Cuộc đua giành lại bầu trời đêm: Vì sinh tồn của thế hệ tương lai và những ngôi sao chiếu rọi quá khứ

Trong cuộc chiến không ngừng nghỉ chống lại ô nhiễm ánh sáng, khoảng 200 địa điểm trên Trái đất đã giành được danh hiệu “Bầu trời tối”.

Báo động ô nhiễm thủy ngân tại Bắc Cực

Các nhà khoa học cảnh báo tình trạng ô nhiễm thủy ngân tại Bắc Cực ngày càng nghiêm trọng, gây ra những rủi ro ngày càng lớn đối với sức khỏe của cộng đồng bản địa và động vật hoang dã trong khu vực.

Vào những đêm tối trời khi Mặt trăng lẩn khuất và mây mù vắng bóng, Kevin Hughes ngồi ở cuối khu vườn của mình và nhìn lên bầu trời đen mượt như nhung.

Trái ngược với thời thơ ấu lớn lên ở London giữa ánh đèn hơi natri màu cam chói lọi, ông thường nhìn thấy hàng trăm, thậm chí hàng nghìn ngôi sao đang lấp ló trên bầu trời đêm khi mắt đã quen dần.

Hughes sống ở Cornwall, một bán đảo ở mũi Tây Nam nước Anh nhô ra Đại Tây Dương. Nhà của ông ở Tây Penwith, một khu vực nổi tiếng với những đồng hoang gồ ghề, những tảng đá granit và những vòng tròn đá thần bí. Bầu trời đen tối như một cánh cổng dịch chuyển dẫn đến di sản này: "Đây chính là những ngôi sao mà người cổ đại mặc lông thú và áo len ma mút từng nhìn vào ở thời Đồ đá mới", Hughes nói.

Mặc dù cảnh quan xung quanh đang thay đổi, với những ngôi nhà, khách sạn và khu phát triển mới mọc lên, cư dân của West Penwith có thể cảm thấy an toàn khi biết rằng bầu trời đêm của họ vẫn được bảo vệ cho các thế hệ sau. Điều này là do vào tháng 12 năm 2021, khu vực này đã trở thành Công viên Bầu trời Tối (Dark Sky Park): một ghi nhận quốc tế về mức ô nhiễm ánh sáng đặc biệt thấp.

Cuộc đua vì bầu trời tối

Hughes là một cựu ủy viên hội đồng giáo xứ và đã muốn đăng ký trạng thái “Dark Sky” (Bầu trời tối) cho thị trấn mình vào năm 2013 khi được một album từ nghệ sĩ pop ưa thích thắp sáng ý tưởng.

"Một trong những ca sĩ yêu thích của tôi là Enya, và bà ấy đã phát hành một album mang tên Dark Sky Island. Đó là về đảo Sark ở Quần đảo Eo Biển, nơi hoàn toàn không có ánh sáng đường phố hay ô tô. Tất cả các bài hát trong album đó đều nói về việc điều hướng bằng các vì sao”.

Ông bắt đầu nghiên cứu về Hiệp hội Bầu trời tối Quốc tế (IDA), một cơ quan nhận thức và công nhận các khu vực bầu trời tối trên toàn thế giới.

Được thành lập ở Arizona vào năm 1988, IDA được thành lập bởi hai nhà thiên văn học để bảo vệ môi trường ban đêm khỏi quầng sáng bầu trời (do ánh sáng nhân tạo quá mức tỏa lên bầu trời).

Trên toàn cầu, ô nhiễm ánh sáng đã tăng ít nhất 49% trong vòng 25 năm. Giữa sự quan tâm ngày càng tăng của các nhà sinh thái học và thiên văn học vào những năm 1980, IDA là cơ quan đầu tiên được công nhận trong phong trào vì bầu trời tối và vẫn là cơ quan lớn nhất cho đến ngày nay.

Kể từ khi cấp cho Flagstaff, Arizona (Hoa Kỳ) danh hiệu uy tín Địa điểm Bầu trời Tối Quốc tế đầu tiên vào năm 2001, cơ quan này đã hỗ trợ đơn ứng tuyển ở 49 quốc gia, từ Nhật Bản đến Hungary. Nó hiện có hơn 190 địa điểm trong chương trình bầu trời tối của mình, bảo vệ hơn 110.000 km vuông diện tích tối trên toàn cầu, bao gồm các khu bảo tồn bầu trời tối, các cộng đồng dân cư và hòn đảo.

