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这位慢性子的杀手正悄悄潜伏在我们身边

星期五, 06 9月 2019 21:04

生活在城市中的你,有多久没有看到星空了呢?

历山营二期引导员辛夷在亲眼看到历山的星空后,感觉很受震撼,因而查了资料写下了这篇文章,希望与大家分享。

城市中的灯光污染,让星空变得难觅踪迹。而受到影响的不只有我们人类,还有那些栖息在城市中,与我们同呼吸共命运的小动物们。

 

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电灯这个人类才不过与之相处了一百多年的东西,似乎正在成为一个慢性子的杀手,把毒手伸向了动物和我们自己...

 

有一天晚上睡觉忘了关灯,第二天白天奇困无比,就好像没睡过一样。不知道你有没有过这样的经历?

 

友情出演的秋裤©蒲公英

电灯这个人类才不过与之相处了一百多年的东西,似乎正在成为一个慢性子的杀手,把毒手伸向了动物和我们自己。

 

影响鸟类迁徙 

大城市的灯光对鸟类来说可能是一种陷阱,迁徙的鸟会因灯光偏离应有的轨道而进入城市,被迫经历城市里的生存挑战。

美国Universityof Delaware Newark的研究团队利用美国的16个气象监测雷达,在7年的时间里观察鸟群秋季迁徙途中的情况,研究了鸟类在迁徙中的休息点与城市灯光之间的关系。结果表明,越靠近城市的地方,鸟群休息点就越密集。

研究进行的基础是足以分辨雨滴大小的气象监测雷达以及制图技术。

美国多数候鸟是夜行性的,它们在夜间从休息点出发飞往下一个休息点。它们启程的时间大约是民用曙暮光时间(civil twilight,指太阳中心在地平线下6度,光线变弱但仍然可以分辨室外物体轮廓的时间)。这个时候,雷达上就可以监测到大量的信号,将这些信号层层累加绘图,就可以得到迁徙鸟类休息点的大致分布图。

我们再对比一下下面左右两图,就可以了解到那些鸟类分布最多的地方往往是大城市,如波士顿、纽约等

 

左图©James,etc. (2018),右图©google map

那么这有什么问题吗?是不是鸟类喜欢跟人类住一起呢(想起北京某大学的乌鸦)?

想必鸟类撞玻璃幕墙的新闻你已经听了不少了。城市对于迁徙的鸟类来说彷佛是一个巨大的战场,在这里会面临各种威胁。如玻璃幕墙、城市野猫的捕猎和诱拍等,这里不再细表。

从光对鸟类影响的角度来看,灯光可能会引起鸟类的飞行行为失常以及对繁殖行为产生影响。

 

影响鸟类飞行行为

有一项关于911纪念光柱对鸟类飞行模式的研究,在7年的监测过程中,研究人员发现光柱打扰了鸟类的飞行模式,鸟群在光柱周围无方向地乱绕圈和鸣叫

 

图A:光柱周围的肉眼观察到的鸟类乱飞的现象

图B:2015年9月11日晚上灯光打开前后,雷达画面呈现的鸟类分布

©Benjamin, etc. (2017)

在20分钟内,光柱吸引了一万五千多只飞鸟过来,而灯光变暗之后,这个数量又回到了500只。

许多鸟类学家认为鸟类在迁徙过程中会根据太阳、月亮、星星等自然光源判断方位,而强烈的人工灯源可能会导致鸟儿们的导航系统失常,从而偏离原先的迁徙路径,成为迷途之鸟

 

影响鸟类繁殖行为

德国的一项以城市常见鸟类乌鸫(Turdus merula)作为研究对象的报告指出了光照对于鸟类繁殖行为的影响。

 

图片来自网络

研究人员计算了在繁殖季节3月,城市中和非城市中乌鸫所接收的光照强度和时间。城市乌鸫平均每日感知到的光照长度比非城市乌鸫长49分钟,相应的一年中的光周期相差了19天。也就是城市乌鸫比非城市乌鸫早19天达到繁殖成熟期,这表明光污染可能是造成城市和非城市鸟类繁殖时间差异的主要原因

目前虽然尚不清楚繁殖提前是否会造成恶劣的影响,但是可以猜测这可能会对城市种和非城市种之间的繁殖交流造成影响,以及给在气温较低的季节出生的小鸟其成活率带来不利影响。

灯光污染对其他动物也有影响,比如对昆虫和海龟的影响。研究人员仍然在继续研究着灯光污染对于动物们影响的具体机制,以及改善光的使用来减少对其的影响。

 

图片来自网络

生态是一张网,对其中若干物种的影响,可能会影响到这个生态网。

 

光污染对人类有影响吗? 

