זיהום אור

זיהום אור (באנגלית: Light pollution, Photo pollution, Luminous pollution), הוא מונח המתאר עודף, אי־כיוון, או בזבוז מאסיבי של אור (בדרך כלל אור מלאכותי). התופעה הנפוצה ביותר הנגרמת מזיהום אור היא הסתרת הכוכבים בשמי הלילה, והמונח מתאר, אלא אם צוין במפורש אחרת, סוג זה של הזיהום. זיהום אור יכול להחריף עקב גורמים נוספים המצטרפים אליו ומתווכים את השפעתו בהקשרים שונים (כגון החשכת שמי הלילה), דוגמאות לגורמים אלה הן עננים, ערפל, אירוסול, ופחמן דו־חמצני.

בישראל אין מקום שחופשי מזיהום אור מאופק לאופק, אך קיימים שטחים בהם תצפית לזנית וסביבתה חופשיים למדי מזיהום אור.

השלכות
השפעתו העיקרית של זיהום אור היא ביצירת מיסוך זוהר שמיים, הגורם להסתרת גרמי השמים כגון גלקסיות וכוכבים מעל ריכוזים עירוניים ובסביבתם ובפועל גורם להופעתם של כוכבים ספורים ובהירים מאוד בלבד. מלבד זאת קיימות השפעות נוספות, חלקן טרם נחשפו על ידי מדעי הטבע – ידוע שמחזור אור־חושך מתזמן מערכות רבות בבעלי חיים וצמחים, אבל היקף המחקר אינו מספק עדיין תשובה סופית כמה נזק נגרם ולאילו אורגניזמים. רק חלק מהפגיעה ידוע ומוכר.

בין השפעות זיהום האור יימנו:
 גרימת הרס אקולוגי של סביבות מחיה על ידי אור מלאכותי. דוגמה אחת מני רבות היא תאורת הגחליליות – הבזקי הגחלילית משמשים לצורך חיזור ורבייה, אך בסביבה מוצפת אור פעולה זאת נפגעת.
 פגיעה בקבלת אור טבעי מהכוכבים (כפונקציה של השמת אור מלאכותי מוגזם ולא מחושב)
 תאורת חוץ ופנים לא מבוקרת הגורמת לבעיות נוירופסיכולוגיות שונות או מחריפה כאלה

לפי אמת מידה הגיונית של שימור אנרגיה, הפחתת זיהום האור בראש ובראשונה כרוכה בשינוי הרגלי החברה, הרגלים הנוגעים להשמת מערכות תאורה בריכוזי אוכלוסייה, כמו למשל הצבת תאורה מוקרנת למטרה, ולא בעלת סימטריה כדורית, ובזבוז אנרגטי (אור שאינו מוקרן נקודתית ומתפזר במרחב ללא סיבה מוצדקת מהווה בזבוז אנרגיה שהייתה יכולה לשמש למטרות שונות, כמו למשל ציבוריות). מספר איגודים תעשייתיים התריעו נגד הבעייתיות שבזיהום האור, כך למשל, מוסד מהנדסי האור לממלכה המאוחדת (The institute of light engineers, United kingdom) משלים את הידע של חבריו בנושא תכנון מערכות תאורה משמרות אנרגיה ולפיכך מניעה של זיהום אור מנקודה זו.

מבחינה פסיכולוגית זיהום אור עלול להשליך באופן שלילי ברמה האישית והבין־אישית כאחת. מקורות אור רחוביים וביתיים כמו למשל פנס כביש או זרקור חצר הדולקים במהלך הלילה, עלולים להוות מטרד לגרים בקרבתם. בדיקות שונות העלו שתאורה כזו היא במקרים רבים בזבזנית (באנרגיה) מתוקף היותה זורקת אור בצורה נרחבת מאוד, כזו שמפריעה לחי, במגוון הקשרים.

השיטה המשמשת לתכנון והערכה של איכותו וכמותו של האור הנדרש לסביבה מסוימת היא מודל מתמטי, אשר תוצאותיו בדרך כלל מוצגות איסופוטית, או בעקומת גובה קו (Contour map).

