Karolina Zielińska-Dąbkowska: Za jeden plan świetlny prawie mnie ukrzyżowano

ArchiwumKarolina Zielińska-Dąbkowska

Dr inż. arch. Karolina Zielińska-Dąbkowska jest adiunktem na Wydziale Architektury Politechniki Gdańskiej. Naukowo zajmuje się m.in. problematyką interdyscyplinarnych uwarunkowań współczesnych projektów iluminacji, w tym ograniczeń wynikających z ekologii, ochrony środowiska, zrównoważonego rozwoju, zdrowia i nowych możliwości technologicznych. Jej artykuły poświęcone tym zagadnieniom publikowane były m.in. w „Nature” i „Science”. Jest członkiem licznych organizacji skupiających architektów i projektantów oświetleniowych na całym świecie. Stworzyła ruch ROLAN (Responsible Outdoor Lighting at Night, Odpowiedzialne oświetlenie zewnętrzne w nocy).

Wojciech Mikołuszko: Problemy zdrowotne, które może spowodować sztuczne światło, opisuje pani w niedawnym „Science”. Nie spodziewałem się, że jest ich tak dużo.
Karolina Zielińska-Dąbkowska: To naprawdę całkiem nowa wiedza. Dopiero w 2002 r. odkryto tzw. trzeci fotoreceptor w oku, a przebadanie jego znaczenia zajęło wiele kolejnych lat.

Mnie uczono, że są tylko czopki, które odpowiadają za postrzeganie barw w świetle dziennym, oraz pręciki – do postrzegania kształtów nocą.
Mnie również tak uczono, proszę się nie niepokoić. Trzeci typ komórek światłoczułych w oku to komórki zwojowe siatkówki – intrinsically photosensitive retinal ganglion cells (IpRGCs). Informacje od nich trafiają do części mózgu w podwzgórzu, które odpowiada za regulację rytmu dobowego. IpRGCs są bardziej niż czopki i pręciki czułe na białe światło z dużą zawartością niebieskiej fali.

Jakie to ma znaczenie?
Pamięta pan stare szklane żarówki z drucikiem wolframowym, które dość szybko po włączeniu robiły się gorące?

Oczywiście.
Ich spektrum barwne było ciepłe, ciągłe, niemal identyczne jak przy zachodzącym słońcu, z niewielką ilością fali niebieskiej. Tyle że w światło przekształcały zaledwie 10 proc. pobranej energii, a pozostałe 90 proc. – w ciepło. Z czasem wyparły je więc diody LED. Są energooszczędne i zmieniły cały przemysł. Dają jednak światło białe z dużą zawartością fali niebieskiej. Niebieskie LED-y pokrywa się co prawda warstwą luminoforu np. fosforu, który w zależności od grubości powoduje, że postrzegamy światło, które produkują jako bardziej zimne lub ciepłe. Ale receptory ipRGCs w naszym oku nadal odbierają zawarte w świetle fale odpowiadające barwie niebieskiej.

A teraz przyjrzyjmy się słońcu. Gdy wschodzi, w jego świetle dużo jest barwy czerwonej, później wzrasta ilość niebieskiej (najwięcej koło południa). Ona pobudza trzeci fotoreceptor i przez nerw optyczny ta informacja trafia do naszego mózgu i rozpoczyna się wtedy wiele procesów fizjologicznych, wydzielany jest np. kortyzol. Organizm się budzi. Wieczorem słońce znów jest bardziej czerwone i mało jest niebieskiej fali świetlnej – to znak dla organizmu, że potrzebna jest melatonina, żeby przygotować się do snu.
Gdybyśmy żyli zgodnie z cyklem dnia i nocy, tak jak robili to ludzie przed wynalezieniem elektryczności, to nasz zegar biologiczny i organizm funkcjonowałyby poprawnie. Niestety, funkcjonujemy niemal całą dobę. Bo w nocy, kiedy powinniśmy się regenerować podczas snu w kompletnej ciemności, nasz organizm otrzymuje od światła sztucznego LED informacje, że jest dzień, że trzeba być aktywnym.

Jaki to może mieć wpływ na rozwój nowotworów czy otyłości?
Podczas głębokiej fazy snu w ciemności i wysokiego poziomu melatoniny we krwi nasz organizm aktywuje komórki antyrakowe oraz zwalcza wirusy i bakterie. Jeśli tego zabraknie, układ odpornościowy radzi sobie słabiej. U osób takich jak pielęgniarki i pielęgniarze, stewardesy i stewardzi czy w przypadku innych osób pracujących nocami, przy sztucznym świetle, częściej rozwijają się nowotwory.

