添蓝2023年关注 空气质量与气候变化 的第206天

假设500年前，我们在天空中为地球拍摄一张夜景照片，会发现世界黑漆漆一片几乎没有光亮。但在今天，楼宇灯光、城市灯光秀、商区灯光艺术装置、夜间路灯等等的人工照明手段，点亮了地球的夜晚。

根据联合国数据，估计全世界80%以上人口都在明亮夜空下生活（Amy Fraenkel,2022）。而今年1月19日发表于《Science》的最新研究数据发现，从2011年到2022年人工照明使夜空平均每年变亮9.6%。这意味着，每8年地球的夜空都会翻亮一倍（Kyba, C. C. M et al，2023 ）。

·太空中拍摄的地球照明（NASA）

这些夜间的人工照明手段被称为夜间人造光（Artificial Light at Night），简称ALAN。联合国《保护野生动物迁徙物种公约》（CMS）于4月19日发布了《控制城市光污染》线上指南，介绍了光污染对不同动物群体的威胁。

比如，小海龟。

海龟在海滩上产卵，破巢而出的海龟幼崽出于先天倾向会往最明亮的方位上移动。正常来讲，最明亮的方向是夜空或者反射夜光的海洋，因此海龟幼崽们得以顺利找到大海。

但夜间人造光扰乱了海龟幼崽们的判断。科学家通过微型跟踪装置跟踪海龟幼崽，发现人工照明影响了海龟幼崽的行动路线，导致它们无法准确找到海洋位置。在美国佛罗里达州，每年都有数以千计的海龟幼崽因夜间人造光迷失路线而死亡(Florida Fish and Wildlife Conservation Commission)。

·迷路的海龟群，图片来自upslash

不止是爬行动物。夜间人造光对鸟类、昆虫、哺乳动物也有负面，乃至致命的影响。

对于迁徙的候鸟来说，夜间人造光漂白了它们的视色，让鸟类误以为人造光是时间更久的日光，进而导致候鸟们看不见地平线或迷失方向，例如在人造光中无休止地盘旋。而那些习惯较低飞行高度的鸟类会被建筑灯光吸引，从而被引诱至城市的危险之中（United Nations , 2022）。

即使是人类，在长时间曝光的条件下，夜间人造光也会干扰我们体内褪黑素的产生，增加某些癌症（例如乳腺癌）的发病率。

2022年，上海交通大学医学院附属瑞金医院徐瑜等人在《Diabetologia》上发表了研究论文，他们发现，夜间暴露于人造光会改变人体生物钟，影响血糖控制，从而导致糖尿病的患病风险增加28%。（转化医学网，2023）

·暴露在人造光环境中的人群，图片来自upslash

ALAN对生物的负面影响或许广为人知，但很多人不知道的，是它加速了生态系统的生境破碎化。

生境破碎化指的是一种生物栖息地被分隔，致使种群被分割的现象（Wikipedia contributors , 2023）。好比你是生活在一片完整树林平原里的松鼠，但一条被灯光照亮的主干道将你生活的大片栖息地割开，穿越这条主干道则异常麻烦费力。那么，很可能后果是作为松鼠的你会在被割裂的区域内活动，被迫近亲繁殖。如果遇到自然灾害，则很可能因缺少逃生空间，在区域内灭绝。

人造光和道路、栅栏、墙壁一样，是一种人造物理屏障，会对敏感物种造成威胁。那些被割碎的栖息地边缘，物种的生存可能会戛然而止。

· 被人造光道路割碎的栖息地，图片来自upslash

此外，2022年3月一篇名为《呼吁在全球范围内发展生物多样性的黑夜基础设施》的论文提出黑夜环境重要性的观点。研究者认为，黑暗的环境其实是健康、运转良好栖息地的重要组成部分（Sordello , R et al , 2022）。

“如果袋鼠周围40米范围内有光，它们就不会选择在那里觅食，因为这对它们来说风险太大。”所以，如果没有黑暗的环境，一些物种的活动范围将会受限，使它们更难觅食或寻找配偶。

