Soneinndeling og målstyrt forvaltning for å minimere lysforurensning

Innledning

Kunstig lys i naturen, når det naturlig ville vært mørkt, er en form for forurensning. Dette skyldes at lys fungerer som et signalstoff for arter i naturen. Lyset påvirker bl.a. fôr-søk, reproduksjon, aktivitet og migrasjon, der påvirkningen varierer fra art til art (Follestad, 2014; Jägerbrand & Spoelstra, 2023; Longcore & Rich, 2004; Sanders et al., 2020). Samtidig øker lysforurensningen fra år til år. Globalt har den økt med 49 % mellom 1992 og 2017 (Sánchez de Miguel et al., 2021). Hele 83 % av verdens befolkning, og over 99 % av befolkningen i Europa, bor under det som anses som lysforurenset himmel (Falchi et al., 2016). Lysforurensning er et eksempel på en negativ eksternalitet, som betyr at bruk av belysning et sted kan ha en negativ innvirkning på natur og mennesker i tilgrensende områder. For å minimere de negative effektene på naturen må det etableres rammer som regulerer unødvendig lysbruk (Gaston et al., 2015).

Verdens dyrebestander er gjennomsnittlig redusert med 69 % siden 1970, og de er avhengige av intakte økosystemer (Almond et al., 2022). Stadig flere norske arter karakteriseres som truet, blant annet på grunn av arealtap til landbruk, skogbruk og utbygging av veier og bebyggelse (Artsdatabanken, 2022; OECD, 2022). For å redusere menneskelig påvirkning på naturen, er mange områder i Norge vernet gjennom Miljødirektoratet som nasjonalpark, naturreservat eller landskapsvernområde. I dag er 17,6 % av fastlandsarealet i Norge vernet (Miljødirektoratet, 2022). Men vernet omfatter ikke belysning, til tross for at nyere forskning viser at lys påvirker et bredt spekter av arter, deres habitat og dermed økosystemer (Follestad, 2014; Jägerbrand & Bouroussis, 2021; Jägerbrand & Spoelstra, 2023; Sanders et al., 2020). Mange naturområder, både verneområder, men særlig bynær natur, er eksponert for belysning som kan ha ukjente effekter på økosystemet. Et vern som inkluderer lyspåvirkning bør derfor etableres.

Ettersom lys ikke stopper uten en fysisk barriere, vil lys som er tiltenkt et fysisk avgrenset område også påvirke et relativt stort areal omkring, avhengig av hvor åpent landskapet er. Dette gjelder for eksempel lysets tiltrekning på enkelte arter. På åpent hav kan lyset tiltrekke arter 3-5 km unna lyskilden (Jägerbrand & Bouroussis, 2021), mens trær og terrengstruktur begrenser lysets utbredelse på land (Wåseth et al., 2023). Det er også tilsvarende eksempler på arter som holder seg borte fra belyste områder (Berge et al., 2020; Hoffmann et al., 2018). Mange arter påvirkes av svært lave lysnivåer. Forskjellen mellom fullmåne og nymåne er nok, med nivåer så lave som 0,1 – 0,3 lux ved fullmåne (Longcore & Rich, 2004). Dette sier noe om hvor marginale nivåer som kan utgjøre en forskjell for enkelte arter. De mest sensitive artene er de som vil oppleve at deres habitat innskrenkes mest.

Når det oppstår motsetninger mellom menneskets behov for lys i de mørke årstidene og naturens behov for å opprettholde naturlig døgnvariasjon av lys og mørke, er det nødvendig med nøye planlagte lysløsninger som tar hensyn til begge behov. En viktig dimensjon er at situasjonen er ulik i tett befolkede områder og bysentrum, og i mer naturnære områder og nasjonalparker, men retningslinjer (og mangel på dem) tar i liten grad høyde for disse forskjellene. Derfor er det viktig med tilpassede retningslinjer for verifisert reduksjon av lysbruken. I dag mangler planleggere, arkitekter og utbyggere et godt verktøy knyttet til lysforurensning. Lysforurensning og potensielle konflikter mellom menneskers behov og behov i naturen, er tema som må inn i planlegging og konsekvensanalyser ved alle nye utbygninger, sammen med kartlegging av områder der lysforurensning kan begrenses, blant annet langs norske veier, i hytteområder og industriområder. Derfor gikk en tverrfaglig gruppe eksperter ved Universitetet i Sør-Norge (USN), sammen om å skissere en metode for målstyrt forvaltning av lysforurensning, på oppdrag for Statens vegvesen (Wåseth et al., 2022).