Nawet leczenie onkologiczne lepiej przebiega w ciemności, ponieważ według amerykańskich badaczy wysoki poziom melatoniny w nocy usypia komórki raka piersi, wyłączając kluczowe mechanizmy wzrostu. To odkrycie opisano w 2014 r. w czasopiśmie „Cancer ­Research”. A nowe publikacje, z 2021 i 2022 r., dowiodły, że ci, co mało spali w nocy i byli wystawieni na działanie światła sztucznego, stawali się bardziej podatni na zachorowanie na Covid-19. Nawet chudnie się lepiej w czasie snu.

Z wykształcenia jest pani architektką. Skąd to zainteresowanie wpływem sztucznego oświetlenia na zdrowie?
Zaczęłam od praktyki. Pracowałam w biurach projektowych zajmujących się iluminacją architektury m.in. przy takich realizacjach jak główna siedziba NATO w Brukseli, najwyższy budynek na świecie – Burdż Chalifa w Dubaju, instalacja świetlna Tribute in Light Memorial w Nowym Jorku, czy nowe planetarium astronomiczne w Royal Observatory Greenwich.
Gdy w 2001 r. zniszczone zostały dwie wieże World Trade Center w Nowym Jorku, powstał pomysł monumentu świetlnego ku pamięci ofiar. Prace nad nim prowadziło amerykańskie biuro, w którym byłam wtedy zatrudniona. Stworzyliśmy dwa ogromne słupy świetlne, składające się z wielu mniejszych. Po ich włączeniu natychmiast zobaczyłam, że coś „wpada” w słupy światła, krąży, a po pewnym czasie spada na rozgrzane reflektory. To były owady i ptaki.

Ptaki?!
W bezchmurne noce migrujące ptaki korzystają z wizualnych wskazówek: światła gwiazd, planet czy księżyca. Kiedy są chmury, kierują się głównie magnetycznym kompasem w mózgu. Jeśli jednak na ich drodze pojawi się słup światła o temperaturze podobnej do światła księżycowego czy planet, zmierzają ku niemu. A później krążą w tym świetle, nie mogąc się z niego wydostać jak z jakiegoś wiru, i w końcu padają z wycieńczenia.

Rozmawiałam potem z biologami, którzy zwracali uwagę na zanieczyszczenie światłem sztucznym. Dla nich to było oczywiste, ale ta informacja nie trafiała do architektów czy projektantów iluminacji zewnętrznych. Mówiliśmy innymi językami. Praktyk dla naukowców się wtedy nie liczył. Dlatego w 2013 r. obroniłam doktorat – po to właśnie, żeby nawiązać dialog z badaczami z różnych dziedzin, ale również dostać się do międzynarodowych komisji oświetleniowych i zacząć zmieniać przepisy, które są tworzone przez przemysł oświetleniowy.

Udało się porozumieć?
To było niełatwe zadanie. W 2013 r. zostałam zaproszona jako prelegentka na Międzynarodową Konferencję ALAN (Artificial Light At Night – Sztuczne Światło Nocą) w Berlinie. Przedstawiłam tam projekt biura, za który byłam odpowiedzialna: generalny plan świetlny dla luksusowej mariny Porto Montenegro w Zatoce Kotorskiej w Czarnogórze. Byłam z niego bardzo dumna, ponieważ moje podejście było unikatowe jak na tamte czasy. I prawie mnie ukrzyżowano!

Dlaczego?
Zarzucono mi, że nie zaprojektowaliśmy wyłączania oświetlenia zewnętrznego na noc w całym kompleksie. A my obmyśliliśmy coś mniej radykalnego – zmianę natężenia światła, w tym jego stopniowe wygaszanie. Biolodzy i astronomowie widzą niestety sprawę tylko zero-jedynkowo. A istnieje wiele potrzeb i trzeba znaleźć równowagę na podstawie dostępnej wiedzy.

Nie zraziła się pani?
Wręcz przeciwnie. To mnie zaintrygowało. Teraz reprezentuję dwa światy – praktyków i naukowców. Potrafię przetłumaczyć to, co odkrywają badacze, na język zrozumiały dla architektów światła i projektantów iluminacji miejskich. Widzę problemy, których nie dostrzegają naukowcy. A ci ostatni zaczęli rozumieć, że muszą popularyzować wyniki swoich badań oraz rozmawiać z projektantami i z producentami sztucznego oświetlenia. Tłumaczyć im, jakie spektrum, jakie natężenie światła, o jakich porach jest bezpieczne dla zwierząt i roślin, a jakie i kiedy dla ludzi.

