Je modré svetlo toxické?

V českých luhoch a hájoch [1] sa v poslednom období šíria poplašné správy o toxických účinkoch svetla, najmä toho vyžarovaného v oblasti vlnových dĺžok zodpovedajúcich modrej farbe. Podľa týchto správ je modrá zložka spektra príčinou rakoviny, infarktu, obezity, depresií... Len sa pritom nespomína drobný detail. Pri akých expozíciách, teda pri akom čase a intenzite pôsobenia, k nejakému ovplyvneniu dôjde.

Uvedený výpočet údajných dôsledkov pôsobenia modrej zložky spektra je mediálne veľmi pôsobivý, novinár uverí, čitateľ má senzácie rád… A tak sa o „modrom“ svetle každú chvíľu hovorí či píše v najrôznejších médiách. Pritom je to na hrane, teda skôr za hranou, a blíži sa to k šíreniu poplašných správ.

Nechcem spochybňovať fakt, že svetlo ovplyvňuje cirkadiánne rytmy či tvorbu hormónu melatonínu. Ale… Dovolím si prirovnanie – ak prebehnete ulicu pri slabom mrholení, nič sa vám nestane. Ak však cez vás prebehne vlna cunami, tak takmer určite neprežijete. Rovnaké je to aj s pôsobením „modrého“ svetla.

Ani dlhá prechádzka pod rozžiareným LEDkami, ktoré sú najväčším zdrojom „zlého“ svetla, nespôsobí prechádzajúcemu sa žiadnu ujmu. Ako som už podotkol, podstatné sú intenzita svetla a čas jeho pôsobenia (obr. 1). Tento zásadný fakt však šíritelia paniky zamlčujú.

Pozoruhodný je výsledok skúmania, ktoré zadala Európska komisia Vedeckému výboru SCHEER [3]. Ten dospel k záveru, že neexistujú žiadne dôkazy o nepriaznivých zdravotných účinkoch vyžarovania zdrojov LED (svietidlá, displeje) pri ich bežnom používaní.

A nielen to. Neexistuje ani nejaký zásadný rozdiel medzi pôsobením „zlého“ svetla, obsahujúceho vlnové dĺžky zodpovedajúce modrej farbe, a „dobrého“ svetla, ktoré ich neobsahuje. Svedčí o tom niekoľko prác, napríklad [2], ale aj [4]. Vrátim sa však k obr. 1.

Značka 4 000 K (štvorček balansujúci na vrchole) zodpovedá svetlu s veľmi pravdepodobne väčším podielom modrej oproti 3 000 K.

Napriek tomu je umiestnená viac doľava. Jej zanedbateľný vplyv je ešte zanedbateľnejší oproti „lepšiemu“ svetlu. Navyše treba zdôrazniť, že významný je charakter celého svetelného spektra, nejde len o prítomnosť alebo neprítomnosť jeho modrej zložky.

Napriek tomu je zníženie farebnej teploty jednou z podmienok na získanie dotácií na verejné osvetlenie, ktoré v ČR vyhlásili ministerstvá priemyslu a obchodu a životného prostredia. Takéto konanie môže mať ďalekosiahle nepriaznivé dôsledky.

Dôsledky obmedzenia modrej zložky

Obmedzenie modrej zložky znamená predovšetkým zhoršenie periférneho videnia. Tyčinky v oku, ktoré zabezpečujú najmä videnie v nočných hodinách, majú citlivosť posunutú ku kratším vlnovým dĺžkam, teda k modrej farbe.

Ak sa zníži podiel modrej zložky spektra alebo sa dokonca odstráni, pochopiteľne sa zhorší aj videnie. Aký to má vplyv na bezpečnú orientáciu a pohyb v nočnom priestore, je zrejmé.

Vodič vozidla nie je schopný zaznamenať dianie v okrajovej oblasti zorného poľa. Nemusí zaznamenať zviera alebo človeka vstupujúceho na vozovku. Až násobne sa predlžuje reakčný čas. Absencia modrej zložky má podobný vplyv ako prítomnosť alkoholu v krvi (až 2 ‰).

Vodič vníma oneskorene, dochádza k zhoršeniu koordinácie a strate koncentrácie. Len by som rád podotkol, že to potom ale nebude jeden „podnapitý“ šofér, také „podnapité“ budú všetky osoby pohybujúce sa v danom prostredí.