Mørke som ressurs

Stone (2018) mener at lysforurensning er et moralsk problem og fremhever verdien av mørke som en ressurs vi er i ferd med å miste. Han mener det er et stort potensial i å designe, ikke bare for mindre lysforurensning, men å designe for mørke. Edensor (2015) mener vi har en kultur som lenge har oversett de positive sidene ved mørket, med en slags kollektiv mørkeredsel. Utfordringen er at i overopplyste omgivelser, er det vanskelig å skape atmosfære (Wåseth, 2020), da man mister evnen til å skape dynamikk i synsfeltet og fremheve viktige elementer i omgivelsene. I tillegg er et viktig prinsipp innen lysdesign å balansere lysnivåene, for å oppnå synlighet gjennom kontraster. Å bevare mørket betyr ikke nødvendigvis at synlighet og trygghetsfølelse reduseres. Det handler om å betrakte lyset som en ressurs, som bør forvaltes mer forsvarlig. Gjennom nennsom lysbruk og godt designede løsninger kan det naturlige mørket bevares, og ikke minst kan vi lære å verdsette det. I den sammenhengen kan det være nyttig å se på mulighetene økt forvaltning av belysning kan gi:

Enkelte forskere peker på et viktig paradoks når det gjelder den nye energieffektive teknologien som markedsføres som bærekraftig av klimahensyn, siden den også viser seg å ha problematiske bivirkninger med hensyn til naturpåvirkning (Schulte-Römer et al., 2019). Når det gjelder bærekraftig belysning er det viktig å skille mellom energieffektivitet og naturpåvirkning. Energieffektiv belysning fremstår gjerne kaldere (kortere bølgelengde) og naturpåvirkningen er dermed større, siden kaldt lys spres i større grad i atmosfæren (Falchi et al., 2016), og fordi flere arter påvirkes av det kalde lyset (Jägerbrand & Spoelstra, 2023). En viktig faktor å være oppmerksom på er også tilbakevirkningseffekten (en. Rebound Effect); en uforutsett eller utilsiktet konsekvens av teknologi som var ment å redusere en miljøeffekt (Aall & Walnum, 2013). Når det gjelder ny lysteknologi, betyr dette at reduksjonen i energiforbruket kan bli lavere enn forventet, fordi belysningen blir mer tilgjengelig, gjennom kostnadseffektivitet. En ekstra dimensjon som gjelder den nye lysteknologien er at det betraktelig større lysutbyttet (Blum et al., 2018), bidrar som en ytterligere akselerator for lysnivåene (Dill, 2022).

For å sikre en bærekraftig forvaltning av belysning, vil det være nødvendig å opprette lokale retningslinjer for delområder, som f.eks. hyttefelt og områder som kan utvikles til nattlysparker, særlig langs veier som krysser gjennom eller flankerer områder med særskilte vernehensyn. Tiltak for reduksjon av lysforurensing bør vurderes i alle områdetyper, og tiltakene vil variere fra byer, til landsbygda og nasjonalparker, derfor trengs et verktøy som tar høyde for lokale behov. Jägerbrand & Bourossis (2021) fremhever føre-var-prinsippet og mener at det bør brukes i forvaltningsplaner for vernede områder for å kontrollere lokale virkninger av lys. Som del av en strategi for bærekraftig forvaltning, er det også viktig med kunnskapsheving blant alle interessenter, særlig brukere av området. Å informere innbyggere om begrunnelsen for tiltakene, kan bidra til å øke aksepten og ikke minst effektiviteten av dem (Beaudet et al., 2022).