A to nie to samo?
Ludzie i zwierzęta źle znoszą nocą światło białe z zawartością niebieskiej fali, więc zaczęto postulować stosowanie światła zewnętrznego o ciepłej temperaturze barwowej. Tyle że rośliny są wrażliwe na światło czerwone, pomarańczowe i żółte o ciągłym spektrum. Dla nich ono oznacza, że nadeszła wiosna, czas rozwoju. Przy latarniach o ciepłym świetle LED mamy późną jesienią i zimą kwitnące kwiaty oraz drzewa wypuszczające nowe liście. Bardzo je to osłabia. A gdy włączy się światło bursztynowe, to na przykład świetliki nie widzą siebie nawzajem i przestają się rozmnażać, bo zaburzamy ich okres godowy. I tak źle, i tak niedobrze.

To co robić?
Najlepiej oczywiście wyłączać światło na noc.

To w dzisiejszych czasach niemożliwe.
Tak, wiem, że nie da się zmienić cywilizacji. Mamy jednak nowe technologie, które mogą nam w tym pomóc.

Na przykład?
W czasie pandemii w wielu miejscach na świecie zaczęto wyłączać oświetlenie uliczne między godz. 1 a 5 w nocy, ponieważ nikt z niego nie korzystał. To się sprawdziło na tyle, że do dziś robi się tak w niektórych krajach, np. w Niemczech i Szwajcarii. Co ciekawe, istnieją już badania naukowe potwierdzające, że nie prowadzi to do wzrostu kolizji czy kradzieży, a może zaoszczędzić zużycie energii elektrycznej.

Rozwinęła się też technologia czujników ruchu. Światło w lampach ulicznych może być tak zaprogramowane, że jeśli nikt nie jedzie ulicą ani nie idzie chodnikiem, jego natężenie automatycznie jest redukowane do np. 20 proc. Istnieją już też uliczne oprawy oświetleniowe, które mają dwie różne temperatury barwowe. Wieczorem i rankiem światło jest jaśniejsze i zimniejsze. W środku nocy zaś, kiedy prawie nikt nie pojawia się na ulicy, światło jest słabsze i cieplejsze.

Taka technologia kosztuje, musimy mieć jednak świadomość, że problem sztucznego oświetlenia możemy ignorować tylko do czasu. Ilość biologicznych zaburzeń – i w nas, i w środowisku – wciąż rośnie.

Widzi pani jednak pozytywne zmiany.
Tak. Coraz częściej rekomenduje się na świecie stosowanie światła sztucznego o temperaturze barwowej poniżej 3000 kelvinów. Kiedy dziesięć lat temu mówiłam kolegom od iluminacji, że trzeba robić badania instalowanych przez nich opraw, odpowiadali: „Co ty opowiadasz! Nasz zawód przestanie istnieć przez ciebie!”. A teraz każde szanujące się biuro projektowe na świecie posiada spektrometr. Praktycy robią badania, a przy trudnych projektach zatrudniają ekspertów. Ostatnio kontaktowali się ze mną koledzy projektujący rezydencję na Florydzie, gdzie żyją żółwie. Znaleźliśmy lokalnego specjalistę, który pomógł tak dobrać oświetlenie, żeby nie zaszkodzić zwierzętom.

To jest tak jak z paleniem papierosów. Kiedyś w restauracji palił, kto chciał. Potem oddzielało się palących od niepalących szybą czy parawanem – a dym i tak krążył po całym pomieszczeniu. Teraz wszyscy wiedzą, że to szkodliwe, i pojawił się całkowity zakaz palenia papierosów we wnętrzach.

Co każdy może zmienić z swoim życiu, żeby chronić się przed szkodliwym wpływem sztucznego oświetlenia?
Rano do godziny 10. wskazany jest kilkunastominutowy spacer np. do pracy w pełnym świetle dziennym, bez okularów, czapki. Około dwóch do trzech godzin przed snem nie powinno się oglądać żadnych ekranów LED – czy to w laptopie, czy w telefonie, czy telewizorze. W sypialni zrezygnujmy z jarzących się zegarków i lampek włączanych na noc. Jeśli przez okno wpada światło latarni ulicznej, to najlepiej je zasłonić lub chociaż założyć opaskę na oczy. Bo niebieskie światło przenika przecież nawet przez zamknięte powieki.
Nie chodzi o to, by żyć przy świeczce i chodzić spać z kurami. Nie możemy jednak działać wbrew naturze. Ona naprawdę jest mądra. A my o wielu rzeczach jeszcze się uczymy i je odkrywamy.

Rozmawiał Wojciech Mikołuszko