Danh hiệu này được coi như một con dấu chấp thuận có thể được sử dụng bởi các cộng đồng làm cơ sở cho chiến dịch bảo tồn, du lịch, giáo dục hoặc tiếp thị. Và khi những lợi ích của bầu trời tối, bao gồm sức khỏe con người, động vật hoang dã và môi trường, được ghi nhận tốt hơn, nhiều vùng nông thôn hiện đang tìm kiếm sự công nhận của IDA. Vương quốc Anh hiện có mật độ khu vực bầu trời tối cao nhất trên thế giới, gây ra "hiệu ứng domino" khi các cộng đồng chạy đua để bảo tồn bóng tối.

Nhưng việc chứng minh bầu trời đêm đạt tiêu chuẩn chứng nhận của IDA không phải là điều dễ dàng.

Hughes và một nhóm lãnh đạo gồm các ủy viên hội đồng giáo xứ, các nhà thiên văn nghiệp dư và cư dân tận tụy đã mất 7 năm để đạt được danh hiệu bầu trời tối cho Tây Penwith.

Để làm bằng chứng, nhóm đã phải thực hiện một "đánh giá chất lượng bầu trời", liên quan đến việc gửi các chỉ số đo ánh sáng ở những khu vực tối nhất của khu vực rộng 135km2

Họ đã phát động một chiến dịch cộng đồng, thuyết phục người dân chuyển đổi sang hệ thống chiếu sáng "thân thiện với bầu trời tối" - các thiết bị được che chắn hoặc đặt nghiêng chứ không phải hướng lên. Các công ty và hội đồng địa phương được khuyến khích xem xét lại các chiến lược chiếu sáng của họ, chẳng hạn bằng cách tắt đèn pha và đèn đường sau những thời điểm nhất định.

Màu sắc của ánh sáng cũng rất quan trọng. Đèn LED - mặc dù nổi tiếng về hiệu quả năng lượng - thường chứa tỷ lệ ánh sáng xanh dương cao trong quang phổ của nó, tạo ra quầng sáng chói gắt. Chỉ cần thay thế bóng đèn bằng các giải pháp thay thế có phổ hẹp hoặc nhiệt độ màu thấp, có thể giảm thiểu ánh sáng có hại. 

Kelvin (K), là thang đo được sử dụng để đánh giá nhiệt độ màu và thường nằm trong khoảng từ 2700-5000K. Tiêu chuẩn vàng là lắp đặt hệ thống chiếu sáng có nhiệt độ màu không cao hơn 3000K, phù hợp với các khuyến nghị chiếu sáng của IDA.

Với những nguyên tắc này, các nhà vận động cộng đồng hy vọng họ sẽ có thể giáo dục thay vì áp chế.

• Mức độ ô nhiễm thủy ngân 'kinh ngạc' ở các thành phố cổ của người Maya
• Ô nhiễm không khí dạng hạt đang làm giảm tuổi thọ trên toàn cầu
• Nguy cơ biến chứng tim mạch khi tiếp xúc không khí ô nhiễm

Tây Penwith theo bước chân của các khu vực lân cận Bodmin và Exmoor, những nơi đã cố gắng giành được tình trạng bầu trời tối trong suốt 11 năm qua. Các khu vực khác của Cornwall đã thể hiện sự quan tâm đến việc noi gương, tạo ra một "hành lang tối" tiềm năng xuyên qua phía Tây Nam nước Anh. Hughes nói: “Khát vọng của chúng tôi là từ từ xây dựng cả một mảng vùng tối. Và khi các quận khác bắt đầu nhận thấy lợi ích, họ coi đây là một thắng lợi. Chẳng cần chi phí lớn, chỉ cần nhiều thời gian để có được đăng ký”.

