Светот е осветлен навечер како никогаш досега, а екологистите прават проценка на штетите од тоа.

Автор: Ејслинг Ирвин (Aisling Irwin)

Лето е во близина на едно шумско езеро во Германија. На ова место започнува да се случува нешто неприродно. Во длабочината на темните води може да се забележи придушена светлина која е емитувана од светлосни прстени кои „лебдат“ над површината на водата. Веднаш тука се и факели кои емитуваат црвена светлина, која најмалку пречи во споредба со останатиот видлив дел од спектарот на светлината, и кои го откриваат присуството на научници на бреговите на езерото. Тие се обидуваат да тестираат што се случува кога нема да им дозволат ноќен период на живиот свет во езерото.

Овој експеримент кој се врши во близина на Берлин е досега најамбициозниот од неколкуте проекти кои се вршат истовремено во темните периферии во разни делови на Европа. Тие се воведени во изминативе неколку години со цел да се испита како светлосното загадување влијае на екосистемите. Истражувачите сè повеќе се загрижени во врска со овој проблем. Иако голем на студии имаат документирани докази за тоа дека вештачката светлина им штети на одредени видови, сепак недоволно јасно е влијанието врз целокупните екосистеми и врз нивната функција, како што е полинацијата на растенијата. Повеќе студии од терен се обидуваат да дадат одговори на ова прашање така што го следат начинот на кој растителните и животински заедници реагираат на директната светлина и на дифузното неприродно осветлување на ноќното небо, познато како „скајглоу“ (skyglow).

Екологистите се соочуваат со предизвици: како точно да ја измерат светлината и како да направат проценка на кој начин се однесуваат разните видови како реакција на светлината. Прелиминарните резултати упатуваат на тоа дека светлината навечер предизвикува первазивен и долгорочен стрес на екосистемите – од крајбрежните екосистеми, преку земјоделското земјиште па до урбаните водни патишта, а некои од нив веќе се засегнати од други, многу попознати видови на загадување. Станува збор за многу важна „слепа точка“, вели Стив Лон (Steve Long), ботаничар од Универзитетот во Илиноис вклучен во кампањата и уредник на списанието Global Change Biology. „Многу добро знаеме кои се влијанијата од зголемувањето на присуството на CO2 во воздухот”, вели тој, “но колкави се влијанијата од светлосното загадување? Се коцкаме со сопствената иднина со сето она што ѝ го правиме на животната средина“.

Во педесеттите години од минатиот век, физиологот Франс Верхеијен (Frans Verheijen) од Холандија, започна да го проучува начинот на кој светлината ги привлекува животните и влијае на нивното однесување. Во текот на седумдесеттите години беа направени повеќе опсервации за тоа како светлината влијае врз живиот свет и напишани се повеќе трудови. Но потоа се појавија двајца научници кои размислуваа поинаку од другите (Катерина Рич, претседателка на Urban Wildlands Group од Лас Анџелес во калифорнија; и Тревис Лонгкор од Универзитетот „Јужна Калифорнија“ во Лос Анџелес) за да се увиди поврзаноста помеѓу нив и да се организира конференција во 2002 година, по што беше објавена и книга „Еколошките последици од вечерното осветлување со вештачка светлина“ (Ecological Consequences of Artificial Night Lighting) (Island, 2006) во која се посочува колку далеку е распространето вечерното осветлување.

За огромен дел од живите суштества, без разлика дали станува збор за човекот, лебарките или планктоните, циклусот на ден и ноќ претставува влијателен регулатор на однесување. Тој влијае на однесувањето, репродукцијата, миграцијата итн. „Планетата Земја се има менувано драстично во текот на историјата, но отсекогаш имало светли денови и темни ноќи“, вели Кристофер Киба (Christopher Kyba), физичар од Истражувачкиот центар за геонауки од Потсдам, Германија. „Кога ќе го промените овој циклус, ќе треба посебно да бидете загрижени затоа што може многукратно да ги ‘искриви’ работите“.

Темпото на овие промени се зголемува. Изненадувачките слики од вселената во текот на изминативе две децении го покажуваат степенот до кој ноќта исчезнува. Проценките се дека повеќе од еден десетина од копнената површина на Земјата е осветлена со вештачко светло навечер, а ова се зголемува и до 23% ако го додадеме и скајглоу-то. Површините кои се предмет на вештачко осветлување се зголемуваа за 2% секоја година, во периодот од 2012 до 2016 година. Неочекуван двигател на ваквиот тренд е сè позачестеното користење на LED светилки поради нивната енергетската ефикасност во споредба со другите светилки. Овие светилки емитуваат широк спектар на бела светлина во која се содржани најголем дел од фреквенциите кои се важни за природата.

