أصبحت الإضاءة الليلية مقياسا أكثر قوة للتغير الاقتصادي وتغير الطاقة
تُظهر خرائط جديدة بُنيت من صور الأقمار الصناعية التابعة لناسا عالما تتغير فيه الليالي بسرعة أكبر مما قد توحي به كثير من الافتراضات حول التنمية واستخدام الطاقة وعدم الاستقرار. وباستخدام ملاحظات ليلية جُمعت على مدى ما يقرب من عقد، أنتج العلماء تحليلا عالميا تتبع أين ازداد الضوء الاصطناعي أو خفت أو تقلب بين عامي 2014 و2022. والصورة الناتجة ليست مجرد لافتة للنظر بصريا. إنها تقدم طريقة جديدة لاكتشاف النشاط الصناعي، وتوسع البنية التحتية، والتحولات في كيفية استخدام الناس للطاقة.
وصفت ناسا النتائج بأنها تحدٍّ لتوقعات أقدم عن الليل. فبدلا من قصة بسيطة عن ازدياد الإضاءة باستمرار، تكشف الخرائط مشهدا غير متساوٍ وديناميكيا. أصبحت بعض الأماكن أكثر سطوعا بسبب الكهرباء والتنمية. بينما خفتت مناطق أخرى بسبب ترشيد الطاقة أو تغير الظروف الاقتصادية. وفي مناطق أخرى ظهرت الاتجاهات نفسها معا عبر الزمن.
مجموعة بيانات مبنية من أكثر من مليون صورة ليلية
يساعد حجم التحليل على توضيح أهميته. استخدم فريق الدراسة، بقيادة تيان لي وزهي تشو في جامعة كونيتيكت، خوارزمية جديدة لتحليل نحو 1.16 مليون صورة قمر صناعي التُقطت كل ليلة على مدى تسع سنوات بواسطة Visible Infrared Imaging Radiometer Suite، أو VIIRS. وقالت ناسا إن الصور الأساسية جُمعت يوميا قرابة الساعة 1:30 فجرا بالتوقيت المحلي، وكانت تغطي معظم العالم المأهول، بين 60 درجة جنوبا و70 درجة شمالا.
تستطيع المستشعرات المعنية تمييز مصادر الضوء حتى على مقياس كشك رسوم مرور على طريق سريع مظلم، بينما تدور حول الأرض بسرعة تزيد على 16,000 ميل في الساعة. وهي تحلق على أقمار صناعية لعلوم الأرض أطلقتها وتشغلها ناسا وNational Oceanic and Atmospheric Administration. ونُشرت الدراسة نفسها في 8 أبريل في Nature.
هذا المزيج من المدة الطويلة، والامتداد العالمي، والدقة الكافية يجعل المنتج مفيدا بشكل خاص لتتبع أنماط يصعب رصدها باستمرار من الأرض. لطالما استُخدم الضوء الليلي بوصفه مؤشرا بديلا للتنمية والنشاط الاقتصادي. ويدفع هذا العمل هذا المفهوم إلى الأمام عبر التركيز ليس فقط على مستويات السطوع، بل على كيف وأين تتغير الأضواء بمرور الوقت.
استخراج الطاقة يترك بصمة مرئية
أحد أوضح النتائج يتعلق بقطاع النفط والغاز في الولايات المتحدة. خلال الفترة المدروسة، بلغ إنتاج النفط والغاز الطبيعي المحلي مستويات قياسية، مدفوعا بتقدم تقني والحفر الأفقي. التقطت صور الأقمار الصناعية دورات من حرق الغاز المكثف في مناطق بوسط الولايات المتحدة، ولا سيما في Permian Basin في تكساس وBakken Formation في داكوتا الشمالية.
يحدث الحرق عند رؤوس آبار النفط عندما يُحرق الغاز الزائد، ومعظمه من الميثان. وتشير ناسا إلى أن العملية تطلق ثاني أكسيد الكربون والسخام، إلى جانب نواتج ثانوية أخرى. وخلاصة ديبورا غوردون من Rocky Mountain Institute، التي لم تشارك في الدراسة، كانت مباشرة: الغاز المحروق هو مال محروق.