Tổ chức từ thiện Countryside (CPRE) tạo điều kiện cho phong trào bầu trời tối đang phát triển ở Vương quốc Anh, bao gồm cả việc viết thư ủng hộ cho các ứng dụng. Vào năm 2016, nó đã tạo ra một bản đồ "ánh sáng ban đêm" của Anh, sử dụng dữ liệu vệ tinh để khảo sát quy mô ô nhiễm ánh sáng. Tổ chức từ thiện phát hiện ra rằng 22% nước Anh có bầu trời “nguyên sơ” (bị ảnh hưởng tối thiểu bởi ánh sáng nhân tạo) và có khả năng được IDA công nhận.

Nó cũng tập trung mạnh mẽ vào khoa học cộng đồng, khi mọi người được khuyến khích tham gia cuộc Đếm Sao hàng năm vào tháng Hai.

Emma Marrington, nhà vận động bầu trời tối của CPRE cho biết: “Một cách rất đơn giản để mọi người tham gia là nhìn lên bầu trời đêm và đếm số lượng ngôi sao họ có thể nhìn thấy trong chòm sao Orion”.

Marrington lưu ý: Nếu bạn nhìn thấy 10 ngôi sao hoặc ít hơn trong một chòm sao, có khả năng bạn đang ở trong một khu vực bị ô nhiễm ánh sáng nghiêm trọng. "Nhưng nếu bạn có hơn 30 ngôi sao, thì bạn sẽ có một bầu trời thực sự tối”.

Các thành viên của công chúng gửi kết quả của họ qua trang web của tổ chức từ thiện. Kết quả của cuộc Đếm Sao năm 2021 cho thấy ô nhiễm ánh sáng nghiêm trọng đã giảm khoảng 10% ở Anh so với năm trước. Một lý do để giải thích sự thay đổi này là "hiệu ứng phong tỏa", do hoạt động của con người bị suy giảm trong đại dịch Covid-19, đặc biệt là ở các khu vực thành thị.

Tác động không ngờ của ô nhiễm ánh sáng

Bầu trời thực sự tối thậm chí có thể dẫn đến nhiều lợi ích sức khỏe tình cờ.

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc tiếp xúc với ánh sáng nhân tạo vào ban đêm có thể gây ra những ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe. Nhịp sinh học của chúng ta là gốc rễ của điều này, hoạt động như một phần của đồng hồ bên trong cơ thể, cần thiết cho các chức năng như chu kỳ ngủ-thức của con người. 

Điều này được dẫn truyền bởi melatonin, thường được gọi là hormone giấc ngủ. Một nghiên cứu năm 2018 về người lớn tuổi cho thấy mức độ chiếu sáng ngoài trời ngày càng tăng vào ban đêm làm tăng khả năng tự sử dụng thuốc ngủ của họ.

Bất kỳ loại ánh sáng nào cũng có thể ngăn chặn sự tiết melatonin, nhưng ánh sáng xanh vào ban đêm thì có hại hơn.

Derk-Jan Dijk, giáo sư về giấc ngủ và sinh lý học tại Đại học Surrey, cho biết: “Đồng hồ sinh học nhạy cảm hơn trước ánh sáng xanh so với ánh sáng có bước sóng dài hơn hoặc những màu ấm hơn".

Trong những năm gần đây, hàm lượng ánh sáng xanh của ánh sáng nhân tạo đã tăng lên, ông lưu ý. Tiếp xúc với ánh sáng vào ban ngày không bất lợi, nhưng vào ban đêm có thể gây ra hậu quả bất lợi.

Dijk nói: “Nếu chúng ta tiếp xúc với quá nhiều ánh sáng vào buổi tối, đồng hồ sinh học của chúng ta sẽ bị trì hoãn. Khi đã 11 giờ đêm, đồng hồ sinh học của chúng ta cho rằng mới chỉ là 10 giờ tối, nên có thể chúng ta vẫn chưa buồn ngủ rồi sau đó đi ngủ muộn”.

Tuy nhiên, sáng hôm sau, chúng ta vẫn phải thức thật sáng sớm để kịp giờ đến văn phòng hoặc trường học. Điều này có thể tạo ra chu kỳ thiếu ngủ, làm gián đoạn đồng hồ sinh học vốn đã ổn định qua hàng thiên niên kỷ.