תקנות מדיניות ועירוניות ההולכות ונעשות מבוקשות בעשורים האחרונים, משמשות למנוע זיהום אור.

השפעה על בני אדם ובעלי חיים
לבני האדם קיים שעון ביולוגי שמסנכרן את עצמו, בין השאר, עם מקצב היום והלילה. מקצב זה נקרא "מקצב צירקדי". המקצב מתאים את עצמו לשעות האור, ומשפיע על ההפרשות ההורמונאליות בגוף האדם.

בעין האנושית קיימים קולטנים מיוחדים הרגישים במיוחד לאורכי הגל הכחולים. לפני המצאת התאורה המלאכותית, היה האור הכחול סימן מובהק ליום. המקור היחיד בטבע לאורכי הגל הכחול הוא השמיים בשעות היום.

בחיים במדינות מערביות נחשף אדם לשעות רבות של אור גם לאחר רדת החשכה. כל מכשיר מסמארטפון עד נורת שולחן בחדר העבודה פולטות אור הפוגע במקצב הצירקדי התקין בגוף האדם. חשיפה גדולה לאור, בעיקר באורכי הגל הכחולים, בשעות הלילה גורמת לעיכוב הפרשת המלטונין. המלטונין הוא הורמון שאחראי על הרגשת העייפות ומופרש בחושך. העדר המלטונין בשעות הלילה עלול לגרום לבעיות בשינה, לעיכובי התהליכים הטבעיים המתבצעים בגוף בזמן השינה ולהרגשת עייפות בבוקר שלמחרת.

שימוש במחשב, יציאה למסיבות או נוכחות במשמרות עד השעות הקטנות של הלילה ושינה ביום גורמים להפיכת סדר היום והלילה.

הבעיה רק מחריפה בשנים האחרונות, אך ייתכן ולא עבר מספיק זמן מאז על מנת שייראו שינויים בשיעורי המחלות הנגרמות מכך. ההחרפה נובעת משימוש מוגבר של האוכלוסייה במדינות המערביות במוצרי אלקטרוניקה ותאורה הפולטים בשיעור גבוה יותר את אורך הגל הכחול, שהוא הבעייתי. צגים שטוחים – צגי פלזמה, LCD ו־OLED – פולטים יותר אור באורך הגל הכחול מאשר צגים "עבים" – צגי שפופרת קרן קתודית. נורות פלואורסצנטיות, ובמיוחד נורות LED, פולטות יותר אור כחול מאשר נורות להט והלוגן.

חוקים שעברו במדינות רבות בעולם האוסרים על ייצור, מכירה ושימוש של נורות להט עקב העובדה שהן צורכות חשמל רב יותר, ובמיוחד קידום השימוש בתאורת LED על פני מקורות תאורה אחרים, עלולים להשפיע על בריאות האוכלוסייה בעוד שנים לא רבות.

נמצא כי זיהום אור משבש רביית אלמוגים. הם פולטים למים תאי רביה זכריים ונקביים בשעות חשוכות מסוימות ועליהם להיפגש בין שקיעת השמש לזריחת הירח.

מקורות זיהום האור
זיהום האור הוא מונח כללי המתאר מספר מצבים, משמעותיים יותר ופחות, שהם על תקן זיהום סביבתי, או נזק לסביבה הנובע מאור. אור מזהם הוא תוצר־לוואי של התרבות המודרנית־תעשייתית. הזיהום נובע מתאורה מלאכותית לקויה שאינה ממוקדת במטרתה בלבד וגורמת להפצת אור מיותר (ובכך גם לבזבוז אנרגיה), כגון תאורה ביתית, פרסומות, משרדים, אזורי תעשייה, תאורת רחוב, תאורת מגרשי ספורט וכדומה. זיהום האור בולט ובעייתי במיוחד באזורים העירוניים בארצות הברית, ביפן ובאירופה אך קיים למעשה לפחות בכל מדינה מתועשת או מרוכז באוכלוסייתה.

