Một nghiên cứu mới dựa trên dữ liệu vệ tinh cho thấy ánh sáng nhân tạo vào ban đêm trên toàn cầu đang tăng đều đặn, dù xu hướng này có sự khác biệt đáng kể giữa các khu vực, với nơi sáng lên nhanh chóng, nơi lại tối đi.
Phân tích dữ liệu từ thiết bị quan sát Day/Night Band thuộc hệ thống VIIRS trong giai đoạn 2014–2022 cho thấy ánh sáng ban đêm trên toàn thế giới tăng trung bình khoảng 2% mỗi năm.
“Dù tổng thể toàn cầu tăng 16% (trong 8 năm), điều đó không có nghĩa là mọi nơi đều sáng hơn,” nhà nghiên cứu Christopher Kyba cho biết. “Ở những khu vực tăng sáng, phát thải ánh sáng tăng tới 34%, nhưng điều này bị bù lại bởi mức giảm 18% ở các khu vực khác.”
Kết quả cho thấy sự thay đổi ánh sáng ban đêm mang tính khu vực rõ rệt và biến động mạnh hơn so với nhận định trước đây. Trung Quốc và Ấn Độ ghi nhận mức tăng đáng kể do quá trình đô thị hóa nhanh, trong khi nhiều quốc gia công nghiệp phát triển lại giảm phát thải ánh sáng, phần lớn nhờ chuyển sang đèn LED và các chính sách hạn chế ô nhiễm ánh sáng.
Tại Ukraine, ánh sáng ban đêm giảm mạnh sau xung đột với Nga. Pháp cũng ghi nhận mức giảm đáng kể tới 33%, khi nhiều thành phố tắt đèn đường sau nửa đêm nhằm tiết kiệm năng lượng và giảm ô nhiễm ánh sáng.
“Tại Đức, tổng lượng phát thải ánh sáng gần như không đổi, dù có biến động cục bộ,” Kyba cho biết. “Ở các khu vực sáng hơn, mức tăng là 8,9%, trong khi các khu vực tối đi giảm 9,2%.”
Trên toàn châu Âu, dữ liệu vệ tinh cho thấy ánh sáng ban đêm giảm khoảng 4%. Tuy nhiên, mức giảm này có thể không trùng khớp với cảm nhận của con người do sự khác biệt về độ nhạy giữa cảm biến vệ tinh và thị giác.
Nghiên cứu này là phân tích toàn cầu đầu tiên sử dụng dữ liệu ban đêm với độ phân giải đầy đủ. Trước đây, các nghiên cứu thường dựa vào dữ liệu trung bình theo tháng hoặc năm, khiến khó phát hiện những thay đổi nhỏ.
“Cho đến nay, chưa có phân tích toàn cầu nào sử dụng dữ liệu ban đêm ở độ phân giải đầy đủ,” Kyba nhấn mạnh.
Các nhà nghiên cứu cũng áp dụng một thuật toán mới để hiệu chỉnh góc quan sát của vệ tinh. Khu dân cư thường trông sáng hơn khi nhìn từ góc nghiêng, trong khi trung tâm đô thị dày đặc lại sáng hơn khi nhìn từ trên cao. Phương pháp mới giúp lần đầu tiên điều chỉnh được sự khác biệt này.
Nghiên cứu sử dụng dữ liệu từ các vệ tinh Suomi NPP, NOAA-20 và NOAA-21, do NOAA và NASA vận hành. Các vệ tinh này thu thập dữ liệu sau nửa đêm, thường từ 1h đến 4h sáng theo giờ địa phương, và quét gần như toàn bộ Trái Đất mỗi đêm, từ vĩ độ 70° Bắc đến 60° Nam. Mỗi điểm ảnh đại diện cho diện tích khoảng 0,5 km² và chỉ tập trung vào ánh sáng nhân tạo, loại bỏ các nguồn tự nhiên như cháy rừng hay cực quang.
“Ánh sáng nhân tạo là nguồn tiêu thụ điện lớn vào ban đêm và gây tác động tiêu cực đến hệ sinh thái,” Kyba nói. “Vì vậy, việc hiểu rõ những thay đổi này là rất quan trọng.”
Hiện Kyba đang dẫn đầu đề xuất phát triển một vệ tinh thế hệ mới trong khuôn khổ chương trình Earth Explorer 13 của Cơ quan Vũ trụ châu Âu, nhằm theo dõi ánh sáng ban đêm với độ nhạy cao hơn và độ phân giải tốt hơn.
“Trong khi Mỹ và Trung Quốc đều có nhiều vệ tinh quan sát ánh sáng ban đêm, hiện vẫn chưa có vệ tinh nào của châu Âu được thiết kế riêng cho mục đích này,” ông cho biết.
Ánh sáng ban đêm của Trái Đất đang thay đổi theo những cách khó lường khi nhìn từ không gian. Dữ liệu mới cho thấy các mô hình biến động phức tạp mà giới khoa học mới chỉ bắt đầu hiểu rõ. Ảnh: Shutterstock
Bản đồ tổng hợp thay đổi ánh sáng ban đêm toàn cầu cho thấy hoạt động của con người qua ánh sáng nhân tạo. Khu vực màu vàng sáng lên, màu tím tối đi, còn màu trắng thể hiện sự biến động hai chiều. Ảnh: NASA Earth Observatory
