Lichtvervuiling

Helderheid nachthemel en lichthinder

Introductie

Meer dan ooit zoeken mensen de rust en natuur op. De Covid-19 periode heeft velen van ons alvast ook nog wat dichter bij de natuur gebracht. Zo merken we ook een steeds toenemende interesse in de "sterrenhemel" en astronomie of ruimtevaart in het algemeen.
Een open, mooie sterrenhemel zien kan enorm fascinerend en tegelijkertijd rustgevend zijn.
Bovendien kan het relativerend werken door te reflecteren over onze plaats in de cosmos - we zijn maar een klein schakeltje in de "grootsheid" van het heelal waar we 's nachts naar kunnen omhoog kijken. 

Jammer genoeg zijn we in onze streek de duisternis als gevolg van lichtvervuiling ontwend, en weten we nog nauwelijks hoe een echt donkere hemel eruit ziet. Iedereen die (wellicht) op reis, op een echt donkere plek de heldere sterrenhemel en melkweg heeft gezien, zal het verschil wel herkennen... 

België, en Vlaanderen in het bijzonder, is één van de meest lichtvervuilde landen en regio's ter wereld. Echt donker wordt het vrijwel nergens meer in Vlaanderen; we baden in een gloed van kunstlicht. De nachtelijke satellietfoto's van Europa, en meer ingezoomd van België, tonen overduidelijk dit probleem: Vlaanderen is eigenlijk één uitgestrekte, overdreven verlichte regio...

Een “heldere sterrenhemel” is in Vlaanderen dus zeer relatief door de sterke lichtvervuiling als gevolg van overmatig en/of foutief gebruik van kunstlicht. Dit is bijzonder jammer, want een donkere sterrenhemel kan beschouwd worden als immaterieel erfgoed van de mensheid. Het is een stukje natuur dat we terug zouden moeten "winnen" van de steeds toenemende lichtvervuiling in onze moderne, westerse wereld.

Meer en meer studies tonen aan dat lichtvervuiling ook een ernstige impact heeft op het bioritme van mens en dier, met alle gevolgen van dien! Het is dus zeker niet alleen een hinderlijk probleem voor het “sterrenkijken”, voor astronomen of (amateur) astrofotografen. Het gaat veel verder dan dat...

Meer dan genoeg redenen om aandacht te schenken aan dit lichthinder probleem en dit bij de nodige beleidsinstanties (blijven) aan te kaarten. Betere regelgeving kan deze lichtpollutie en -verspilling immers helpen terugdringen.
Het begint ook al bij ons zelf: we hebben ook onze verantwoordelijkheid om geen overbodig licht te gebruiken, te verspillen!

Door het beter in kaart brengen van lichtvervuiling, en de evolutie ervan op te volgen, kunnen we alvast een steentje bijdragen tot deze problematiek. 

Hiervoor werd in maart 2021 het "Saving Private Orion" initiatief gestart: een samenwerking van de Volksterrenwacht Armand Pien in Gent met de Werkgroep Lichthinder van de Vlaamse Vereniging voor Sterrenkunde (VVS). Vanaf dit jaar 2022 wordt Saving Private Orion door alle Volkssterrenwachten in Vlaanderen gezamenlijk georganiseerd.

Door het eenvoudig tellen van het aantal sterren in (en rond) Orion, kan de hemelkwaliteit en het niveau van lichtvervuiling worden ingeschat. Hoe meer sterren er te zien zijn, hoe beter de hemelkwaliteit en hoe minder de lichtvervuiling...

Wat is lichtvervuiling?

Lichtvervuiling is een term die meestal gebruikt wordt om het overmatig en verspillend gebruik van buitenverlichting met kunstlicht aan te duiden. Het gevolg hiervan is een verhoging van een hemelgloed (skyglow) of hemelluminantie. De nachthemel wordt verlicht wanneer opwaarts gericht licht reflecteert op de deeltjes in de atmosfeer, zoals vochtigheid, stof of smog. 

Lichthinder gaat wat verder en omvat de overlast dat kunstlicht veroorzaakt bij mens en dier. 

