Ô nhiễm ánh sáng là gì và tác động của nó ra sao?
Ô nhiễm ánh sáng là một vấn đề được nhiều người quan tâm trong vài thập kỷ gần đây. Sự ô nhiễm này xuất phát từ việc sử dụng các nguồn năng lượng tạo ra ánh sáng nhân tạo, khiến độ sáng của khí quyển không còn hoàn toàn tự nhiên.
Việc này ít được nhận thấy vào ban ngày bởi ánh sáng Mặt trời mạnh hơn các nguồn sáng nhân tạo. Tuy nhiên, ban đêm nó thể hiện rất rõ, đặc biệt ở các thành phố lớn hoặc đông dân cư.
Theo Wikipedia, ô nhiễm ánh sáng là việc chiếu sáng quá mức hoặc ánh sáng nhân tạo gây khó chịu. Theo định nghĩa của Hiệp hội Bầu trời đêm quốc tế (IDA) xác định ô nhiễm ánh sáng là: Bất kỳ tác động bất lợi của ánh sáng nhân tạo bao gồm cả ánh sáng trên bầu trời, ánh sáng chói, xâm nhập ánh sáng, ánh sáng lộn xộn, giảm tầm nhìn vào ban đêm, và lãng phí năng lượng.
Nói cách khác, việc lạm dụng ánh sáng nhân tạo quá mức cần thiết mà không đúng mục đích đặc biệt về đêm được gọi là ô nhiễm ánh sáng. Điển hình như trong chiếu sáng công cộng có nguồn sáng quá chói, làm sáng bầu trời đem hay ánh sáng chiếu vào nhà dân.
Tương tự như ô nhiễm không khí, ô nhiễm nước… nguyên nhân chính gây ô nhiễm ánh sáng là phát sinh trong quá trình sinh hoạt, hoạt động kinh tế của con người, có thể kể đến như không tắt các thiết bị chiếu sáng khi không sử dụng, lạm dụng quá nhiều ánh sáng trong cùng một khu vực, không chọn đúng các thiết bị đèn điện khiến ánh sáng không tập trung vào khu vực cần thiết, lắp đặt thiết bị chiếu sáng không phù hợp, dẫn đến phải sử dụng nhiều năng lượng hơn mức cần thiết cho việc chiếu sáng…
Trên thực tế, ô nhiễm ánh sáng không phải việc gây khó chịu trực tiếp cho tất cả mọi người. Có người thích một màn đêm hoàn toàn tăm tối nhưng cũng có người chỉ có thể ngủ được khi có một chút ánh sáng nhân tạo, hoặc một số người khác đơn giản là không bị ảnh hưởng gì bất kể độ sáng của ban đêm ra sao.
Tuy nhiên, vấn đề được đặt ra đối với việc ô nhiễm ánh sáng mà nhiều người nêu ra là việc sử dụng các nguồn năng lượng một cách lãng phí, đồng thời việc phát xạ điện từ cũng có thể góp phần làm thay đổi nhiệt độ khí quyển và kích thích một số phản ứng không tự nhiên trong khí quyển. Tất nhiền, việc kích thích này cũng giống như việc làm nóng khí quyển nếu có cũng rất nhỏ, nhưng việc lãng phí năng lượng cho chiếu sáng thì khó mà phủ nhận được.
Riêng đối với các nhà thiên văn thì một bầu trời sáng thực sự là tai họa. Ô nhiễm ánh sáng khiến các ngôi sao cũng như các đối tượng thiên văn khác trở nên mờ nhạt và khó quan sát hơn rất nhiều. Đó là lý do mà người ta luôn phải xây dựng các đài quan sát thiên văn ở những nơi cách xa khu đô thị.
Giảm ô nhiễm nhờ Covid-19
Đầu năm 2019, nhận lời đề nghị của nhóm dự án Star4All ở Đại học Complutense, Madrid, một phần của chương trình Horizon 2020 của Liên minh châu Âu (EU), VACA đã đặt một thiết bị đo độ sáng bầu trời tại trụ sở ở Hà Nội. Thiết bị nhỏ này được gọi là Telescope Encoder and Sky Sensor (Bộ mã hóa kính thiên văn và cảm biến bầu trời), viết tắt là TESS.