Že tak významne vzrastie riziko dopravnej nehody, je úplne zrejmé. Opísaný fakt má oporu vo výsledkoch experimentu [2] na obr. 2. Išlo o výskum, pri ktorom pokusné osoby na trenažéri riešili rôzne situácie z pozície vodiča.

Následne sa vyhodnotili chyby, ktorých sa účastníci dopustili. Pri pokuse sa vytvorili dve rôzne svetelné prostredia. Jedno predstavovalo scénu s malým podielom modrej zložky, kde sa použila vysokotlaková sodíková výbojka (HPS).

V druhom bol podiel modrej zložky o poznanie vyšší, pričom sa použila sa halogenidová výbojka (MH). Počet chýb bol až dramaticky vyšší v prípade sodíkovej výbojky. S rastúcim adaptačným jasom chybovosť klesala v oboch prípadoch. Nie však nijako výrazne.

Stále však bol významne vyšší počet chýb vo svetle s obmedzeným podielom modrej. Aj pri adaptačnom jase 1 cd/m² bol stále o viac ako 60 % vyšší oproti konaniu vo svetle halogenidovej výbojky.

Aj to je zrejme jeden z dôvodov, prečo sa v Nemecku v minulosti používali ekonomicky nevýhodné ortuťové výbojky. V skutočnosti však boli výhodné, nárast dopravných nehôd zavedením vysokotlakových sodíkových výbojok nie je totiž najlacnejšou záležitosťou.

Náklady na úhradu následkov mnohonásobne prekračujú cenu realizácie a prevádzky osvetľovacích sústav. Čo potom môže nastať, ak budú svetelné zdroje úplne bez modrej zložky?!

Odbúranie modrej zložky spektra vs zlepšenie životného prostredia

Absurdné je tvrdenie, že odbúranie modrej zložky spektra vedie k zlepšeniu životného prostredia. S klesajúcou farebnou teplotou dochádza pri svetelných diódach k poklesu vyprodukovaného množstva svetla vztiahnutého na jednotku príkonu (merný výkon v lúmenoch na watt).

LED s farebnou teplotou okolo 4 000 K má oproti dióde 3 000 K zhruba až o 20 % vyšší merný výkon. Ešte dramatickejšie je to v prípade úplného odbúrania modrej zložky spektra pri zdrojoch s „jantárovým“ svetlom (Amber LED).

„Ekologické“ diódy majú merný výkon značne nižší, v niektorých prípadoch až o polovicu. Na zabezpečenie požadovanej hladiny osvetlenia ich treba oproti diódam 4 000 K dvojnásobok, nehovoriac o rozdiele oproti LED s ešte znesiteľnou hodnotou 5 000 K.

Z predchádzajúceho odseku vyplýva, že s klesajúcou farebnou teplotou narastá príkon potrebný na zabezpečenie dobrého osvetlenia vonkajšieho priestoru. To má jednak ekonomický a jednak ekologický vplyv.

Zvýšenie príkonu je sprevádzané potrebou vyššej produkcie elektrickej energie, ale aj nutnosťou výroby väčšieho počtu svietidiel, stĺpov alebo aspoň výkonnejších svietidiel.

To všetko prináša ako dôsledok zhoršenie životného prostredia. Zástupca ministerstva životného prostredia na to reagoval vyhlásením, že normy nie sú záväzné… To zjavne nemá zmysel komentovať.

Nevyhnutnosť „biodynamického“ osvetlenia?

Ďalším strašiakom českej reality je nevyhnutnosť „biodynamického“ osvetlenia. Po zotmení, do 22.00 h, majú sústavy VO produkovať studené (modré svetlo), aby neskôr svietili teplo alebo ešte lepšie „jantárovo“. Pred svitaním by opäť nastúpilo studené svetlo.

To nikomu neprinesie prospech. Z pohľadu bezpečnej dopravy je večer všetko v poriadku, periférne videnie funguje, účastníci dopravy robia chyby menej. Problém nastáva po prechode na „zdravé“ svetlo. Až významne sa zhorší informácia o dianí v okolí vozovky.