Engasjement blant lokale og nasjonale interessenter, som henholdsvis grunneiere, innbyggere, næringsliv, kultur og lokal naturforvalting, samt sentrale myndigheter, er avgjørende for vellykket destinasjonsutvikling og forvalting (Morrison, 2018). Slikt engasjement kan være en ressurs, og gjelder også ved kartlegging av belysningens naturpåvirkning.

Metode for soneinndeling for å minske lysforurensing

I vårt arbeid ble soneinndeling (en. zoning) benyttet som verktøy for å tilpasse belysningsløsninger til ulike områdetyper. Teori om soneinndeling, naturforvaltning og belysning ble vurdert og koblet sammen til en metode, der GIS (Geographical information System) vil benyttes som hjelpemiddel ved analyser (Fase II). Det ble utført litteraturstudier og analyse av dokumenter som i hovedsak berører forvaltning av frilufts- og naturområder, og som beskriver retningslinjer for belysning og soneinndeling. I tillegg ble metoder for forvaltning av turisme i naturområder vurdert, der disse ble tilpasset belysningsspørsmål. Rammeverkene ROS (Recreation Opportunity Spectrum) og LAC (Limits of Acceptable Change) presenterer gode metoder for målstyring og ble benyttet sammen med GIS, i kombinasjon med et soneinndelingssystem hentet fra CIE (Commission Internationale de l'Eclairage). Det å benytte soneinndeling ved lysplanlegging som en del av en forvaltningsplan, er også nevnt av Jägerbrandt og Bourossis (2021), som mener at dette kan bidra i strategisk arbeid med beskyttelse av naturmiljøer mot lysforurensning.

I den norske Luxtabellen 1C, kapittel 5.5 «Strølys» (Lyskultur, 2016), henvises det til fire soner, basert på hvor mørke omgivelsene er. I rapporten «Guide on the Limitation of the Effects of Obtrusive Light from Outdoor Lighting Installations» (CIE, 2017), presenteres en soneinndeling også basert på omgivelseslys i området. Dette systemet benyttes i arbeidet vårt.

CIE definerer fem lyssoner, (E0-E4) som går fra «naturlig mørk» (en. «intrinsically dark») til «område med høyt lysnivå» (en. «high district brightness»). Sonene defineres ut fra Bortle Dark-sky class, en 9-punktsskala som beskriver hvor mørk nattehimmelen er. Den går fra sone 1, som beskriver de mørkeste stedene du kan finne på jorda, til sone 9, som beskriver himmelen over bysenter i store byer. Figur 2 viser CIEs soneinndelingssystem og Bortle-klassifiseringen med eksempler på områder i sonene E0-E4. CIE-sonene ligger til grunn for verdier for lysnivåer i ulike situasjoner, som vertikal belysning mot eiendommer, lys over armaturens horisontlinje, både fra armaturen og anlegget som helhet samt belysning fra fasader og lysskilt. Disse parameterne skal benyttes ved utarbeiding av målbare tiltak. En svakhet med dagens system for soneinndeling basert på eksisterende lysnivå, er at man ikke nødvendigvis tar høyde for lokale behov, som natur og kulturhensyn, eller lysets spredning i terreng, over vann og ved snødekke. Derfor kombinerer vi soneinndelingssystemet med ROS og LAC-systemene (Andersen, 2011), tilpasset belysningsspørsmål, for å sikre at naturhensyn og andre aktuelle interessenter er ivaretatt. 

Metoden består av fire faser, som vil etableres i et digitalt system:

Fase 1

Fase 1 er den objektive og beskrivende delen av prosessen, der eksisterende kunnskap innhentes og systematiseres i en situasjonsbeskrivelse med prioritering av problemstillinger knyttet til lysforurensning og bruk av området. Fasen innledes med å definere området og utarbeide en områdeavgrensning. Deretter kartlegges lys, belysning, naturtyper/arter, verneområder, dagens bruk av området og ønsket fremtidig bruk. 