Một nghiên cứu năm 2017 cho thấy mối tương quan giữa việc tiếp xúc với ánh sáng vào ban đêm và các triệu chứng trầm cảm. Thiếu ngủ kinh niên thậm chí có thể ảnh hưởng đến cách các tế bào hình thành và hoạt động. Bằng chứng mới cho thấy việc tiếp xúc với quá nhiều ánh sáng vào ban đêm có liên quan tới bệnh tim mạch vành, tiểu đường và một số bệnh ung thư, đặc biệt là ung thư vú, phổi, đại trực tràng và tuyến tiền liệt.

Động vật cũng có thể cảm nhận được ảnh hưởng của ánh sáng nhân tạo vào ban đêm. Marco Barbieri, cố vấn khoa học tại Tổ chức Công ước về Các loài Di cư cho biết: “Trong nhiều trường hợp, hậu quả của việc tiếp xúc với ánh sáng nhân tạo có thể nghiêm trọng đến mức tử vong”.

Lấy côn trùng, loài đang bị suy giảm nhanh chóng trên khắp thế giới làm ví dụ. Mất môi trường sống, sử dụng thuốc trừ sâu, các loài xâm lấn và biến đổi khí hậu đều là những động lực chính, nhưng nghiên cứu cũng cho thấy rằng ánh sáng nhân tạo là một yếu tố khác thường bị bỏ qua cũng ảnh hưởng tới côn trùng, tác động đến các khía cạnh phát triển, sinh sản kiếm ăn và thậm chí là săn mồi ở chúng. 

Điều tương tự cũng xảy ra đối với một số sinh vật biển, với một nghiên cứu cho thấy ô nhiễm ánh sáng làm giảm 20% khả năng làm tổ của rùa quản đồng.

Một trong những nạn nhân lớn nhất là quần thể chim. Các loài chim di cư có thể bị thu hút bởi ánh sáng khi bay ở độ cao thấp hơn, có thể bị mất phương hướng và cuối cùng bay lòng vòng quanh khu vực được chiếu sáng. Barbieri nói: “Hành vi phi tự nhiên gây ra bởi ánh sáng này có thể khiến chúng cạn kiệt năng lượng dự trữ và có nguy cơ kiệt sức, bị săn mồi và va chạm chết người”.

Có tới một tỷ con chim được cho là chết vì va chạm với các tòa nhà mỗi năm ở Mỹ và ánh sáng chói lóa đóng vai trò quan trọng trong việc này. Ô nhiễm ánh sáng cũng có thể tác động đến mô hình di cư của chim, khiến chúng bỏ lỡ các điều kiện khí hậu tối ưu để kiếm ăn và làm tổ.

Tại Cumbria, Vương quốc Anh - một khu vực có chất lượng bầu trời vào ban đêm tuyệt vời - các nhà sinh thái học đã lập biểu đồ về tác động của các mức độ ô nhiễm ánh sáng khác nhau bằng cách theo dõi hành vi hót của chim oanh. Trong khoảng thời gian 3 tháng, các mẫu tiếng chim hót được lấy ở các vị trí ghép đôi bao gồm một vị trí sáng và một vị trí tối.

Phát hiện của nghiên cứu chỉ ra rằng ánh sáng nhân tạo, đặc biệt là các thiết bị chiếu sáng không được kiểm soát hoặc không được che chắn, gây ra tiếng hót và kêu sớm hơn ở chim oanh và các loài chim biết hót khác. Cả tiếng hát và ánh sáng UV đều được động vật sử dụng để lựa chọn bạn tình và nếu các chiến lược giao phối bị thay đổi theo mức độ ánh sáng, con cái có nguy cơ chọn những con đực kém phù hợp hơn.

Theo Jack Ellerby, nhân viên dự án của Cumbria Dark Skies, nghiên cứu thực địa theo dõi tác động của ô nhiễm ánh sáng và động vật hoang dã có xu hướng ít được chú ý, vì tác động lên động vật khó phát hiện hơn so với các ô nhiễm khác, chẳng hạn như nước thải, dầu tràn hoặc rác nhựa.

Mặc dù không thể đổ lỗi cho ô nhiễm ánh sáng gây ra toàn bộ sự thay đổi hành vi của động vật hoang dã, nhưng Stephanie Holt, một chuyên gia về dơi tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên của Vương quốc Anh, tin rằng đó có thể là một "điểm đến hạn". Cô lưu ý rằng một số tác động quan trọng nhất của ánh sáng đối với động vật không xương sống vẫn còn chưa được biết đến nhiều. “Với vai trò là nền tảng của tất cả các hệ sinh thái của chúng ta, con người nên nhắm mục tiêu nghiên cứu và bảo tồn theo hướng đó”, cô nói.

