هل تسبب إضاءة الشوارع بالخلايا الشمسية أضرارًا بيئية غير متوقعة؟

يعتمد كوكب الأرض على الطاقة الضوئية. الطاقة الشمسية هي المسؤولة عن تشغيل عملية التمثيل الضوئي في النبات. تعمل الأطوال الموجية للأضواء المختلفة على توجيه النباتات إلى الزهور، وتنمو بشكل أطول، وتحرك الأوراق. ومن المعروف أيضًا أن نفس الإشارات تؤثر على الحيوانات. ينجذب عدد لا بأس به من الحشرات إلى مختلف الأضواء فوق البنفسجية، ويعتمد ذلك على مدى حساسيتها للضوء الناتج عن ضوء الخلايا الشمسية الموجود في أعينها.

تتكيف بعض الطيور لغناء نداءات التزاوج فيما يتعلق بجودة الضوء التي تتلقاها من اكتمال القمر. زيادة سلوكيات التزاوج بعض الحيوانات، وخاصة الضفادع، نتيجة لمستويات الضوء العالية. يشير هذا إلى أن التغيرات في جودة الضوء تؤثر على سلوكيات تعشيش الطيور. يتم تحديد الكثير من الأشياء في العالم من خلال الارتباط بنوعية وكمية الضوء.

كيف الضوء تؤثر على النباتات والحيوانات

ومع ذلك، كيف تتأثر سلوكيات الكائنات الحية بالتلوث الضوئي المستمر؟ هل يمكن لأنواع مختلفة من التلوث الضوئي (من السيارات، أو أضواء الشوارع بالخلايا الشمسية، أو اللوحات الإعلانية) أن تؤثر على التفاعلات البيئية؟ هل هناك طرق يمكن من خلالها تصميم المدن لتحقيق قدر أقل من التدخل في العلاقات المتطورة بشكل طبيعي؟

بدأت العديد من المدن في جميع أنحاء العالم في التحول إلى أضواء الشوارع بالخلايا الشمسية. في مصابيح الشوارع، يتم استخدام مصابيح LED بسبب تجسيد الألوان المتقدم، بالإضافة إلى تحسين كفاءة الطاقة. يُعتقد أن مصابيح LED معروفة بتقليل استخدام الطاقة حتى 75%. على عكس مصابيح الشوارع التقليدية، فإن مصابيح الشوارع بالخلايا الشمسية التي تستخدم تقنية LED تكون أكثر متانة. وفي بعض أجزاء الولايات المتحدة، مثل نيويورك، أدت التغييرات إلى انخفاض في انبعاثات الكربون وتكاليف الطاقة.

ومع ذلك، فإن التغييرات التي تأتي نتيجة لكمية ونوعية الضوء تأتي من تغييرات مختلفة في ضوء الشارع بالخلايا الشمسية المستخدمة. هناك طرق يؤثر بها ضوء الشوارع على سكان المناطق الحضرية من الحيوانات والنباتات. على سبيل المثال، في مناطق ضواحي المملكة المتحدة، من المعروف أن أعداد الخفافيش لا تتأثر بالتحول إلى مصابيح الشوارع ذات الخلايا الشمسية ذات الكفاءة الأعلى.

تغذية الخفافيش وسلوك الاتصال

أجريت دراسة لتحديد سلوك تغذية الخفافيش ومكالماتها قبل وبعد التحول إلى إنارة الشوارع بالخلايا الشمسية. بسبب مزيج من وفرة الحشرات (الطعام)، التي تنجذب للضوء، إلى جانب قدرة بعض الخفافيش، أي خفافيش الغروب، على رؤية الضوء فوق البنفسجي المنبعث من المصابيح، انجذبت الخفافيش إلى الخلية الشمسية LED أضواء الشوارع. هناك تغير طفيف في كمية الضوء التي تنتجها مصابيح LED وLSP في نطاق الأشعة فوق البنفسجية. تُعرف مصابيح LPS بإصدار أضواء في نطاقات أضيق، بينما لا يمكن لمصابيح LED أن تنبعث في نطاق الأشعة فوق البنفسجية.

من ناحية أخرى، كانت مصابيح LED المحايدة تنبعث منها أضواء عند مستويات ناقصة. يشير هذا إلى أنه في تصميم المدن المستدامة، يمكن أن يكون التحول إلى مصابيح الشوارع ذات الخلايا الشمسية LED بديلاً معقولاً لسلوك الخفافيش وكفاءة الطاقة.

ومع ذلك، تبدو القصة بسيطة إلى حد ما، خاصة بالنسبة لمجموعات الحشرات، المعروفة بأنها تقود بعض هذه الأنماط. تظهر بعض الدراسات أن التحول إلى مصابيح الشوارع بالخلايا الشمسية LED أدى إلى زيادة جذب الحشرات بحوالي 50%، على عكس أضواء الشوارع التقليدية.

بالمثل، على إضاءة الشوارع بالخلايا الشمسية LED، هناك جاذبية متزايدة لـ HPS. هذه التناقضات هي نتيجة للاختلافات في السياق حيث أجريت بعض الدراسات في المناطق الريفية والبعض الآخر في المناطق الحضرية.

في السنوات الأخيرة، كان الموضوع الرئيسي للمحادثة هو تصميم المناطق الحضرية المتقدمة والمستدامة بيئيًا. إن فهم نوعية وكمية الضوء يؤثر على الحيوان الحالي، كما أن عدد النباتات مهم. وبشكل ملحوظ، في المناطق الحضرية، تكون التفاعلات البيئية في حالات مضطربة. ولهذا السبب، يتساءل بعض الناس أن شركات الطاقة الشمسية لا تستطيع تصميم مصابيح الشوارع بالخلايا الشمسية التي يمكن أن تحاكي البيئات غير الحضرية. وفي بعض المدن لا يمكن تحقيق ذلك.

عندما لا يكون هناك ضوء، هناك احتمال أن تكون الظروف الطبيعية أقل. ومع ذلك، فإن هذا غير عملي عندما نسعى إلى إدارة البيئة فقط من أجل وظائف الإنسان وسلامته. في تصميم المناطق المستدامة، من المرجح أن يكون السؤال: كيف يمكن تصميم مصابيح الشوارع بالخلايا الشمسية لتقليل التغيرات السريعة عن حالة السنوات العديدة الماضية؟ يشير هذا إلى أن الناس يتقدمون بطلبات للحصول على مرشحات بيئية جديدة تؤثر على الحيوانات والنباتات بطرق مختلفة. ومع ذلك، هناك حاجة للحد من التقلبات البيئية بطريقة تحقق الاستقرار البيئي مع مرور الوقت.

إنارة الشوارع بالخلايا الشمسية: الاستنتاج

صحيح أن ضوء الشوارع بالخلايا الشمسية يمكن أن يسبب أضرارًا بيئية غير متوقعة. في معظم الحالات، يجب تحديد نوعية وكمية الضوء الذي تنتجه أضواء الشوارع بعناية لمنع التأثيرات الخطيرة للتلوث الضوئي على النباتات والحيوانات. لمزيد من المعلومات حول شوارع الخلايا الشمسية وكيفية تأثيرها على البيئة، اتصل على إضاءة ديل.