По мере того, как прибрежные районы становятся все более застроенными, растет озабоченность по поводу уровня искусственного освещения в ночное время (ALAN) и его потенциального воздействия на морскую среду.
Световое загрязнение хорошо изучено с точки зрения его воздействия на ночное небо и астрономию, а также на наземные экосистемы, но до сих пор исследователи не знали полного масштаба ALAN в океанах.
Новое исследование, финансируемое Исследовательским советом по окружающей среде, составляет карту районов океана, наиболее пострадавших от светового загрязнения, и обнаружило, что до 1,9 млн км2 мировой прибрежные воды подвергаются воздействию биологически значимых уровней ALAN.
В исследовании приняли участие исследователи из Плимутского университета, Плимутской морской лаборатории, Университета Стратклайда, Арктического университета Норвегии, Университета Бар-Илан, Межуниверситетского института морских наук Эйлата и Академического колледжа Бейт-Берл.
Объединив различные методы, включая компьютерное моделирование, спутниковые технологии и наблюдения на месте в реке Тамар, с ранее существовавшим мировым атласом искусственной яркости ночного неба, исследователи смогли создать картину прибрежных районов океана. подвергается воздействию ALAN.
Чтобы измерить искусственный свет в морских системах, в исследовании использовалась светочувствительность веслоногих ракообразных (разновидность микроскопических ракообразных) в качестве метрики для определения глубины проникновения света.
Установка уровней освещенности по тому, насколько они заметны для морских организмов, является ключевым моментом, учитывая возможное воздействие загрязнения ALAN на морских существ.
Многие морские виды привыкли к предсказуемым изменениям освещенности, которые происходят естественным образом в течение дня, в зависимости от сезона и лунного цикла.
Однако свет от прибрежных сооружений может рассеиваться далеко в море и спектрально сильно отличается от луны и солнечного света. Он также отличается длинами волн, проникающими в толщу воды.
Новый глобальный атлас ALAN под водой показывает, что на глубине одного метра 1,9 миллиона км2 прибрежной зоны океана подвергаются воздействию биологически важных ALAN (около 3,1% глобальных исключительных экономических зон). На глубине 10 м обнажено 1,6 млн км2 (2,7%), а на глубине 20 м - 840 000 км2 (1,4%).
Доктор Тим Смит, руководитель научного отдела PML по морской биогеохимии и наблюдениям и ведущий автор исследования, добавил: «Создание этого атласа показывает нам, насколько широко распространена проблема искусственного освещения в ночное время в наших прибрежных морях, и мы надеемся, что привести к выделению ALAN в качестве дескриптора беспокойства точно так же, как в настоящее время мы смотрим на подводный шум как на проблему. Предстоит еще много исследований, чтобы понять конкретное воздействие на морские организмы, точную спектральную природу этого светового загрязнения и то, как оно меняется, например, в зависимости от времени года или приливов. Но признание его глобального присутствия таким образом - большой шаг вперед в понимании ALAN и его последствий для океана».
Доктор Томас Дэвис, преподаватель по охране морской среды в Университете Плимута и старший автор исследования, сказал: «Степень искусственного светового загрязнения на суше известна уже много лет. Некоторые люди могут подумать, что этот свет не попадает в океаны, но попадает, и в количествах, достаточных для того, чтобы вызвать биологическое воздействие. Этот атлас впервые дает количественную оценку распространенности АЛАН в океанах. Серьезность проблемы в некоторых регионах, включая Средиземное море, Персидский залив и южную Китайское море действительно вызывает тревогу."
Исследование является частью продолжающегося исследования воздействия искусственного света на морскую среду, проводимого в рамках проекта «Воздействие искусственного света на прибрежные экосистемы» (ALICE).
В исследовании, опубликованном в журнале Scientific Reports в июле 2020 года, та же команда показала, что прибрежные города оставляют до 75% соседнего морского дна подверженными вредному световому загрязнению.
Исследование, опубликованное в журнале Current Biology в июне 2020 года, также продемонстрировало, что искусственное освещение вдоль береговых линий мира может оказывать значительное влияние на виды, которые полагаются на луну и звезды в поисках пищи.