Даже слабое искусственное освещение нарушает экосистемы
Новая серия статей об искусственном освещении ночью показывает, что влияние светового загрязнения удивительно широко: даже низкие уровни искусственного света нарушают сообщества видов и целые экосистемы. Специальный тематический выпуск, опубликованный в Philosophical Transactions of the Royal Society B и включающий 16 научных работ, рассматривает эффекты светового загрязнения в сложных экологических системах, включая почвенные, луговые и насекомые сообщества.
Под руководством исследователей из Немецкого центра интегративных исследований биоразнообразия (iDiv) и Йенского университета имени Фридриха Шиллера сборник отмечает растущую повсеместность светового загрязнения, подчеркивая его эффект домино на функционирование и стабильность экосистем.
Ночное небо становится ярче по мере распространения искусственного освещения по всему миру. При предполагаемом ежегодном росте до 10% световое загрязнение нарушает естественные световые циклы, которые были в основном постоянными на протяжении всей истории Земли. Эти циклы жизненно важны для организмов, которые полагаются на свет как на источник энергии и информации.
До сих пор исследования влияния светового загрязнения в основном фокусировались на здоровье человека и реакциях отдельных видов, тогда как изучение целых экосистем, где виды связаны разнообразными взаимодействиями, оставалось редким.
«Виды существуют не изолированно, а взаимодействуют множеством способов», — объясняет доктор Мириам Хирт из iDiv и Йенского университета, которая руководила составлением и редактированием тематического выпуска вместе с доктором Ремо Райзером. — «Нашей целью было лучше понять, как осветление ночного неба влияет на целые экосистемы и предоставляемые ими блага».
Используя iDiv Ecotron, который состоит из нескольких контролируемых экспериментальных камер экосистем (так называемых EcoUnits), исследователи смоделировали и изменили световые условия ночью. Ключевые выводы включают способность искусственного света:
- проникать в подземные почвенные сообщества, влияя на базальное дыхание почвы и эффективность использования углерода;
- влиять на активность беспозвоночных, что было связано с более высоким уровнем хищничества ночью;
- снижать биомассу и разнообразие растений, а также изменять признаки растений, такие как опушенность листьев;
- потенциально сдвигать — гомогенизировать — периоды активности видов, что приводит к увеличению перекрывания и, в конечном итоге, угрожает сохранению видов.
Исследования также показали, что даже низкая интенсивность светового загрязнения — освещенность ниже, чем при полной луне — оказывает глубокое влияние не только на поведенческие и физиологические реакции отдельных видов, но и на более сложные уровни, такие как сообщества и экологические сети (например, пищевые цепи).
«Их индивидуальные реакции на искусственное освещение и их отношения друг с другом определяют результат для всей экологической системы. Например, сдвиг активности дневных и сумеречных видов на ночное время увеличивает риски вымирания во всем сообществе», — говорит доктор Ремо Райзер из iDiv и Йенского университета.
Другое исследование в выпуске изучало, как искусственный свет создает косвенные каскадные эффекты, имеющие последствия для человека. Например, изменения в численности и поведении комаров — вида-переносчика — в ответ на искусственный свет ночью. Исследование показывает, что воздействие приводит к изменениям во времени ключевых форм поведения, таких как поиск хозяина, спаривание и летная активность, что может иметь широкомасштабные последствия для передачи трансмиссивных болезней, таких как малярия.
Еще одна статья рассматривала, как различные стратегии освещения могут смягчить негативные эффекты искусственного света. Однако специальный выпуск указывает, что борьба со световым загрязнением требует тонкого подхода, учитывая, что его воздействие значительно различается среди видов. Это говорит о том, что стратегии смягчения могут быть не универсально применимы.
Поскольку темнота исчезает из-за постоянного роста искусственного освещения во всем мире, серия исследований подчеркивает цену этого расширения для здоровья людей и экосистем. Признавая влияние этого вызванного человеком нарушения на взаимодействия видов и обратные связи, специальный выпуск надеется вдохновить будущие исследования и действия, которые не только помогут смягчить вредные эффекты светового загрязнения, но и будут способствовать устойчивому сосуществованию потребностей общества и природной среды.
«Преимущества искусственного света ночью неоспоримы, но его неблагоприятные эффекты нельзя игнорировать», — говорит доктор Мириам Хирт.