Impact lichtvervuiling

Hemelgloed of skyglow is het gevolg van licht dat in de atmosfeer verstrooid wordt en daardoor de helderheid van de hemel verhoogt boven het natuurlijk achtergrondniveau. De lichtvervuiling of kunstmatige hemelgloed is het gevolg van kunstlicht dat naar de hemel is gericht hetzij rechtstreeks, hetzij na reflectie op verlichte oppervlakken.

Astronomen en astrofotografen hebben het meeste last van deze hemelgloed : het vermindert de waarneming van sterren. Daarom spreekt men ook van astronomische lichtvervuiling. 

Daarnaast heeft lichtvervuiling tevens impact op het bioritme van mensen en dieren (dan spreken we dus eerder van "lichthinder"). Slapeloosheid, chronische stress, slechtere schoolprestaties en vergroot risico op hartfalen worden al langer gekoppeld aan lichthinder (naast geluidshinder). Veel diersoorten, zoals sommige vogels en vleermuizen, vermijden gebieden met nachtelijke verlichting, waardoor hun geschikt leefgebied afneemt. In andere gevallen trekt lichtvervuiling juist aan. Vooral bij vogels, insecten en amfibieën wordt waargenomen dat buitenverlichting het gedrag beïnvloedt door desoriëntatie, afstoting en aantrekking. De alarmerende afname in insecten-biodiversiteit wordt voor een belangrijk deel verklaard door de recente toename van lichtvervuiling.

De lichtvervuiling is de laatste 10-tallen jaren nog sterk toegenomen en kan aanzien worden als een echt welvaartsprobleem. In tegenstelling tot wat men zou verwachten heeft de uitvinding van de LED-lamp hier niet toe geholpen. Deze uitvinding werd in de jaren negentig nog toegejuicht vanwege het geringere energieverbruik en daardoor beter voor het klimaat. Ondertussen ontstond wel een explosieve groei van nieuwe lichtbronnen, aangezien het zo goedkoop is...

Goedkoop energiegebruik zorgt dus mee voor nodeloze verspilling. Lampen kunnen dag en nacht aanstaan, het kost toch niet veel... Daar ligt ook meteen een belangrijke oplossing voor het probleem. We kunnen in kaart brengen waar en wanneer het meeste licht nodeloos wordt verspild en dat vervolgens (helpen) aanpakken. 

De foto's hieronder tonen de oranje hemelgloed boven Drongen en Gent. 
(Alle foto's met Canon 700D en Samyang F2/16mm lens getrokken bij ISO400 en 4 à 5s belicht)

Wat kan er aan lichtvervuiling worden gedaan?

Er wordt dikwijls nodeloos te veel en te sterk verlicht, zonder echt stil te staan bij eventuele consequenties.

De lichthinder wordt voornamelijk veroorzaakt door overmatig en foutief gebruik van kunstlicht bij:

-) Straatverlichting: snelwegen, gewestwegen, lokale wegen...
-) Klemtoonverlichting: kerken, monumenten, reclame...
-) Sporttereinen, industrieparken, parkings...
-) Privé-verlichting... 

Volgende figuur vat belangrijke bronnen van lichtvervuiling en -hinder samen:

Sommige inspanningen kunnen lichthinder al heel wat verminderen. Zo dient de verlichting steeds afgestemd te worden op de juiste activiteit, het juiste tijdstip en met de juiste technologie. Het gebruik van de juiste, geschikte materialen is van bijzonder belang: juiste posities en hoogtes van lichtpunten, verblinding vermijden door bolle i.p.v. vlakke lichtkappen te gebruiken, indirecte verlichting in groenparken om de nachtrust van flora en fauna niet te verstoren...

De Vlaamse wetgeving rond Milieu (VLAREM) heeft enkele artikelen over het beperken van lichthinder opgenomen. In VLAREM II (sinds 1997) en geldend voor iedereen: privaat, publiek, ondernemingen. Jammer genoeg zijn deze artikelen onvoldoende concreet en voor interpretatie vatbaar. De (Vlaamse) overheid en milieubewegingen wensen alvast overheden, bedrijven, handelaars en burgers te sensibiliseren voor de lichthinder problematiek.
Veel steden en gemeenten hebben ook een lichtplan om doordacht(er) rekening te houden met lichtvervuiling en energieverbruik. Ondank dit alles is er nog gigantisch veel ruimte tot verbetering, in het overbelichte Vlaanderen...