I denne fasen er det viktig å identifisere områdetyper og eventuelt behov for vern. Det kan være utbyggingsområder, eller det kan være knyttet til steder med spesielle utfordringer. Fasen ender i en systematisk liste over særlige hensyn og eventuelle interessekonflikter. 

Fase 2

I fase 2 analyseres innhentet informasjon og området oppdeles i soner og lag. Denne fasen handler også om verdivalg, og her defineres for eksempel konkrete terskelverdier, nivåer for påvirkning og kvalitative vurderingskriterier. Data fra fase 1 analyseres, både data innhentet gjennom planer og ulike kartdata, og informasjon fra interessenter gjennom brukermøter eller annen valgt medvirkningsmetode. Her benyttes Multicriteria analysis (MCA). Spatial MCA (SMCA) eller GIS-basert MCA (GIS-MCA) kan forstås som en samling av metoder og verktøy for å transformere og kombinere romlige (geografiske) data og preferanser (verdivurderinger) for å innhente informasjon for beslutningstaking (Malczewski, 2018).

Elementer som inkluderes i Fase 2: 

Fase 2 avsluttes med en oppdeling i soner, der de ulike kartlagene (GIS) analyseres av en sammensatt gruppe med ulike fagfelt (lys, biologi, interessenter, planleggere) og med innsikt i lokale hensyn.

Fase 3

Basert på foregående fase utarbeides det i fase 3 en definisjon av indikatorer og tilhørende forvaltningstiltak. En tverrfaglig gruppe av relevante eksperter inkluderes. Her gjøres valg av implementeringstiltak med strategier for gjennomføring og medvirkning. Tiltakene vil variere fra sone til sone, og kan bestemmes ut av spesielle hensyn i de spesifikke områder. Følgende prinsipper fra International Dark-sky Association benyttes som grunnlag:

For å sikre konkrete resultater, fastsettes målbare verdier for:

Fase 4

Fase 4 handler om implementering av forvaltningstiltakene og registrering av tilstand i henhold til fastsatte mål. Her innlemmes interessentene fra tidligere faser for å sikre at gruppen som helhet er omforent om løsningene og at tiltakene settes ut i livet. Her er det rom for korreksjon og tilpasning av tiltakene.

Forvaltning av samspillet mellom belysning og naturhensyn

Metoden er i en tidlig utviklingsfase. For å sikre dens effektivitet og relevans er det viktig å gjennomføre flere iterasjoner og systematisk utprøving gjennom forskningsprosjekter som verifiserer tiltakene og tilpasser metoden så den kan innlemmes i dagens forvaltningsmetoder. En sentral del av metodikkens videre utvikling og nyttiggjøring handler om hvordan den kan innlemmes i arbeid med kommunale planer, regionplanlegging og konsekvensutredninger. I konsekvensutredninger bør belysning inn som en del av klima- og miljøtemaene som skal håndteres, på samme måte som for eksempel støy og luftforurensning. Derfor er det viktig med et tverrfaglig samarbeid mellom lysdesignere, arkitekter, byplanleggere, landskapsarkitekter, naturforvaltere og kommuneplanleggere for å sikre relevans og effektivitet. Ved å gjennomføre feltstudier og samle empiriske data, kan vi bedre forstå det komplekse samspillet mellom belysning, ivaretakelse av naturmangfold og arealutvikling. I tillegg foreslår vi samarbeid med digitale utviklere som kan bidra til utvikling av metodens brukervennlighet, herunder utvikling av en digital plattform, som ivaretar hver fase, som effektiv innhenting av bakgrunnsinformasjon og enkel vurdering av iverksatte tiltak.

Videre, ved å utvikle interaktive verktøy og innlemme metodikken i sertifiseringsordninger, kan kommuner og andre aktører ha tilgang til et brukervennlig system for planlegging og gjennomføring av lysforvaltningstiltak. Arbeidet kan også bidra til å heve allmennhetens bevissthet om problematikken rundt lysforurensning og dens innvirkning på både mennesker og natur. Samtidig er det viktig å adressere mulige interessekonflikter og sikre at alle relevante aktører er involvert i planleggingsprosessen. Inkludering og dialog vil være nøkkelen til å skape bred aksept for tiltakene.