סוגי הזיהום 
בדרך כלל מתייחס המונח "זיהום אור" לבעיית הסתר כוכבים (הנגרמת מ־זוהר שמיים, Skyglow), והיא המצב הנפוץ היום בעולם בו בריכוזי אוכלוסייה גדולים, בהם כמות האור ממסכת את השמיים ומונעת צפייה טבעית בכוכבי החלל שהיא דבר חיוני לאדם ולבעלי חיים מסיבות נוירופסיכולוגית, פיזיולוגית, אסתטיות וכדומה, שהרקע להן הוא אבולוציוני. להלן יוצגו סוגי זיהום אור, מהעיקרי למשני, כשבראש ובראשונה יתוארו הגורמים להסתרת הכוכבים, ובהדרגה יוצגו סוגים אחרים של זיהום אור, שגם הם תורמים (באופן עקיף יחסית) להחשכת השמיים.

זוהר שמיים 

זוהר שמיים הוא מצב הנפוץ כיום בעולם הגורם לאי יכולת להבחין בגרמי שמיים (כוכבים וכוכבי לכת) הנצפים בשמי הלילה, מאדמת הארץ, וזאת בשל ריכוזי אור הגורמים להסתרתם בפני עין בלתי־מזוינת, באזורים עירוניים או מיושבים היטב. המיסוך הזה מסתיר את רובם העצום והמוחלט של הכוכבים המאירים ומחזירי־האור כאחד, הוא סך כל האור שנפלט מאזור נתון, כגון עיר, ויישובים סמוכים אשר התאורה בהם לקויה, והאור בהם בורח כלפי מעלה מתוקף תאורה לא מכוונת, אך גם מפיזור כלפי מטה של אור שכבר הגיע לשכבת האטמוספירה (פיזור זה מתווך יפה על ידי אורך הגל של האור עצמה). זוהר השמיים מלבד השלכותיו השליליות על מחזור היממה (מקצב צירקדי), ושאר שעונים ביולוגיים, מהווה תגרה פסיכולוגית, ראשית־כל ברמה האסתטית, וכן גורע מבני אדם לצפות בכוכבים, הן פופוליסטית, והן מקצועית, כך שעם עין בלתי מזוינת אי אפשר לצפות, אלא בכוכבים הבהירים ביותר (שהם מיעוט מוחץ), וכן, נוצרת בעיה בבניית מתקני צפייה בכוכבים שכן נגזר לבנותם במקומות מרוחקים, נקיים מאור־מלאכותי, וריחוק זה בעייתי מסיבות שונות.

סולם בורטל למיסוך שמי הלילה. משמש למדידת רמת המיסוך שלהם. הסולם פורסם לראשונה במגזין Sky & Telescope. ומשמש קבוצות כמו שירות הפארקים הלאומיים של ארצות הברית. הסולם בן תשעה שלבים, משמש לסיווג חומרת הזיהום על פי חשכת השמיים, תוך מדידת פרמטרים דוגמת תופעות כמו אור נגדי או אור גלגל המזלות  שממוסכים היטב בלילה. שלב 1 בסולם הוא הציון הטוב ביותר, ומשקף צפייה מעולה בכוכבים בשמי הלילה.

זוהר שמיים בעייתי במיוחד לציבור האסטרונומים החובבים המבקשים להביט בכוכבים בצורה קרובה ככל הניתן לזו של אסטרונום מקצועי. עצם העובדה שהציוד בו משתמשים האסטרונומים החובבים אינו מקצועי מקשה עליהם עוד יותר את הצפייה, ולעיתים הם מעדיפים לצפות מאזורים מבודדים מאור (כמו למשל באמצע מדבר לא מיושב).

ניתן לצמצם את זוהר השמים באמצעות שימוש בפנסים עם זכוכית שטוחה ואופטיקה שמייצרת אלומת אור ברוחב של 90 מעלות או פחות מכך. ניתן גם לתכנן את תאורת הרחובות באופן אופטימלי ולא לחרוג מהערכים הדרושים להשגת המטרות לשמן היא מותקנת.

לרוב, בלתי ניתן לצמצם את האור הנפלט מגופים המיועדים להארה של משטחים אנכיים, דוגמת מסילות תאורה כמו אלו הנפוצות באצטדיונים, בניינים גבוהי־קומה בעלי תחימה חשופה (כמו קירות זכוכית וכו') אשר התאורה יוצאת מהם בקלות או תאורה של חזיתות מבנים. 

