Искусственный свет в ночное время - это не только проблема со здоровьем для тех из нас, кто сидит в постели и просматривает Instagram вместо того, чтобы лечь спать, - он наносит ущерб всей внешней экосистеме.
Когда твари, которые живут в ручьях и водно-болотных угодьях и вокруг них, привыкают к своим ночным делам, уличные фонари и другие источники освещения просачиваются сквозь деревья в их среду обитания, играя с нормальным положением дел. исследования Университета штата Огайо.
«Это одно из первых исследований, показывающих, что свет в ночное время оказывает пагубное воздействие не только на отдельные организмы в окружающей среде, но и на сообщества и экосистемы», - сказала Мажейка Салливан, ведущий автор исследования, которое появляется сегодня (дек.19, 2018) в журнале Ecological Applications.
«Ночной свет оказывает глубокое воздействие, которое распространяется на всю экосистему», - сказал Салливан, директор Исследовательского парка водно-болотных угодий реки Ширмайер Олентанги штата Огайо и доцент кафедры окружающей среды и природных ресурсов..
Хотя многие люди могут этого не учитывать, искусственный свет загрязняет окружающую среду, изменяя естественный ход жизни людей, животных и растений, сказал он, добавив, что урбанизация быстро растет как в Соединенных Штатах, так и во всем мире..
"Мы испытываем это загрязнение, о котором мы не думаем, но оно повсюду вокруг нас, оно хроническое и происходит повсюду - от недавно освещенных деревень в сельской Африке до ручьев вдоль шоссе в Колумбусе, штат Огайо", он сказал. «Это также беспрецедентно в истории Земли».
Новое исследование изучало роль света в ручьях и водно-болотных угодьях в Колумбусе и его окрестностях. По словам Салливана, лунный свет при ясном небе может давать освещенность от 0,1 до 0,3 люкс. Водотоки в исследовании представляли собой верховья рек, впадающие в реки Скиото и Олентанги, с освещенностью от 0,01 до 4,0 люкс. Водно-болотные угодья Исследовательского парка водно-болотных угодий реки Олентанги имели освещение от 0 до 20 люкс.
Исследовательская группа изучила эффект существующего искусственного освещения в ручьях и манипулировала светом в заболоченных местах. Во всех случаях над головой был навес из деревьев и другой растительности, отражающий свет.
В этих районах они собрали множество вездесущих водных и наземных беспозвоночных, включая поденок, водяных жуков, муравьев и пауков.
Они обнаружили, что состав видов меняется с увеличением интенсивности света.
Они также обнаружили, что длина пищевой цепи сообществ беспозвоночных - мера, которая говорит исследователям о сложности пищевой сети - укорачивается при большем количестве света.
«Сокращение длины пищевой цепи - довольно серьезное дело, поскольку оно отражает не только изменения в архитектуре экосистемы - количестве различных видов - но и сдвиги в стабильности экосистемы и потоках питательных веществ», - сказал Салливан.
«В этом исследовании искусственное освещение уменьшило длину пищевой цепи, что означает, что экосистема стала менее сложной».
Исследователи также заметили пагубные изменения в потоке энергии - то, как питательные вещества циркулируют между водными и близлежащими экосистемами. В частности, беспозвоночные стали меньше полагаться на источники пищи из воды, когда они подвергались воздействию умеренного уровня освещения.
Причины изменений сложны и могут включать в себя такие факторы, как увеличение количества хищников, привлекаемых в освещенные места ночью, что уменьшает популяцию их жертв, или даже сдвиги в росте растений, сказал Салливан.
Предыдущие исследования ясно показали, что на отдельные виды влияет искусственное освещение.
«Классический пример - вылупившиеся морские черепахи, которые потеряли ориентацию и вместо того, чтобы идти к залитому лунным светом океану ночью, направились вглубь суши, к прибрежному освещению», - сказал Салливан. «В этом случае тактика легкого управления помогла решить проблему».
Но до сих пор ученые не полностью детализировали более широкие последствия - как свет может повлиять на взаимодействие видов, сообщества и важные функции экосистемы.
"Одним из самых интересных моментов в этом исследовании является то, что мы увеличили масштабы и спросили: "Что это значит для всего сообщества и экосистемы?"", - сказал Салливан.
Двигаясь вперед, Салливан хотел бы изучить более крупные вопросы на уровне экосистемы, например, как свет влияет на популяции рыб и птиц и на качество воды.
"Я думаю, мы начнем обнаруживать, что этот свет имеет каскадные последствия, которые связаны с другими экологическими проблемами, которые мы наблюдаем, включая, возможно, вредоносное цветение водорослей."
Работа в этой области будет продолжена благодаря новому гранту в размере 600 000 долларов США от Министерства транспорта штата Огайо, который ищет способы лучше понять, как дорожное освещение взаимодействует с окружающей средой, сказал Салливан.
Особое внимание будет уделено роли светодиодных ламп, которые заменяют многие галогенные лампы в интересах энергосбережения.
По словам Салливана, такие меры, как тщательное направление света, использование датчиков движения для включения света только тогда, когда это необходимо, и затемнение освещения в периоды, когда активность человека минимальна, могут смягчить воздействие освещения вблизи дикой природы.. По его словам, также важно подумать о том, какие типы освещения используются.