Sist, men ikke minst, bør fremtidig forskning og praksis sette søkelys på å balansere den teknologiske utviklingen innen belysning med miljømessige hensyn. Å forstå og minimere «tilbakevirkningseffekten» (en. «rebound effect») ved ny lysteknologi vil være sentralt for å sikre at de mulige miljøfordelene ved energieffektiv belysning ikke undermineres av økt lysforurensning.

Konklusjon

Lysforurensning har lenge vært en oversett form for forurensing. Kunnskap om belysningens negative effekter på naturen har vært mangelfull, samtidig som lyset har så store positive effekter for oss mennesker. I dag er utstrakt lyssetting mulig, uten at det koster for mye. Men vi har kommet til et punkt hvor vi vet nok om de negative effektene på naturen, til å gå bort fra det antroposentriske fokuset som til nå har vært fremtredende innen lysplanlegging. Belysning bør ta hensyn til alle behov, også naturens. Det er viktig at lysforurensning blir tatt opp innen naturforvaltning, og at det utvikles forvaltningsmetoder som kan fastsette retningslinjer for lysbruk, så den negative utviklingen kan stoppes og enkelte steder reverseres.

Samtidig er det viktig å nevne at godt belyste områder ikke er ensbetydende med høye lysnivåer. Godt designet belysning ivaretar trygghetsfølelse og skaper atmosfære og legger til rette for navigasjon, aktiviteter og sosial interaksjon. Flombelysning er ofte dårlig tilpasset vår persepsjon, og har dermed i liten grad evne til å skape gode uterom. Gjennom implementering av en metode for soneinndeling og forvaltning kan vi også bidra til bevisstgjøring om godt tilpasset lysdesign. Metoden tilbyr en balansert tilnærming for å adressere utfordringene med lysforurensning og muliggjør skreddersydde løsninger som hensyntar både behovet for sikker og effektiv belysning i et menneskelig perspektiv, og bevaringen av mørke for naturmangfoldets skyld. Ved å innlemme denne metoden i kommunale, regionale og nasjonale planleggingsprosesser, kan vi bidra til å dempe negative effekter av lysforurensning, samtidig som vi opprettholder nødvendig belysning for sikkerhet, komfort og gode offentlige rom også etter mørkets frembrudd. Videre forskning og utvikling av metodikken vil være avgjørende for å forbedre og tilpasse verktøyet til fremtidens behov. Vi har et ansvar for å sikre at lysbruk balanseres med naturens behov, slik at vi kan bevare nattehimmelen mørk og ta vare på naturmangfold både i byer og verneområder for fremtidige generasjoner.

Referanser

Almond, R. E. A., Grooten, M., Juffe Bignoli, D., & Petersen, T. (2022). WWF Living Planet Report 2022 – Building a naturepositive society. WWF.

Andersen, O., Gundersen, V., Kaltenborn, B. P., Vistad, O. I. & Wold, L. C. (2011). Målstyrt forvaltning -Metoder for håndtering av ferdsel i verneområder. NINA Rapport 615. 

Artsdatabanken. (2022). Rødliste for arter. 

Beaudet, C., Tardieu, L., & David, M. (2022). Are citizens willing to accept changes in public lighting for biodiversity conservation? Ecological Economics, 200, 107527. 

Berge, J., Geoffroy, M., Daase, M., Cottier, F.R., Priou, P., Cohen, J. H., Johnsen, G., McKee, D., Kostakis, I., Renaud, P. E., Vogedes, D. L., Anderson, P. J., Last, K., & Gauthier, S. (2020). Artificial light during the polar night disrupts Arctic fish and zooplankton behavior down to 200m depth. 3. 