目前的研究告诉我们,毫无疑问如果我们夜晚暴露在灯光下,会使得松果体的褪黑激素*产生和分泌受到影响。这不光是没有关上的床头灯,也包括手机发出的光、窗外的霓虹灯,以及人造灯光进入大气层所引起的天空辉光*通常,在晚上光线减少,褪黑素的分泌会增多,帮助我们产生睡意;而白天光线抑制褪黑素分泌,使我们保持清醒。

然而,在人造光源的影响下,晚上我们虽然睡下了,但是大脑还保持着清醒,并没有休息。所以第二天我们依然困倦。如此日积月累,身体的负担就会越来越重,会对身体和心理健康造成不良影响。

注:

*褪黑素:褪黑素的发现还比较早,是在19世纪的60年代。麻省理工学院的Dick Wurtman和其团队发现,光线可以通过眼睛对哺乳动物的松果体产生刺激,影响褪黑素的释放。白天的时候,光线抑制褪黑素分泌;到了晚上,光线减少,褪黑素就会分泌,帮助我们进入睡眠。如果晚上我们仍然被光刺激着,光线会抑制褪黑素分泌,大脑会保持清醒。

*天空辉光:那些直接朝上照射的灯具发出的光,以及由地面反射到空中的光,它们被大气中的尘埃和空气分子散射,产生了背景光,这些背景光照亮了夜空。

 

那么我们是暴露在光污染之下吗?可以看看现在的光照亮度地图。

早2001年,第一份光污染地图就已经显示,超过60%的世界人口居住在灯光污染的天空下。到了2016年,这个数字已经超过了80%。

 

©Fabio,etc. (2016) The new world atlas of artificial night skybrightness

图中越亮的地方表示光污染越强,黑色部分代表与自然状态下相同,有颜色代表已经超出了自然状态。我们可以看到各大著名城市的居民无疑都是生活在光污染的严重地区了,看到银河甚至是几颗星星都已经是非常困难的了。放大看看东亚这边,东部沿海地区集中最多人口的地方,同时也是光污染最严重的区域。

 

©Fabio,etc. (2016) The new world atlas of artificial night sky brightness

面对灯光污染、经济发展和我们对光明的需求,我们无能为力吗?

也许还是可以做些什么的--

例如:

  • 密闭照明,限制光进入大气层(早点拉窗帘,不让家里的光跑出去其实也算)。小角度的光束很容易进入大气层,你应该对射灯有印象,这种灯光可以打得很远,甚至穿过大气层,产生天空辉光。
  • 尽可能使用LED灯源。随着技术的提高,LED一方面减少提高了能源的效率,另一方面可以很好地控制光的颜色含量,比如减少有害的蓝色光的产生,对人和动物的影响也都可以减少(IDA,LED Practical Guide)。
  • 人走灯灭。虽然现在多是节能灯了,但是办公场所,特别是在有玻璃幕墙的大楼里工作的小伙伴们,为了减少灯光污染,还是需要尽量做到人走灯灭。

如果还想做更多,那么还有很多,例如去游说减少在不必要位置的路灯照明;参与到对光污染的公民科学研究中等等(国际暗天协会(The International Dark-Sky Association,IDA)就有可以参与的项目)。

 

这个夏天,我幸运地在山西的历山见到了银河。当我和十几个亲子家庭一起仰望星空的时候,听到了他们发自内心的惊叹和表露出的好奇。

回顾人类文明的历史长河,星辰一次次点亮我们的想象与智慧,城邦建立之前如此,灯火通明时如此,将来亦会如此指引着我们。

我想把黑夜带回来。

历山的美丽星空©水杉

 

参考文献:

Brei, M., Pérez-Barahona, A. & Strobl, E.Environmental pollution and biodiversity: Light pollution and sea turtles inthe Caribbean. J. Environ. Econ. Manag. 77, 95–116 (2016).

Cinzano, P., Falchi, F., Elvidge, C.D., 2001. The firstworld atlas of the artificial night sky brightness. Mon. Not. Roy. Astron. Soc.328, 689-707.

Davide & Jesko, 2015. Does light pollutionalter daylength? A test using light loggers on free-ranging European blackbirds(Turdus merula). Philosophical Transactions 5 May 2015, Volume 370. https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rstb.2014.0118#d3e1325

Fabio, etc., 2011. Limiting the impact of light pollutionon human health, environment and stellar visibility. Journal of EnvironmentalManagement (2011) http://dynamics.org/MAUI_NIGHT_LIGHTS/ARTICLES/Falchi+Cinzano++Haim_limiting.2011.pdf
Fabio, etc.,2016. The new world atlas ofartificial night sky brightness. Science Advances 10 Jun 2016. https://advances.sciencemag.org/content/2/6/e1600377
IDA, LED Practical Guide. https://www.darksky.org/our-work/lighting/lighting-for-citizens/led-guide/
James, etc., 2018. Artificial light at nightconfounds broad-scale habitat use by migrating birds. Ecology Letters, (2018)21:346-364. http://www.ericlwalters.org/McLaren_etal_2018.pdf

文:辛夷

本文转载自公众号“北美小象君”,原文编辑齐惠元

 

 

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