هذا الإطار يساعد على تفسير سبب أهمية بيانات الأضواء الليلية بما يتجاوز الاهتمام الأكاديمي. يمكن لأنماط الإضاءة أن تكشف ليس فقط أين يتوسع النشاط الطاقي، بل أيضا أين تظهر أوجه القصور والأعباء البيئية. وفي هذه الحالة، يسجل السماء الليلية ناتجا ثانويا لإنتاج الوقود الأحفوري يحمل تداعيات اقتصادية ومناخية وسياسية.
السطوع والانخفاض يرويان قصتين مختلفتين
تشير الخرائط أيضا إلى صورة عالمية أكثر تعقيدا من مجرد سردية نمو بسيطة. وقالت ناسا إن عوامل مثل الكهرباء الريفية وترشيد الطاقة تغيّر الطريقة التي يعيش بها مليارات البشر الليل. قد يشير ازدياد السطوع إلى توسع الوصول إلى الكهرباء، أو نمو المستوطنات، أو بناء صناعي. وقد يدل خفوت الإضاءة على كفاءة أفضل، أو تقليل الهدر، أو الضغط والاضطراب، بحسب السياق المحلي.
ما يجعل المنتج الجديد لافتا هو قدرته على التقاط الاتجاهين بمرور الوقت وعرضهما بوصفهما جزءا من النظام الكوكبي نفسه. تشير المناطق الذهبية في التصور إلى زيادة السطوع. وتشير المناطق الأرجوانية إلى الخفوت. وتظهر المناطق البيضاء الأماكن التي شهدت كلا النوعين من التغير خلال الفترة. وهذا يعني أن الخريطة أقل شبها بصورة ثابتة وأكثر شبها بسجل للتقلب.
قال ميغيل رومán، نائب مدير شؤون الغلاف الجوي وأنظمة البيانات في مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا، إن العمل يوضح إحدى الطرق التي تدفع بها بيانات ناسا مصالح الأمن القومي في وقت حرج. وتلمح ملاحظته إلى بُعد آخر في الدراسة. فإذا كان تغير الضوء الليلي قادرا على الكشف عن تحولات الطاقة، أو ضغط البنية التحتية، أو أنماط عدم الاستقرار، فإنه يمكن أن يخدم ليس فقط تحليل المناخ والتنمية، بل أيضا التقييم الاستراتيجي.
لماذا يغير هذا كيفية استخدام رصد الأرض
تكمن الأهمية الأوسع للمشروع في ما يقترحه بشأن الرصد الفضائي بوصفه أداة لفهم النظم البشرية. فالضوء الليلي مرئي، لكن القوى الكامنة وراءه تمتد عبر الاقتصاد والسياسة والتكنولوجيا والبيئة والجغرافيا السياسية. ويخلق سجل للتغير على مدى عقد فرصا لمقارنة نشاط الحقول النفطية، والنمو الحضري، وجهود الحفظ، والوصول الريفي بطرق يصعب تكرارها بالبيانات المحلية المجزأة.
كما يوضح كيف يمكن لرصد الأرض أن يسلط الضوء على قرارات البنية التحتية اليومية وكذلك الأحداث الاستثنائية. وغالبا ما يُناقش التحول في الطاقة من حيث القوانين والاستثمارات وأهداف الانبعاثات. وتضيف هذه الدراسة طبقة أخرى: فهي تُظهر أن التحول يترك إشارة مرئية في الليل ذاته.
لا تقدم الخرائط حكما واحدا بشأن ما إذا كان العالم يزداد سطوعا أم ظلاما. وبدلا من ذلك، تُظهر كوكبا يومض بتغيرات غير متكافئة. وربما تكون هذه هي النتيجة الأهم. فقصة الطاقة والتنمية على المستوى العالمي لا تتحرك في اتجاه واحد أو بسرعة واحدة. إنها تصبح أكثر تجزؤا، وأكثر ديناميكية، وأكثر قابلية للقراءة من المدار.
يعتمد هذا المقال على تقرير من science.nasa.gov. اقرأ المقال الأصلي.