Blum, B., Hübner, J., Neumärker, B., & Adrian, M. (2018). On the evidence of rebound effects in the lighting sector: Implications for promoting LED lighting. 

CIE. (2017). Guide on the Limitation of the Effects of Obtrusive Light from Outdoor Lighting Installations, 2. Edition.

Dill, K. M. (2022). In Defense of Wild Night. Ethics, Policy & Environment, 25(2), 153–177. 

Edensor, T. (2015). The gloomy city: Rethinking the relationship between light and dark. Urban Studies, 52(3), 422–438. 

Falchi, F., Cinzano, P., Duriscoe, D., Kyba, C. C. M., Elvidge, C. D., Baugh, K., Portnov, B. A., Rybnikova, N. A., & Furgoni, R. (2016). The new world atlas of artificial night sky brightness. Science Advances, 2(6), e1600377. 

Follestad, A. (2014). NINA-rapport 1081 Effekter av kunstig nattbelysning på naturmangfoldet -en litteraturstudie. NINA - Norsk institutt for naturforskning.

Gaston, K. J., Visser, M. E., & Hölker, F. (2015). The biological impacts of artificial light at night: The research challenge. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 370(1667), 20140133. 

Hoffmann, J., Palme, R., & Eccard, J. A. (2018). Long-term dim light during nighttime changes activity patterns and space use in experimental small mammal populations. Environmental Pollution, 238, 844–851. 

Jägerbrand, A., & Bouroussis, C. (2021). Ecological Impact of Artificial Light at Night: Effective Strategies and Measures to Deal with Protected Species and Habitats. Sustainability, 13, 5991. 

Jägerbrand, A., & Spoelstra, K. (2023). Effects of anthropogenic light on species and ecosystems. Science, 380(6650), 1125–1130.

Longcore, T., & Rich, C. (2004). Ecological Light Pollution. Frontiers in Ecology and the Environment, 2, 191–198. 

Malczewski, J. (2018) Multicriteria Analysis. Red. Bo Huang. Comprehensive Geographic Information Systems. Elsevier, 197-217. 

OECD. (2022). OECD Environmental Performance Reviews: Norway 2022—Executive summary. oecd-ilibrary.org. 

Rich, C. & Longcore, T. (2006). Ecological consequences of artificial night lighting. - Island Press, Washington, DC 200909, 458 pp. ISBN-1-55963-129-5. 

Sánchez de Miguel, A., Bennie, J., Rosenfeld, E., Dzurjak, S., & Gaston, K. J. (2021). First Estimation of Global Trends in Nocturnal Power Emissions Reveals Acceleration of Light Pollution. Remote Sensing, 13(16), Artikkel 16. 

Sanders, D., Frago, E., Kehoe, R., Patterson, C., & Gaston, K. J. (2020). A meta-analysis of biological impacts of artificial light at night. Nature Ecology & Evolution, 1–8. 

Schulte-Römer, N., Meier, J., Söding, M., & Dannemann, E. (2019). The LED Paradox: How Light Pollution Challenges Experts to Reconsider Sustainable Lighting. Sustainability, 11(21), 6160. 

Stone, T. (2018). The Value of Darkness: A Moral Framework for Urban Nighttime Lighting. Science and Engineering Ethics, 24(2), 607–628. 

Wåseth, H. I. (2020). Nyanser av mørke. Arkitektur N, 102(5), 72–77. 

Wåseth, H. I., Safi, J., Nielsen, T. K., Bayr, U., Johansen, N., Fjeldaas, E., & Christensen, T. (2023). Poster: Embedding sustainability into the design of street lighting. Light symposium. 

Wåseth, H. I., Strömberg, P., Bui, D. T., Christensen, T., Helgadottir, G., Røysamb, A., Mork, R., & Zaikina, V. (2022). Kartlegging av soneinndeling som verktøy og metodikk ved lyssetting langs norske veier. Klima og miljøseksjonen, Statens vegvesen. 

Aall, C., & Walnum, H. J. (2013, desember 20). Kronikk: Klimaløsningene kan være en del av problemet. Forskning.no.