄色味を帯びた照明よりも暗い空を明るくする LED に目を向け始めています。研究著者らが示唆するもう 1 つの利点は、LED 照明がエネルギー効率の良い代替品として販売されていることです。しかし、研究結果では LED 照明の方が青色光をより多く放出していることが示されています。青色光は波長が短く (450 ～ 495 ナノメートル)、赤色光などの他の長い波長よりも多くのエネルギーとより冷たい色を発します。私たちはスマートフォンやテレビなどの電子機器から青色光にさらされることがよくあります。

スタテンアイランド大学病院睡眠医学研究所所長で、この研究には関わっていないトーマス・キルケニー氏は、ブルーライトにさらされるとメラトニンの生成が阻害され、睡眠が妨げられる可能性があると述べている。「メラトニンは眠気を誘うホルモンです。通常、睡眠直前の暗闇によって刺激されます。」しかし、ブルーライトにさらされると、脳がまだ日中だと勘違いし、目が覚めたままになり、眠りにつくまでの時間が長くなる。

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良い面としては、「街灯に青色の光を加えると、運転中の人々の目が覚め、事故が減るかもしれない」とキルケニー氏は指摘する。悪い面としては、「不眠症の人が増えるという意図しない結果も生じるかもしれない」と同氏は付け加える。「睡眠不足はすでに社会の大きな問題であり、それ自体が交通事故、病気、うつ病、仕事のロスの増加につながる可能性がある」。

著者らは過去の研究調査も再検討し、夜間の人工照明が人間のメラトニン濃度、星の見え方、コウモリや昆虫の行動の変化を説明する可能性があることを発見した。「LEDは持続可能な方法で使用されていないため、光害は軽減されていません」とサンチェス・デ・ミゲル氏は警告する。「現在のようなエネルギー危機の状況では、光害は単なる大気汚染物質であり、エネルギーの無駄であることを忘れてはなりません。」

研究の著者らによると、これは夜間のヨーロッパ大陸の LED ライトの全スペクトルをマッピングした初の研究の 1 つだという。サンチェス デ ミゲル氏は、現在、マッピングにかかわるプロセスの一部を自動化する取り組みを進めており、地球全体の人工照明に関連する環境リスクを示す世界地図を作成することを目標としていると説明する。