Tuy nhiên, luật chiếu sáng, ít nhất là ở Vương quốc Anh, còn chậm cất cánh, Holt nói. Cô cho biết, do rất ít nhà sinh thái học được tuyển dụng ở cấp cơ quan lập kế hoạch, nên các kế hoạch liên quan vấn đề chiếu sáng nhân tạo thường bị xếp sau rất nhiều các ưu tiên khác của chính phủ. 

Ở những nơi khác trên thế giới, những nỗ lực đang được thực hiện để bảo vệ động vật hoang dã vào ban đêm. Ở Hà Lan, hệ thống đèn đường LED ở các thị trấn và thành phố đang hỗ trợ các loài dơi quý hiếm, trong khi Pháp đã áp dụng một trong những chính sách ô nhiễm ánh sáng tiến bộ nhất cho đến nay. Luật năm 2018 được quy định rõ ràng về các yêu cầu kỹ thuật đối với việc thiết kế và vận hành hệ thống lắp đặt chiếu sáng ngoài trời được sử dụng trong cả tài sản công cộng và tư nhân.

Kết nối quá khứ và tương lai

Vườn Quốc gia Northumberland gần biên giới Scotland là một ví dụ cho thành công của các dự án, khi trở thành Công viên Bầu trời Tối lớn nhất Vương quốc Anh vào năm 2013, sau sự thúc đẩy mạnh mẽ của cộng đồng. Bất kỳ sự phát triển nào trong công viên rộng 1.050km2 phải tính đến các kế hoạch quản lý ánh sáng và 96% công viên hiện được hưởng lợi từ mức độ ô nhiễm ánh sáng thấp.

Duncan Wise, nhân viên phát triển du khách và du lịch tại công viên, cho biết Northumberland đã là nơi có một số đài quan sát và các nhà thiên văn nghiệp dư trước khi nó bắt đầu "thu hút một số đông người theo trào lưu muốn đi ngắm sao". Nhưng sự tăng trưởng trong du lịch ngắm sao đã là "cấp số nhân". Nền kinh tế du lịch thường rất theo mùa, từ tháng 4 đến tháng 10, nhưng giờ đây đã kéo dài quanh năm để bao gồm cả mùa ngắm sao, giữa tháng 10 và tháng 3.

Một nghiên cứu năm 2018 được ủy nhiệm để xác định chính xác giá trị mà du lịch ngắm sao mang lại cho Vườn quốc gia Northumberland cho thấy nó lên tới 25 triệu bảng Anh (32 triệu USD) một năm.

Wise tin rằng bầu trời tối có khả năng "tạo ra ký ức" và cung cấp cho khách du lịch trải nghiệm cải thiện cuộc sống. "Nhìn qua lăng kính của một kính thiên văn và lần đầu tiên nhìn thấy Sao Thổ với các vành đai được xác định rõ ràng là một cơ hội quan trọng. Bạn không thể đánh giá thấp yếu tố đáng kinh ngạc mà mọi người đang tìm kiếm. Mọi người nên có cơ hội trải nghiệm điều đó một lần trong đời” - ông chia sẻ về trải nghiệm ngắm sao.

Carolyn Kennett, một nhà khảo cổ học về bầu trời tại Tây Penwith cũng đang nỗ lực đấu tranh vì bầu trời tối và cơ hội ngắm sao.

Cô nói: "Khi chúng ta nhìn lên bầu trời không ô nhiễm ánh sáng, chúng ta quan sát được vũ trụ giống như tổ tiên của chúng ta từng thấy. Điều này cho phép chúng ta quay ngược thời gian và hiểu được mối quan hệ của họ với bầu trời đêm".

Kennett tin rằng việc không bảo vệ được những bầu trời tối đầy sao này đồng nghĩa với việc đánh mất cơ hội để hiểu mối quan hệ sâu xa đó, cũng như tự mình nhìn soi rọi chính bản thân.

Thạch Anh

(Nguồn: BBC Future)