השפעות מצטברות

מספר גורמים משחקים תפקיד בהגברת המיסוך התאורני של זוהר השמים כפונקציה של השפעות מצטברות, בין אלו ניתן למנות:
עננים. לילות מעוננים בהירים פי עשרה מלילות שאינם.
 אירוסול; אירוסול הוא מצבור של גורמים כמו אבק, זיהום אוויר שכאשר הם מתחברים עם מסך האור המפריע לשמי הלילה, הרי שברמת ההשפעה המצטברת הם מחמירים את הנזק שלו בכך שהם תורמים להחשכת השמיים (אירוסול כשלעצמו אינו גורם מספיק להחשכת השמים).

תאורת יתר 

תאורת יתר היא שימוש מוגזם באור. תאורת יתר נובעת מתכנון תאורה בעוצמה העולה בהרבה על זו הנדרשת לביצוע המשימות.  

להארת רחובות ושטחים פתוחים אחרים שתי סיבות עיקריות - בטיחותית (מניעת תאונות) ובטחונית (מניעת פשיעה). עוצמת התאורה המספקת את שתי המטרות הללו נבדקה במשך שנים, ומופיעה בתקנים רבים. למרות זאת, קיימים לא מעט מקרים בהם מתוכננת ומותקנת מערכת תאורה בעוצמה העולה בהרבה על הנדרש בתקן, תוך בזבוז של כספי ציבור עקב התקנת מערכת גדולה ויקרה יותר הצורכת כמות אנרגיה גדולה מהדרוש. תוצר לוואי של בעיה זו הוא זיהום אור נוסף.

גם במקומות עבודה התאורה מיועדת למשימות מסוימות, והתקנים מגדירים את עוצמות התאורה הנדרשות למשימות אלו. במקומות כאלה עשוי להיווצר זיהום אור הן מהתקנה של תאורת יתר, אך גם משימוש בתאורה כבאלמנט אדריכלי - גופי תאורה הם אלמנט בולט המשפיע על עיצוב החלל, ותכנון מושכל לוקח בחשבון השפעה זו ועשוי להתעלם מתופעות של זיהום אורי לצורך הקומפוזיציה האדריכלית של החלל.

תופעה נוספת היא תאורה המתוכננת נכון - אך מופעלת כאשר כלל אין בה צורך. כך למשל כיתות בבתי ספר אשר מתוכננות עם חלונות המאפשרים חדירה של מספיק אור יום, עדיין עושות שימוש ללא צורך בכל התאורה המותקנת.

בוהק 

בוהק הוא קרינה רבת עוצמה של אור רב־בהירות. מבט ישיר אל השמש לגרום לבוהק השמש לחדור לעין, דבר שיגרום לסינוור. דוגמה לבוהק מלאכותי הוא אור הנובע מתאורת זרקורים או פנסי־אצטדיונים.

האסטרונום הבריטי בוב מייזון מחלק את הבֹּהַק לשני סוגים:

 בוהק מסמא – זהו בוהק הנצפה במבט לשמש או מתוקף הבזק אור חזק ופתאומי אחר. סוג זה גורם לסינוור למספר שניות ואף יותר.
 בוהק קל – מגורמים פחות קשים לכאורה, כמו פנסי רכב, ואפילו ירידה בניגוד הצבע של גוונים או תמונות, או של טעויות דפוס כגון אות המחוקה מעט.

בעוד שבֹּהַק בכלל והסוג הראשון בפרט אינו מסוכן, הוא מהווה תגרה, ועלול לגרום לעייפות (Fatigue) אם הוא עקבי ונצפה לזמן־מה.

לפי מריו מוטה, נשיא האחווה הרפואית של מסצ'וסטס, בוהק מסכן בעיקר נהגים, משום שהוא מכיל בהירות במידה שכמות־מה של אנשים רגישים אליה, וההתאוששות ממנו מסכנת את התמרון.