Riziko dopravnej nehody sa zvyšuje. Takisto neexistuje dôvod, prečo by mal vodič v nočných hodinách vidieť horšie ako ten vo večerných. Naopak. Najviac dopravných nehôd nastáva medzi polnocou a druhou hodinou rannou.

Z pohľadu prírody nebudem namietať, či je vplyv skutočne taký drastický, ako tvrdia prírodovedne nevzdelaní aktivisti. Tiež som v tomto smere nevzdelaný.

Ak však naozaj studené svetlo prekáža niektorým predstaviteľom flóry alebo fauny, zostáva otázkou, prečo vo chvíli, keď sa príroda ukladá na spánok, má dostať práve dávku nežiaduceho svetla a pokoj má nastať až neskoro v noci.

Dosť neohľaduplné k prírode! Vyhlásenia o škodlivosti modrého svetla možno označiť za nepresvedčivé alebo aspoň obmedzené len na bezprostredné okolie vozovky.

Vlnové dĺžky zodpovedajúce modrej zložke sú obsiahnuté aj vo svetle Mesiaca, pričom intenzity prekračujúce mesačný svit nie sú nijako ďaleko od krajnice osvetľovanej vozovky. Ďalej je už pôsobenie na prírodu menšie než pôsobenie svitu Mesiaca.

Mesačným svetlom argumentujú ekologickí aktivisti, keď predpisujú, s akou úrovňou sa má svietiť napríklad na zjazdovkách. Takže pristupujem na ich hru – kde je osvetlenosť menšia ako za splnu, tam svetlo neprekáža.

A hľa, zrazu sa aktivisti ošívajú takúto argumentáciu prijať. „Biodynamické“ osvetlenie vo vonkajšom priestore je celkovo „postavené na hlavu“. V noci k nijakým významným zmenám prírodného svetla nedochádza. Ani v intenzite, ani vo farbe – ak teda vynecháme prechodné stavy za súmraku či svitania.

Niet čo kopírovať, ako sa to deje v prípade (oprávneného) „biodynamického“ osvetlenia v pracovných interiéroch. Len na okraj – za súmraku, keď je prírodné svetlo červenkasté, sa má svietiť „modro“? Niet čo dodať.

Sú len dve možnosti – buď to miestnej prírode neprekáža a potom je žiaduce svietiť bezpečným „modrým“ svetlom celú noc, alebo to vzácnej flóre či faune prekáža a je potrebné ju chrániť.

Tiež celú noc. Pri odbúraní modrej je však nevyhnutné súčasne urobiť nejaké opatrenia pre bezpečnosť dopravy. Napríklad, obmedziť v danom úseku povolenú rýchlosť.

Záver

Vždy treba zvážiť, čo má väčší význam – bezpečnosť v doprave alebo ochrana vzácneho tvora. Aj keď s ochranou tvorov som dosť na pochybách. Rozumné zviera sa nebude zdržovať pri vozovke, hlúpe zas prejde prechádzajúce auto.

Niet čo chrániť. Tak snáď len tú kvetenu. Aktivisti sa nesústredili len na problémy opísané v tomto texte. Zamerali sa aj na iné oblasti vonkajšieho osvetlenia.

O tom niekedy nabudúce. Potom poopravím aj svoje vyhlásenie, že z toho nikto nemá prospech – nie je to tak. Zatiaľ sa čitatelia môžu pozrieť na stránky [5], kde sa o tejto problematike dozvedia viac.

Literatúra

1. Smetana, B.: Z českých luhů a hájů. Má vlast, 1875.
2. Lighting Research Center. Rensselaer Polytechnic Institute – Response to the American Medical association report „Human and Environmental Effects of Light Emitting Diode Community Lighting“, 2017.
3. Opinion on Potential risks to human health of LEDs – SCHEER 9th plenary meeting 2018_06_5-6.
4. Nagare a kol.: Effect of White Light Devoid of „Cyan“ Spectrum Radiation on Nighttime Melatonin Suppression Over a 1-h Exposure Duration, JOURNAL OF BIOLOGICAL RHYTHMS, Vol. XX No. X, Month 201X 1-10.
5. Modré světlo, jak je to doopravdy, dostupné na www.modresvetlo.cz.

Článok bol uverejnený v časopise TZB Haustechnik 1/2020.