Ваквиот тренд има суштинско влијание на некои животински видови – добро е познато дека светлината, на пример, ги дезориентира птиците кои мигрираат и морските желки. Научниците исто така имаат утврдено дека недостатокот од темнина го пореметува однесувањето на штурците, молците и лилјаците, па дури и го зголемува пренесувањето на болести кај птиците.

Најсмртоносни, најверојатно, се влијанијата кај инсектите – кои се суштински извор на храна и опрашувачи во многу екосистеми. Проценетите ефекти од уличното осветлување во Германија упатуваат на тоа дека светлината би можела да уништи повеќе од 60 милијарди инсекти во текот на само едно лето. Некои инсекти летаат директно во светилките а други, пак, колабираат откако со часови ќе летаат околу нив.

Помал е бројот на студии кои ги имаат истражувано растенијата, но оние постојните укажуваат дека светлината им пречи и на нив. Во едно од овие истражувања од Велика Британија научниците ја зедоа рекордната 13 годишна вредност на цутење на пупките на дрвјата и ја споредија со сателитските снимки на осветлувањето на вечер. По изземањето на делот кој потекнува од градската топлина тие утврдија дека вештачкото осветување предизвика предвремено цутење на дрвјата, и тоа најмалку една недела порано – нешто што е слично на она што би се случувало ако глобалната температура се зголеми за 2°C поради глобалното затоплување. Една друга студија на фарми за соја во сојузната држава Илиноис утврди дека светлината од околните патишта и од возилата кои поминуваат го одложува зреењето на културите за период до седум недели и го намалува приносот.

Влијание врз екосистемите

Наскоро ќе ги видиме резултатите од едни значително поамбициозни експерименти. Еден од најголемите од нив е теренскиот експеримент во Холандија. Станува збор за осум локации во природни резервати и темни места каде се поставени неколку редови на улично осветлување. Редовите имаат различни бои – зелена, црвена, бела како и контролен ред кој е исклучен – тие се простираат од ливадите или полињата во шумата. Веќе шеста година по ред научниците и волонтерите користат „камера – стапици“ за да ја следат активноста на малите цицачи; автоматски детектори на лилјаци за да ги евидентираат ехолокациските повици; посебни мрежи за фаќање птици и посебни кутии – гнезда за проценка на времето и успехот на парењето. Ботаничарите ја проучуваат вегетацијата под светилките.

Тимот пронајде психолошки докази за неповолните ефекти на светлосното загадување врз здравјето на дивите животни. Песнопојните птици кои беа во близина на белата светлина покажуваа анксиозност во текот на ноќта, спиеја помалку и имаат промени во метаболизмот што може да биде знак за неповолна здравствена состојба. Проектот исто така разгледуваше на кој начин светлината влијае врз лилјаците. Одредени видови лилјаци, како што е кафеавото прилепче (Pipistrellus pipistrellus), се хранат со инсектите кои кружат околу сијалиците. Други видови лилјаци кои не се движат околу светлината, ги загубија своите живеалиште и исчезнаа од одредени места. Во студијата од Холандија, црвената светлина немаше влијание на ниту еден од видовите лилјаци, што значи дека таа светлина може да се користи наместо белата светлина.

Притоа, експериментот покажа и некои зачудувачки заклучоци. Неколку урбани истражувања утврдија дека вештачката светлина ноќе ги покренува песнопојните птици да запеат порано во денот. Од причина што женките повеќе ги одбираат оние мажјаци кои пеат порано, промената во пеењето во рани мугри можно е да влијае на тоа кои птици ќе обезбедат репродукција. Тимот од Холандија не утврди влијание на ниту еден од четиринаесетте видови песнопојни птици. Можно е светлото да биле преслабо за да има било какви влијание – тоа беше калибрирано да биде одраз на светлината која се емитува од локалните патишта и од велосипедските патеки, наместо да биде одраз на вистинското силно улично осветлување.

Двата типа на резултати се корисни за локалните власти, вели Камиел Споелстра (Kamiel Spoelstra), биолог од Холандскиот еколошки институт (NIOO-KNAW) во Вагенинген кој раководи со овој проект. Резултатите до кои дојде неговиот тим беа вградени во законската регулатива за улично осветлување на Холандија. На пример, вели тој, некои подрачја каде целта е да се поддржат локалните популации на лилјаци преминаа кон црвена светлина, и ова е тренд кој се очекува да расте.