מחקרים הראו כי בוהק המגיע מפנסים המבוססים על LED, גבוה באופן ניכר מפנסים המבוססים על סוגים אחרים של נורות כמו מתכת הליד ונתרן.

הסגת־גבול תאוּרתית (Light trespass) 
מצב בו אור רחובי או מבית שכן, "מסיג גבול" לבית מגורים ובכך גורם לדיירי הבית ביודעין או שלא ביודעין בעיות שונות כגון אי־נוחות (או הגדלת אי נוחות קיימת), וכן, אינסומניה מסוגים שונים. הדבר גורם לעיתים לסכסוכי שכנים שלא היו מתקיימים אילו הנדסת האור בבית המאיר הייתה נעשית נאמנה. במספר ערים בארצות הברית, הוצבו סטנדרטים מחמירים למניעת זיהום אור בין שכנים. אגודת IDA  פועלת איתן בארצות הברית להבטיח יישום התקנים השנים ברשויות המונציפליות שם. מטרת האגודה לצמצם את כמות מיסוך הכוכבים הנגרם מ"טיפוס" של אור מעל הגובה הטיפוסי של תאורה ביתית בכלל (לפי איגוד זה, הקריטריון להחשיב מקור־תאורה כבעייתי וכראוי לטיפול הוא אם האור שהוא פולט עולה על 90 מעלות מתחום הנדיר (כאשר יש לו סטייה משמעותית כלפי מעלה), מצב זה מפריע לראיית כוכבי לכת נוספים לירח, וכוכבים נוספים מלבד הכוכבים הספורים הנצפים בתנאים של זיהום אור. ולקבלת האור הטבעי מהחלל.

מועצת הבנייה הירוקה בארצות הברית פיתחה את מערך התכנון "Leadership in Energy and Environmental Design" שמטרתו להנחות ארכיטקטים ומהנדסים לצמצום הסגת גבול תאורתית, ומיסוך שמים, בפרויקטים שלהם.

הסגת גבול תאורתית ניתנת לצמצום גם על ידי התקנת מנורות שאינה על 80 מעלות מעל נקודת השפל. תקנות הIES, מכילות קיצוץ מלא (0%), קיצוץ (10%), וסמי־קיצוץ (20%). גם אור שפולט אור בשפל של למעלה מ־90 מעלות זכה לתקנון ובכל מקרה אינו מיועד לידיים פרטיות ומשמש בהתקנים רשמיים עד למציאת חלופות כמו אלו שנמצאו לתאורה רחובית וביתית).

מקור נוסף, אמנם פחות משמעותי מהנזכרים לעיל הוא סטרבוסקופ־לבן (White strobe), הנמצא בדרך כלל על מגדלי תקשורת תעופתיים ומשמש סמן לטייסים. נעשים מאמצים מצד רשות התעופה הפדרלית האמריקאית לחדש מכשירים אלה לגרסאות שיפלטו כמות מינימלית של אור.

תאורה מעורבת (Light clutter) 
המונח נוגע לתופעה נדירה יחסית של התערבבות אורות, עד כדי יצירת בלבול (שהוא מזהם סביבתי בפני עצמו); מצב כזה בעייתי בפרט בשדות תעופה מיושנים, בהם אין תאורה אחידה במסלולים, דבר הנחוץ להמראה ונחיתה תקינות.

מניעת זיהום אור
על מנת להימנע מיצירת זיהום וחיסכון בחשמל ניתן לנקוט מספר צעדים פשוטים:
 כיבוי אורות לא נחוצים
 שימוש בתאורת רחוב המכוונת אל פני הקרקע ולא בתאורה בעלת סימטריה כדורית.
 שימוש בתאורה מבוססת עירור גז (כתאורת נתרן) שחסכונית בחשמל וקל לחסום את השפעתה על ידי שימוש במסננים.
 שימוש בתאורה בעוצמה נמוכה יותר (לדוגמה: ברוב הכבישים העירוניים וכן ברחובות בישראל, משתמשים בנורות נתרן לחץ גבוה בהספקים של 150-250W, כאשר אותה הנורה בהספק של 100W ואף 70W וכן 50W מספיקה לאותו יישום).
 הימנעות משימוש בכמויות גדולות מדי של פנסים להארת כבישים ורחובות, וכן זרקורים להארת שטחים.
 כיוון נכון של זרקורים, כך שהאור שלהם לא ייזרק קדימה או לשמים (זרקורים עם אופטיקה אסימטרית, למשל, צריכים להיות מכוונים כלפי הקרקע).
 הימנעות מהתקנת מגדלי תאורה גבוהים עם הרבה פנסים חזקים בצמתים ובאוטוסטרדות (לדוגמה בישראל, בפולין וכן בצפון אמריקה, נפוץ להשתמש במגדלי תאורה גבוהים עם 6-12 פנסים בעלי נורות כספית או נל"ג בהספקים של 400W עד 1000W).