In Vlaanderen is het het departement Omgeving dat zich met o.a. lichthinder bezighoudt: beleid lichthinder

In België hebben we de Werkgroep Lichthinder van de Vlaamse Vereniging voor Sterrenkunde (VVS) en Bond Beter Leefmilieu die zich inzetten voor het beperken van lichtvervuiling en lichthinder.

Bond Beter Leefmilieu, preventie lichthinder 
VVS werkgroep lichthinder

Een interessante presentatie van Stijn Vanderheiden van de Werkgroep Lichthinder vind je hier.

Op de Facebook-pagina van de werkgroep lichthinder vind je regelmatig actuele, nuttige bijdrages betreffende de problematiek.

Een recente bijdrage rond lichthinder in Eos Wetenschap (Eos Blogs - Natuur & Milieu) vind je hier.

Internationaal is er de Dark Sky Association (www.darksky.org), een organisatie die opgericht is door astronomen, die zich met de kwestie bezighoudt. Wanneer verlichting is gedetailleerd nabij een belangrijke astronomische observatiepost of nabij een relatief donker gebied, moet de lichtvervuiling verlaagd worden naar een lager niveau. 

De “International Dark Sky Association” reikt labels uit aan donkerte-gebieden over de hele wereld, de “international dark sky places”. Hierbij maakt ze onderscheid tussen verschillende soorten donkere gebieden nl. de "dark sky parks", "dark sky reserves", "dark sky communities" die elk moeten voldoen aan een set van criteria. Bij elk label wordt ook een kwaliteitsindicatie gegeven (vb. "gold", "silver", "bronze") van het gebied. Deze labels  worden ook uitgespeeld  als toeristische trekpleister. België heeft geen erkende donkertegebieden, in Nederland zijn er twee: http://www.darkskypark.nl/

Overzichtelijke lichthinder kaarten kan je vinden via https://www.lightpollutionmap.info.
Zo kan je zoeken naar plaatsen waar heel wat minder lichthinder is dan Vlaanderen. Kijk bv. maar naar de Franse Ardennen waar er nog regio's zijn met amper lichtvervuiling...

Grensmagnitude, Bortle schaal en SQM

De grensmagnitude wordt gebruikt om de helderheid (donkerte) van de nachthemel te bepalen. De grensmagnitude (of "limietmagnitude") is de schijnbare magnitude waarboven sterren niet meer zichtbaar zijn voor het blote oog tengevolge van lichtvervuiling.  Een lichtvervuilde nachthemel zal tot gevolg hebben dat sterren, die normaal voor het blote oog zichtbaar zouden moeten zijn, overstraald worden door kunstlicht. 
Je kijkt dus naar de zwakste sterren die je nog met het blote oog kan herkennen & met sterrenkaarten kan je dan zien met welke magnitude dit overeen stemt.
Hoe groter de grensmagnitude, hoe donkerder de nachthemel (hoe minder lichtvervuiling dus). Schijnbare magnitudes van sterren variëren van -26,8 (de zon), -1.46 (Sirius, de helderste zichtbare ster) tot +24 (de zwakste ster waarneembaar van op Aarde). 

Het is een logaritmische, negatieve schaal. Indien de schijnbare magnitude van een object met één eenheid daalt, dan wordt dit voorwerp dus 2,5 maal helderder. Een plaats met grensmagnitude 5 is dus 2,5x donkerder dan een plaats met grensmagnitude 4.
Onder ideale omstandigheden (zonder lichtvervuiling) kan men ’s nachts met het blote oog net sterren van schijnbare magnitude 6 zien. 
De animatie onderaan toont het aantal sterren die je in Orion kan zien bij verschillende grensmagnitudes. 

Grensmagnitude (limiting magnitude LM of "Naked Eye Limiting Magnitude" NELM) is echter niet het beste criterium om de nachthemelkwaliteit te bepalen. Het hangt te veel af van de scherpte van het gezichtsvermogen, evenals van de tijd en moeite die wordt besteed om de zwakst mogelijke sterren te zien. Bovendien moeten waarnemers niet alleen de zichtbaarheid van sterren bepalen, maar ook deze van niet-stellaire objecten. Een bescheiden hoeveelheid lichtvervuiling beperkt de zichtbaarheid van diffuse objecten zoals kometen, nevels en sterrenstelsels veel meer dan deze van sterren alleen. Om hieraan tegemoet te komen werd begin jaren 2000 een andere inschaling geïntroduceerd: Bortle schaal.