Обоената светлина исто така ја има и на ливадите во југозападните делови на Англија, каде се спроведува проектот Ecolight чија цел е да ги согледа евентуалните „каскадни ефекти“ во кои влијанието на светлината врз еден вид има дополнително влијание и врз екосистемот.

Ecolight користи светлечки кутии за кои многу лесно би си помислиле дека се уметничка инсталација. Тимот на научници е предводен од Кевин Гастон (Kevin Gaston), специјалист за биодиверзитет и конзервација од Универзитетот во Екстер, Велика Британија. Тие тукушто го завршија истражувањето на 54 вештачки заедници на ливади. Во кутиите имаше бубачки, полжави, зелени грашочни вошки и 18 видови на растенија кои беа заедно во период од 5 години, изолирани од надворешниот свет. Другите кутии имаа поедноставен состав – само растенија и хербивори, или само растенија. Навечер некои од кутиите беа осветлени со бела светлина, други со светлина на килибар а трети само беа оставени под ноќното небо.

Влијанијата на светлината врз ливадите се важни делумно и поради тоа што тревата покрај ливадите е прибежиште и коридор за дивиот свет. Научниците утврдија дека килибарната светлина и (до помал степен) белата светлина, го попречуваат процветувањето кај цветот на Lotus pedunculatus. Тука беше и каскадниот ефект во кутиите кои беа осветлувани со килибарна светлина. Во текот на месец август, грашочните вошки се префрлија од јадење на пупките кон јадење на самите цветови, нивниот број се намали, веројатно поради тоа што имаа помалку храна. „Мислам дека ова е првиот експериментален доказ за силни влијанија од долу нагоре од изложеноста на вештачка светлина“, вели Гастон. Во својот најнов, инаку уште необјавен, труд, тимот ги образложува и другите ефекти кои каскадно се пренесуваат и на грабливците во екосистемот.

Уште еден темелен експеримент кој се спроведуваше под темното небо во еден парк на природата во Вестхавеланд во Германија, покажа дека овие каскадни ефекти можат да се пренесат и на соседните екосистеми. Уличните осветлувања кои беа поставени во близина на дупки исполнети со вода ги привлекуваа акватичните инсекти да излегуваат надвор од водата, вели Франц Холкер (Franz Hölker), екохидролог од Институтот „Лајбниц“ за слатководна екологија и риболов во Берлин. Инсектите се собираат околу сијалиците, се уморуваат и потоа се лесен плен за околните грабливци. Истовремено, овие изолирани подрачја, кај кои инаку би имало инсекти, се лишени од важен извор на храна, вели тој.

Ваквите студии со помош на кои овие односи темелно се идентификуваат и тоа преку добро контролирани и мали студии, значат дека „овие влијание е поверојатно дека би биле сфатени сериозно во областа и од страна на регулаторите кои го разгледуваат влијанието од осветлувањето“, вели Лонгкор.

Вештачкото светло исто така е можно да има влијание на функционирањето на екосистемите – поточно, на бенефитите кои екосистемите им ги овозможуваат на луѓето. Една студија објавена во списанието Nature минатата година утврди дека осветлувањето на повеќе ливади во Швајцарија довело до тоа ноќните инсекти повеќе да не ги опрашуваат растенијата. Тимот од научници, предводен од Ева Кноп (Eva Knop) од Институтот за екологија и еволуција при Универзитетот во Берн, утврди дека бројот на посети на растенија од страна на инсектите се намали за речиси две третини по воведувањето на ноќното светло – нешто што не можело да се компензира со опрашувањето во текот на денот. Како последица на ова, растенијата произвеле 13% помалку овошки. Тимот на Кноп предвидува дека овие промени имаат потенцијал да се пренесат и на заедниците инсекти кои ги опрашуваат растенијата во текот на денот, поради намалувањето на храната. „Ова е многу важна студија која јасно покажува дека вештачката светлина навечер е закана за опрашувањето“, вели Холкдер.

Осветлени неба

Најголем дел од Земјата не е изложена на директно вештачко осветлување, но феноменот на скајглоу (светлина која се распределува назад кон површина на земјата од страна на облаците или аеросолите) е пораширена појава. Таа може да биде со многу мал интензитет, незабележлив за луѓето, но научниците велат дека сепак и тоа би можело да претставува закана за 30% од ‘рбетниците и 60% од безрбетниците кои излегуваат ноќно време и кои се мошне чувствителни на светлина.

Скајглоу ефектот „речиси сигурно“ има влијание на биодиверзитетот, вели Гастон, затоа што нивото е значително над границата која покренува голем број на биолошки одговори. Па сепак, вели тој, „мошне е тешко да се направи дефинитивна студија“.

