W Arktyce nastąpił wzrost aktywności człowieka, szczególnie w obszarach wydobycia ropy i gazu, co doprowadziło do znacznego wzrostu poziomu światła nocnego, co zarejestrowały obserwacje satelitarne.
W latach 1992–2013 Arktyka stawała się jaśniejsza o 5% rocznie, a większość sztucznego światła pochodziła z działalności przemysłowej.
Nocne obserwacje ujawniają obecność człowieka
Zimny, surowy klimat Arktyki oraz długie i ciemne zimy historycznie ograniczały działalność człowieka w regionie. Jednak w miarę ocieplania się Arktyki cztery razy szybciej niż średnia światowa, zwiększony transport i rozwój podążali. Aby śledzić te zmiany, naukowcy badają dalekie północne szerokości geograficzne po zmroku.
Nocą rozległe połacie lądów i oceanów pogrążają się w ciemności, dzięki czemu działalność człowieka jest łatwiejsza do wykrycia z kosmosu. Satelity przechwytują światło z budynków, dróg i obiektów przemysłowych, ujawniając wzorce osadnictwa i rozwoju ludzkiego w całej Arktyce.
Korzystając z nocnych danych satelitarnych, międzynarodowy zespół badaczy odkrył, że w latach 1992–2013 Arktyka stawała się jaśniejsza o 5% rocznie, osiągając kulminację, gdy około 605 000 kilometrów kwadratowych (234 000 mil kwadratowych) zmieniło się z ciemnego w oświetlone.
Rozwój przemysłowy napędza wzrost liczby świateł
„Tylko 15% oświetlonych obszarów Arktyki w okresie objętym badaniem obejmowało osiedla ludzkie, takie jak domy lub budynki mieszkalne, co mówi nam, że większość sztucznego światła pochodzi z działalności przemysłowej, a nie z zabudowy miejskiej czy mieszkaniowej” – stwierdził Zhuosen Wang, członek zespołu badawczego i naukowiec w NASACentrum Lotów Kosmicznych Goddarda. Rozwój przemysłu obejmuje przemysł wydobywczy, taki jak wiercenia ropy i gazu oraz górnictwo.
Powyższa mapa przedstawia panarktyczny widok nocnego oświetlenia oraz miejsca, w których intensywność sztucznego oświetlenia wzrosła (żółty), spadła (fioletowa) lub pozostała taka sama (zielona). Zespół wykorzystał nocne obserwacje satelitarne z programu satelitarnego meteorologicznego obrony USA (DMSP).
Geograficzne rozmieszczenie świateł nocnych
Odkryli, że regiony wydobycia ropy i gazu w północnej Rosji, amerykańskim stanie Alaska i europejska Arktyka są gorącymi punktami sztucznego światła, podczas gdy kanadyjska Arktyka w dużej mierze pozostaje ciemna. W okresie objętym badaniem największy wzrost oświetlonej powierzchni (439 048 kilometrów kwadratowych) odnotowano w rosyjskiej Arktyce, szczególnie w Chanty-Mansi (114 426 kilometrów kwadratowych) i Jamale Nieniec (107 837 kilometrów kwadratowych).
Przypadek Chanty-Mansi i arktycznych pól naftowych
Powyższa szczegółowa mapa przedstawia region Chanty-Mansi w Rosji, rozległy, bagnisty obszar w zachodniej części Rosji Równina Syberyjska. W regionie znajduje się Samotlor, jeden z największy pól naftowych na świecie, na których w okresie objętym badaniem nastąpił największy rozwój oświetlenia nocnego.
Chociaż Chanty-Mansi doświadczyło znacznego wzrostu działalności człowieka, nastąpił również pewien spadek oświetlonego obszaru. „Przemysł wydobywczy podąża za fazami ekspansji i kurczenia się w cyklu życia” – powiedział Wang – „dlatego widzimy ograniczenie sztucznego oświetlenia w niektórych miejscach zależnych od ropy, gazu lub górnictwa, bez znaczącego osadnictwa ludzkiego i dywersyfikacji gospodarczej”.
W 2013 r. łączna powierzchnia oświetlona w regionach wydobycia ropy i gazu w rosyjskiej Arktyce – obejmujących regiony Chanty-Mansi, Jamał-Nieniec i Nieniec – wyniosła 339 000 kilometrów kwadratowych (131 000 mil kwadratowych), co stanowi prawie wielkość Niemiec. Całkowity oświetlony obszar europejskiej Arktyki wynosił 159 000 kilometrów kwadratowych, podczas gdy Arktyka północnoamerykańska wynosiła 49 000 kilometrów kwadratowych. Zespół badawczy zidentyfikował także kopalnie, w których wydobywano inne minerały, m.in Kopalnia Czerwonego Psa na odległej Alasce, która od 2018 r. była drugim co do wielkości źródłem cynku na świecie.
Mapowanie przyszłości arktycznych świateł nocnych
Wang kieruje NASA Czarny marmur zespół, który tworzy obrazy i kompozycje nocnych świateł na całej planecie. Zespół wykorzystuje dane z instrumentu VIIRS (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite) znajdującego się na satelicie NASA-NOAA Suomi-NPP (Suomi National Polar-orbiting Partnership), satelitach NOAA-20 i NOAA-21, które mają wyższą rozdzielczość i są nowsze niż dane DMSP użyte w tym badaniu. Jednak VIIRS często wychwytuje słabe światło ze źródeł takich jak zorza polarna i światło księżyca na śniegu. Zespół Black Marble pracuje nad skorygowaniem takich naturalnych źródeł światła, aby móc zaktualizować swoje analizy sztucznego światła w Arktyce.
„Dzięki dostarczaniu wglądu w czasie rzeczywistym w wysokiej rozdzielczości będziemy w stanie lepiej identyfikować zmiany w działalności przemysłowej” – powiedział Miguel Román, zastępca dyrektora ds. atmosfery w firmie Goddard. „Analizy te mogą pomóc w zapewnieniu odpowiedzialnego zarządzania zasobami i ochronie ekosystemów niezbędnych zarówno dla stabilności lokalnej, jak i globalnej”.
Zdjęcia z Obserwatorium Ziemi NASA wykonane przez Wanmei Lianga na podstawie danych z: Akandil, C. i in. (2024).