De Bortle schaal is een numerieke schaal van 9 niveaus om de helderheid van de sterrenhemel op een bepaalde locatie in te schalen. Het kwantificeert de astronomische waarneembaarheid van bepaalde sterren en hemellichamen en de invloed van lichtvervuiling. De schaal varieert van Klasse 1, de donkerste sterrenhemels die te zien zijn, tot Klasse 9, de binnenstedelijke nachthemel. De 2de figuur van de Bortle schaal hieronder toont goed wat je van de Melkweg kan zien, in geval van een sterrenhemel met een bepaalde Bortle schaal. Een handige flow chart om de Bortle schaal te bepalen vind je hier  (of figuur onderaan).

Vanuit mijn eigen woonplaats Drongen kan je (zoals quasi overal in Vlaanderen) geen Melkweg meer zien met het blote oog: we spreken hier van een typische Klasse 7 Bortle schaal. Meer info vind je op de "Lichtvervuiling in Drongen"  pagina.
In het Dark Sky Reserve in Twizel, Nieuw-Zeeland (zie tevens lichtvervuiling Drongen pagina) is er een Bortle schaal van 2: het is daar zeer donkere locatie, quasi zonder lichtvervuiling.

Voor het vertalen van het aantal getelde sterren in Orion (zie Saving Private Orion pagina) naar een grensmagnitude (LM) of Bortle schaal kan volgende conversietabel als richtlijn dienen:

0-5 sterren: zeer ernstige lichtvervuiling, Bortle 8 à 9, grensmagnitude LM 1 - 2
6-10 sterren: ernstige lichtvervuiling, Bortle 7, grensmagnitude LM 2 of LM 3
11-15 sterren: lichtvervuiling, Bortle 6 à 7, grensmagnitude LM 4
16-20 sterren: enige lichtvervuiling, Bortle 5, grensmagnitude LM 5
21-25 sterren: vrij donkere hemel, Bortle 4, grensmagnitude LM 6
26-30 sterren: donkere hemel, Bortle 2 à 3, grensmagnitude LM 7
>30 sterren: zeer donkere hemel, Bortle 1, LM > 7

Het sterrenmapje ("Magnitude Chart") van Orion - zie "Hoe het aantal sterren tellen?" paragraaf in Saving Private Orion - geeft dus aan welke sterren je kan zien bij een bepaalde grensmagnitude. Het is deze LM-waarde die je in "Globe at Night" ingeeft om de hemelkwaliteit (lichtvervuiling) op je waarneemlocatie te bepalen!

Inschatting van de hemelkwaliteit met het blote oog blijft uiteraard wat subjectief.
Om te objectiveren kunnen er ook lichtmetingen worden uitgevoerd. De Canadese firma Unihedron heeft zo een lichtmeter op de markt gebracht om de kwaliteit van de nachthemel te testen. Het toestelletje wordt wereldwijd gebruikt en is zowat de standaard geworden in de (amateur) astronomie-wereld. Het apparaat, de "Sky Quality Meter", meet de helderheid van de hemel.
De SQM-waarde is een maat voor luminantie, uitgedrukt in "schijnbare magnitudes" per vierkante boogseconde.  
Veel lichtverontreiniging levert lage meetwaarden op het toestel op, hoe beter (donkerder) de hemelkwaliteit hoe hoger de waarde. De SQM-LU meter is zo ontworpen dat het in een beperkte hoek meet. Je wijst de SQM-LU meter steeds naar het zenit om de hemelhelderheid te meten...

De kaarten onderaan tonen alle grensmagnitude waarnemingen in Vlaanderen, geregistreerd in de "Globe at Night" databank, na de stertelactie "Saving Private Orion" in maart 2021.

Meer info over lichtvervuiling in Drongen, of in het Gentse algemeen, vind je op de "Lichtvervuiling in Drongen" pagina.

© Copyright 2021 Nachthemel.be - All Rights Reserved

Mobirise html creator