И сега доаѓаме до експериментот на езерото во шумата. Светлечките кругови кои лебдат над цилиндрите потопени во езерото Стехлин го создаваат ефектот на скајглоу. Изработени се од физичарот од Лајбниц, Андреас Јехов (Andreas Jechow) кој имаше задача да изведе подеднакво осветлување со слаб интензитет, без притоа да ја блокира дневната светлина или да го попречува пристапот за научниците. Тој и неговиот тим ја остварија оваа цел со користење на најсовремени фотонски алатки, како што е напредниот модел на ray-tracing. „Досега како биолози бевме премногу игнорантни во однос на комплексноста на светлината како физичка појава“, вели Марк Геснер (Mark Gessner), директор на проектот The LakeLab и еден од раководителите на проектот за истражување на вештачката светлина наречен ILES (Illuminating Lake Ecosystems). Во минатото, имаше експерименти кои и не го земаа предвид дека месечината се движи на небото, додава тој.

Идејата за ILES беше дополнително да се разработат заклучоците од една добро позната студија која го опфати зоопланктонот кој живее во длабоки и темни води во текот на денот а потоа мигрира кон поплитките води ноќно време за да се храни со алги. Ваквото движење се смета дека е најголемото мигрирање на биомаса на светот. Една студија на езерата во близина на Бостон, Масачусестс, спроведена при крајот на минатиот век, укажа дека скајглоу ефектот го намалува присуството на зоопланктонот во плитките води за два метри, а бројот на организми кои доаѓаат во плитките води за 10 до 20%. Ваквата промена во однесувањето може да биде еден од двигателите (инаку непрепознаен како таков) на фундаменталните процеси во езерата, како што се цветањето на алгите.

Во рамките на ILES проектот се користат 24 цилиндри, секој со дијаметар од 9 метери, кои на површината изгледаат како рибник. Со осветлувањето на овие цилиндри со различен интензитет на скајглоу и со мерење на дистрибуцијата на малите планктони со користење на видео камери, научниците утврдија дека скајглоу ефектот нема огромно влијание на движењето на зоопланктонот. „Да, можеби ние им ја сменивме тенденцијата на нивното мигрирање, но сè уште не сум сигурен во врска со тоа“, Вели Геснер. „Дури и да имало некакво влијание, се чини дека истото не е толку значително како што очекувавме“.

Изненадувачкиот резултат е типичен за вакви студии. Геснер укажува дека нивниот експеримент засега е готов само во првата сезона. „Можеби нема причина да бидеме загрижени или можеби треба да бидеме помалку загрижено – едноставно не знаеме, барем што се однесува до влијанието кое скајглоу-то го има врз езерата“, вели тој.

Светла иднина

Станува збор за бавна и темелна работа, но од терен се прибираат сè повеќе докази, вели Гастон. „Последниве две или три години забележуваме огромно подобрување во она што го знаеме и разбираме“, вели тој.

Во секој случај, неопходно е да се направат подобрувања. Дури и мерењето на самата изложеност е тешка работа. Надвор на отворено многу е тешко да се измери колку светлина прима еден организам; на пример, птицата може да се повлече во сенките на дрвјата во близина за да не биде изложена на светлината, така што некои научници се обидоа и со прикачување на мерачи на светлина на самите птици за да добијат подобра претстава за примената доза светлина.

Како што ќе добиваме сè повеќе резултати, една работа која истовремено ги фрустрира и ги инспирира еколозите е дека лекот е на дофат.

Лонгкор сега прибира објавени податоци за тоа како разни видови, како што се морски желки и птицата пафин, реагираат на разни делови од спектарот, и ги споредуваат со резултатите од спектарот кој го емитуваат разни типови на осветлување. Тој сака да донесе информирана одлука за осветлувањето – на пример, какви типови на светилки да се користат на мост а какви светилки во одморалиште покрај море.

Инженерите и еколозите знаат дека осветлување кое е добро поставено може да ја врши својата задача „без да го расфрла светлото на небо“, како што вели Киба. LED светилките можат да се подесат да светат со одреден дел од спектарот, да се придушуваат и да се исклучуваат далечински. „Мојата визија“, вели Киба, „е за 30 години улиците да бидат убаво осветлени, подобро отколку што се сега, и притоа да се користи само една десетина од светлото“.

Ова ќе бидат одлични вести за еколошките системи, вели Холкер, затоа што темнината е една од најсуштествените сили кои ја оформуваат природата. „Половина од планетата Земја секогаш е во темница“, вели тој. „Ноќта е половина од приказната“.