חקיקה ותקנות כנגד זיהום אור
בישראל לא קיימת חקיקה נגד זיהום אור, אך מספר עשרות רשויות מקומיות אימצו מסמך תקנות שהופץ על ידי "אור מכוון" – קבוצה להפחתת זיהום האור והתייעלות אנרגטית בישראל, הפועלת בתחום ההסברה, הגדרת תקנות וייעוץ מקצועי. בנוסף ישנו מאמץ לא ממוקד מצד המשרד להגנת הסביבה לחקיקה בנושא, אך מדובר בשלב ראשוני מאוד. ביישובים מכבים ומצפה רמון נקבעו בעבר מספר ימים בהם התאורה העירונית הופחתה על מנת לאפשר צפייה בשמים. סניף מקומי של האיגוד הבינלאומי למלחמה בזיהום אור הוקם על ידי מצפה הכוכבים של מכבים־רעות וקידם צעדים אסדרתיים כמו תקנות לחסכון בתאורה במחנות צבא. בספטמבר 2017 הוכרז מכתש רמון כ"שמורת אור כוכבים" על ידי איגוד ה־IDA. במועד ההכרזה היו 54 אתרים ב־15 מדינות בעולם, ומכתש רמון הוא האתר הראשון במזרח התיכון שמוכרז.

בשנת 2002 צ'כיה הייתה למדינה הראשונה שהוציאה חוק כנגד זיהום אור. החוק קובע שמקור תאורה חייב להיות מופנה כלפי האופק ומטה. לתאורה חריגה נדרש אישור מיוחד. עם זאת לא הוסדרה אכיפה בחוק והוא עדיין רחוק מיישום מלא.
רשויות מקומיות קבעו תקנות כנגד זיהום אור עוד קודם לחוק הצ'כי. בפלגסטף, אריזונה קיימת תקנה מסוג זה בתוקף עשרות שנים. רשויות מקומיות ומדינות נוספות קבעו תקנות וחוקקו חוקים, ורבות נוספות שוקלות זאת. למגמה זו תרמה עליית מחיר הנפט בשנת 2008, שכן הוצאות ייצור החשמל של רשויות קטנות באופן ניכר עם אכיפת תקנות כנגד זיהום אור.

שמורת אור כוכבים
שמורת אור כוכבים, או שמורת שמיים חשוכים (Dark-sky preserve) היא אזור מוגן (שמורת טבע) בה נמנעים מזיהום אור, באמצעות מניעת הקמת מוקדי תאורה.

ראו גם
 חושך

לקריאה נוספת 
 ורלין קלינקנבורג, מלחמת הכוכבים – זיהום האור באזורים עירוניים רבים מסתירים את הכוכבים ופוגע בבעלי חיים רבים, נשיונל ג'יאוגרפיק, גיליון 126, נובמבר 2008
 זיהום אור וצמצומו: רקע מדעי, תמונת מצב ודרכי פעולה אפשריות, האגודה הישראלית לאקולוגיה ומדעי הסביבה, 2017

קישורים חיצוניים 

 מפת זיהום אור, מתעדכנת כל שנה
 זיהום אור בישראל – מפות ומידע
האיגוד הבינלאומי ללוחמה בזיהום אור (IDA)

הערות שוליים

אור
תאורה
אור
חיסכון באנרגיה
מקורות אור