“마감 끝! 별 보러 가자!” 신나게 밤하늘을 보러 나온 〈어린이과학동아〉 편집부. 그런데 밤하늘 사이로 유난히 어두운 곳이 보여요. 지구의 밤빛에는 무슨 일이 일어난 걸까요?

 

 

 

 

밤이 되면 가로등과 건물에서 나온 빛 일부가 하늘로 퍼지거나 도로와 건물에 반사돼 우주까지 올라가요. 이 빛을 밤빛이라고 해요. 과학자들은 인공위성으로 희미한 밤빛을 측정해 지구의 변화를 살펴봐요.

미국항공우주국(NASA)과 국립해양대기청(NOAA)이 함께 추진한 지구관측위성 ‘수오미 NPP’에는 지구에서 나오는 빛을 관측하는 장비 ‘VIIRS’가 실려 있어요. VIIRS에는 낮과 밤의 빛을 관측하는 ‘주야간 밴드(DNB)’가 있어 밤의 희미한 불빛까지 감지해요.

수오미 NPP는 지상 약 824km 높이에서 지구를 관측해요. 이렇게 높은 곳에서 어떻게 도시의 작은 불빛을 알아볼 수 있을까요? 위성의 광학 장치가 지표에서 올라온 빛을 모으면 DNB가 빛을 감지해 밝기를 수치로 나타내요. 이때 가로등 하나하나가 아니라 수백 미터 규모의 지역에서 올라오는 여러 불빛을 한꺼번에 측정해요. 달빛과 구름, 눈, 대기 상태도 관측값에 영향을 주기 때문에 연구자들은 이런 영향을 보정하거나 걸러낸 뒤 날짜별 자료를 비교합니다.

2026년 4월 저주 미국 코네티컷대 교수팀은 2014~2022년 NASA가 촬영한 야간 위성 이미지 약 116만 장을 분석해 국제 학술지 ‘네이처’에 발표했어요. 연구 결과 밝아진 지역에서 늘어난 빛의 양은 2014년 전 세계 밤빛 밝기의 34%에 해당했어요. 어두워진 지역에서 줄어든 빛의 양은 18%에 해당했지요. 지구의 밤빛은 2014년보다 2022년에 전체적으로 약 16% 밝아졌어요.

밤빛은 같은 지역에서도 밝아졌다가 어두워지는 등 계속 변했어요. 밤빛이 변한 지역에서는 9년 동안 평균 6.6번 변화가 나타났지요.
밤빛 변화의 원인도 다양했어요. 중국 광저우는 도시화로 밝아졌고, 프랑스 파리는 환경 정책의 영향으로 어두워졌어요. 우크라이나 키이우는 전쟁으로 밤빛이 줄었지요. 과학자들은 밤빛의 변화를 통해 도시화와 정책, 재난, 전쟁처럼 사람들의 생활과 사회가 어떻게 달라졌는지 살펴본답니다. 

 

 

 

 

빛은 생물에게 하루와 계절의 흐름을 알려주는 중요한 신호예요. 생물은 낮과 밤의 밝기 변화를 감지해 활동하고 쉬는 시간을 조절합니다. 낮에 활동하는 동물과 밤에 활동하는 동물이 같은 공간을 서로 다른 시간에 이용할 수 있는 이유도 빛과 관련이 있지요. 빛은 동물의 번식과 사냥, 이동뿐 아니라 식물이 싹을 틔우고 잎을 떨어뜨리는 시기에도 영향을 줍니다.

2023년 6월 스웨덴 예블레대와 네덜란드 생태학연구소 연구팀은 여러 연구를 종합해 인공조명이 생물과 생태계에 미치는 영향을 국제 학술지 ‘사이언스’에 발표했어요. 연구팀은 인공조명의 영향이 생물의 종류와 행동, 서식 장소에 따라 매우 다르게 나타난다고 설명했습니다.

밤에도 인공조명이 켜져 있으면 자연 상태에서는 어두웠을 곳까지 밝아져요. 갑자기 길어진 ‘인공의 낮’은 여러 생물의 행동을 바꾸어 놓아요. 철새는 강한 불빛에 이끌려 이동 방향을 잃거나 건물 등에 부딪힐 수 있어요. 일부 박쥐는 보금자리에서 늦게 나오거나 밝아진 이동 경로를 피합니다.

야행성 곤충은 인공조명에 끌려 주변을 계속 맴돌다 많은 에너지를 쓰고, 포식자에게 잡아먹힐 위험도 커져요. 성장과 번식에도 문제가 생길 수 있지요. 두꺼비는 인공조명 때문에 짝짓기 행동이 달라지고 암컷의 알이 수정될 가능성이 낮아질 수 있어요. 바다거북 새끼는 해변의 인공조명 때문에 바다로 향하는 방향을 제대로 찾지 못하기도 합니다. 식물 역시 밤의 인공조명에 노출되면 계절 변화에 반응하는 시기가 달라지기도 해요.

한 생물의 행동 변화는 다른 생물에게도 영향을 미쳐요. 야행성 곤충의 활동이 달라지면 곤충을 잡아먹는 동물이나 밤에 곤충의 도움으로 꽃가루를 옮기는 식물도 영향을 받지요. 빛 공해가 생물 한 종의 문제에 그치지 않고 생태계의 관계까지 바꿀 수 있는 이유예요.

빛 공해의 영향은 생물과 서식지에 따라 달라 모든 생물을 지키는 한 가지 조명 방식은 없어요.가장 확실한 방법은 필요하지 않은 빛부터 줄이는 거예요. 조명이 필요한 곳에서는 덮개를 씌우거나 빛의 방향을 조절해 주변으로 새는 빛을 줄일 수 있어요. 조명의 밝기를 낮추거나 켜 두는 시간을 줄이는 방법도 있어요. 연구팀은 조명 기술을 바꾸는 것만으로 피해를 없애기 어렵다면 불필요한 조명을 끄는 노력도 필요하다고 강조했어요.