Nadmierne oświetlenie nocnego nieba przez sztuczne źródła światła to problem nie tylko natury estetycznej. Zbyt jasne tło nieba wyraźnie utrudnia jego obserwacje – nie tylko miłośnikom gwiazd, ale i zawodowym astronomom. Co jeszcze ważniejsze, zanieczyszczenie świetlne ma wpływ na wiele gatunków roślin i zwierząt, zwłaszcza tych, które na drodze ewolucji przystosowały się do życia i aktywności w ciemnościach. Ale problem ten dotyczy bezpośrednio i nas – wpływając niekorzystnie na zdrowie człowieka. 

Dla wielu roślin światło – także sztuczne – jest nie tylko źródłem energii, ale i sygnałem aktywującym kwitnienie, wegetację i wejście w okres spoczynku zimowego. Nadmierne oświetlenie nocą może więc wywołać przedwczesne przyśpieszenie ich wzrostu. Na średnich i dużych szerokościach geograficznych rośliny zakwitają zwykle wtedy, gdy dzień staje się długi. Nadmiar sztucznych świateł świecących nocą może całkowicie rozregulować taki mechanizm.

U większości zwierząt światło reguluje czynności fizjologiczne, orientację w przestrzeni i relacje z innymi osobnikami lub gatunkami. Może je dezorientować, zwiększać ich wykrywalność, zmniejszać aktywność podczas polowania, uniemożliwiać dotarcie do miejc żerowania lub utrudniać ukrycie się przed drapieżnikami. Przykładowo, kolonie świetlików – świecących owadów, dla których naturalna bioluminescencja jest sygnałem rozrodczym, są zagrożone, gdy obecność sztucznego światła w pobliżu skutecznie skrywa ich własny blask, zmniejszając skalę rozrodu.

Człowiekowi szkodzi natomiast przede wszystkim zmiana rytmu dobowego oraz efekt sztucznego wydłużania się dnia. Skrócona noc i sztuczne nocne światła wywołują zaburzenia w produkcji melatoniny, czyli hormonu snu ułatwiającego zasypianie. Hormon ten ma też dodatkowo działanie antyoksydacyjne i przeciwnowotworowe. Zwiększa odporność organizmu i reguluje jego cały cykl dobowy. Właściwe wytwarzanie melatoniny może zaburzyć już typowe sztuczne oświetlenie dużego miasta. Skutkiem jest wówczas także zaburzenie w wytwarzaniu się innych hormonów, w tym prolaktyny i serotoniny. Wszystko to negatywnie wpływa na nasz metabolizm, a według wielu badaczy pośrednio wywoływać może nie tylko nowotwory, ale i otyłość czy cukrzycę. Ryzyko pewnych chorób nowotworowych zwiększa już nawet długotrwała, zmianowa praca nocna w warunkach sztucznego oświetlenia.

Zanieczyszczenie świetlne jest najwyższe w krajach rozwiniętych oraz gęsto zaludnionych i dotyczy niemal całej Europy, w tym i Polski. Jego wielkość zależy między innymi od obecności latarni ulicznych, konstrukcji miejskich opraw oświetleniowych, oraz oświetlenia dużych powierzchni reklamowych czy sportowych. Ważne jest tu przede wszystkim samo ukierunkowanie sztucznego światła – szacuje się, że najkorzystniej problem ten rozwiązują oprawy (np. latarni) kierujące światło nie w górę czy we wszystkich kierunkach, ale w dół, tam gdzie faktycznie oświetla ono ulice. Celem ochrony ciemnego nieba na całym świecie wyznaczane są specjalne obszary – tak zwane parki ciemnego nieba.

Do oceny skali problemu zanieczyszczenia nieba sztucznymi źródłami światła służa przede wszystkim dane satelitarne – nocne zdjęcia miast i innych obszarów objętych problemem. Takie obrazy satelitarne gromadzimy już od lat siedemdziesiątych, dzięki programowi Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych o nazwie Defense Meteorological Satellite Program (DMSP). Od 1998 roku naukowcy mają też dostęp do produktów satelitarnych umożliwiających ilościowe, precyzyjne pomiary strumieni sztucznego, skierowanego ku górze światła na Ziemi.

Na bazie takich danych satelitarnych pojawiły się liczne opracowania rozkładu sztucznego światła na Ziemi, w tym ciekawa wizualizacja będąca w rzeczywistości nakładką na mapy Google autorstwa C. Mayhewa i R. Simmona – serwis Blue Marble. Został on zainicjowany przez Goddard Space Flight Center i National Geophysical Data Center NOAA.

Od niedawna najdokładniejszym instrumentem mogącym badać sztuczne oświetlenie i zanieczyszczenie świetlne na Ziemi jest radiometr VIIRS (ang. Visible Infrared Imaging Radiometer Suite) umieszczony na pokładzie satelity okołobiegunowego Suomi NPP. Satelita obserwuje Ziemię od roku 2011, przy czym okrąża ją po orbicie polarnej, fotografując te same obszary (wracając ponad nie) co kilka godzin. Rejestruje również dane na temat rejonów polarnych ziemi, przelatując okresowo ponad biegunami. Otrzymywane w ten sposób mapy rozkładu sztucznego światła są znacznie bardziej szczegółowe, pozwalają dodatkowo określić nie tylko intensywność, ale i lokalizację, a nawet rodzaj oświetlenia nad danym obszarem naszej planety.

VIIRS wykrywa fotony odbijające się od powierzchni i atmosfery na aż 22 różnych długościach fali, dzięki czemu obrazuje powierzchnię naszej planety w świetle widzialnym i w bliskiej podczerwieni. Każdy jeden piksel takiego obrazu odpowiada około połowie  kilometra kwadratowego powierzchni – to całkiem duża rozdzielczość przestrzenna pozwala precyzyjnie monitorować globalny rozkład sztucznych źródeł światła oraz jego zmienność w poszczególnych miesiącach i latach. Niestety, zanieczyszczenie sztucznym oświetleniem wciąż rośnie – na uśrednionej Ziemi noce są mimo wielu różnych wysiłków i inicjatyw coraz jaśniejsze. Nie pomaga tu nawet promowane jeszcze do niedawna przejście na tak zwane lampy ledowe. Zanieczyszczenie świetlne na Ziemi należy więc nadal zwalczać – oraz uważnie obserwować.