Nó là một quang kế chống nước có khả năng ghi nhận cường độ ánh sáng, nhiệt độ và cả lượng mây của nơi được đặt. Chúng được gắn ở nhiều nơi trên thế giới với mục đích thu thập dữ liệu về độ sáng của bầu trời - cũng chính là mức độ ô nhiễm (có thể do ánh sáng, khói hoặc bụi) của các khu vực khác nhau.
Đơn vị mà thiết bị này sử dụng làm thang đo là cấp sáng của bầu trời, với định nghĩa tương tự như cấp sáng của các ngôi sao (cấp sao) - tức là cấp càng nhỏ thì càng sáng. Đối với bầu trời, thì cấp nhỏ tương ứng với trời sáng và điều đó có nghĩa là mức độ ô nhiễm ánh sáng rất cao.
Hình ảnh cho thấy nhóm dự án Star4All thể hiện một cách tương đối dễ hiểu về độ sáng của bầu trời tương ứng với cấp từ 16 tới 21. Theo đó, cấp 21 là một bầu trời có thể coi là lý tưởng: Hoàn toàn không có mây, không ô nhiễm ánh sáng hoặc khói bụi, do đó bạn có thể nhìn thấy nhiều sao nhất.
Trong khi đó, cấp 16 tương ứng với việc đang có Trăng tròn hoặc là bạn đang đứng dưới ngọn đèn đường, gần như bạn không thể nhìn thấy bất cứ ngôi sao nào. Cấp 17 là một bầu trời có mức độ ô nhiễm cao và 18 là mức độ thường thấy ở các đô thị.
Thời gian qua, việc giãn cách xã hội của TP Hà Nội để hạn chế tiếp xúc và lây lan dịch Covid-19 đã khiến cho dân số Hà Nội giảm phần nào, đồng thời hoạt động công cộng buổi tối giảm một cách rõ rệt.
Để xác định xem việc này có tác động ra sao tới mức độ ô nhiễm ánh sáng, chúng tôi đã đối chiếu kết quả đo độ sáng của máy TESS có ký hiệu STAR275 do VACA đặt tại trụ sở ở quận Thanh Xuân với dữ liệu tương ứng của 3 năm là 2019, 2020, 2021.
Theo biểu đồ, cấp sáng tối đa của bầu trời trong 3 năm qua lần lượt là 18,27; 18,42 và 18,73. Điều đó có nghĩa là cùng khoảng thời gian nhưng tháng 8 năm 2021 thì chúng ta có một bầu trời tối hơn so với cách đây 2 năm khoảng nửa cấp.
Tuy nhiên, do chính Mặt trăng - một nguồn sáng tự nhiên rất mạnh - cũng ảnh hưởng rõ nét tới độ sáng của bầu trời đêm, nên chúng tôi đã làm một phép so sánh khác, dựa trên 3 đêm không Trăng (tức Mặt trăng ở pha New Moon, tức đêm mùng 1 trong tháng âm lịch) tương ứng với 3 ngày lần lượt là 1/8/2019; 19/8/2020 và 8/8/2021.
Kết quả là vào cùng một đêm không bị ảnh hưởng bởi ánh trăng cấp tối đa của ngày 8/8/2021 cao hơn xấp xỉ 1 cấp so với trước đó 2 năm là 1/8/2019. Trong khi đó, độ chênh lệch về độ sáng trung bình còn lớn hơn.
Từ đó chúng ta thấy rằng mức độ ô nhiễm ánh sáng đã giảm đáng kể. Việc kết luận rằng điều này hoàn toàn do giãn cách xã hội là quá sớm. Tuy nhiên, việc giảm các hoạt động phát xạ trong giai đoạn này chắc chắn đóng vai trò đáng kể. Và có lẽ người yêu thích quan sát bầu trời đang có thêm cơ hội để ngắm nhìn các vì sao từ chính nhà mình trong thời điểm này.