如今，生境破碎化已经是降低生物多样性和物种灭绝的重要因素之一。

那么，如何降低夜间人造光对生物及生态环境的破坏呢？

首先就是要保持“黑暗”或者“低光” （Florida Fish and Wildlife Conservation Commission）其实，一些国家已经采取了相应措施来保护敏感物种。例如，为了填补生境破碎，瑞典制定了一项政策，要求夜间道路上的一些路段没有灯光，以便为避光的动物提供安全的穿越区域（Robins,B，2022)。

而在美国繁忙的101高速公路上，一个世界上最大的野生动物通道正在建设当中。设计者正在为交叉口及其通道添加一些独特的功能，例如设计出土堤来阻挡光线和声音。他们还与加州交通局合作，缩短了高速公路的灯光，使其覆盖面积更小。此外，他们还打算使用表面反射率低的混凝土，来帮助减轻高速公路上车灯的影响。设计师希望101高速公路这一小段的照明差异能成为驾驶者的信号，提醒他们在驾车通过栖息地恢复区时保持警惕（Robins,B，2022)。

·荷兰野生动物通道，图片来自环球网

但大多数人类生活区域还是很难一次性保持黑暗，这时使用长波光，比如红光，就成为了一个折中方案。

我们的视网膜主要有两种感光细胞：视杆细胞和视锥细胞。视杆细胞主要在昏暗的光线下发挥作用，视锥细胞则在光线充足的条件下发挥作用。视杆细胞对498nm左右（绿-蓝）波长的光最为敏感，而对长于约640nm的波长（红色）不敏感（Wikipedia contributors，２０２３）。

·视杆细胞和视锥细胞图示，图片来自findlight.net

一些其他物种也是如此。研究表明，一些厌光的蝙蝠物种，如长耳蝙蝠和鼠耳蝙蝠会避开白色和绿色光谱的光线，但在红光下觅食就和在黑暗中完全一样（Robins , B , 2022）。

此外，使用运动传感灯，而不是追求一段时间内全亮或者全黑也是另一种折中方案。相比短光而言，低光、长波光或传感器灯也更加节能，即便是个人生活空间也可以应用这些解决方法。

如今，人类放弃了日出而作、日落而息的节律，也已经习惯于昼夜颠倒或者昼夜不停。但在这个处处明亮的世界里，我们偶尔也会怀念星空、银河，怀念纯粹的、不被干扰的安静与黑暗。

可能，生活在破碎化栖息地的动物们也对那些安静与黑暗的夜晚同样怀念。

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作者：柚子

编辑：八云
设计：宁宁

排版：Ives

参考文献：

[1] Sordello, R., Busson, S., Cornuau, J. H., Deverchère, P., Faure, B., Guetté, A., Hölker, F., Kerbiriou, C., Lengagne, T., Viol, I. L., Longcore, T., Moeschler, P., Ranzoni, J., Ray, N., Reyjol, Y., Roulet, Y., Schroer, S., Secondi, J., Valet, N., . . . Vauclair, S. (2022). A plea for a worldwide development of dark infrastructure for biodiversity – Practical examples and ways to go forward. Landscape and Urban Planning, 219, 104332. https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2021.104332

[2] Robins, B. (2022, July 18).For Creatures of the Night, a Growing Threat in Artificial Light. https://undark.org/2022/07/18/for-creatures-of-the-night-a-growing-threat-in-artificial-light/

[3] Wikipedia contributors. (2023, March 21). Retina. Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Retina

[4] Wikipedia contributors. (2022, November 21). Rod cell. Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Rod_cell

[5] About Lighting Pollution. (n.d.). Florida Fish and Wildlife Conservation Commission. https://myfwc.com/conservation/you-conserve/lighting/pollution/

[6] Wikipedia contributors. (2023a, March 1). Habitat fragmentation. Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Habitat_fragmentation

[7] Florida Fish and Wildlife Conservation Commission.Artificial Lighting and Sea Turtle Hatchling Behavior. https://myfwc.com/research/wildlife/sea-turtles/threats/artificial-lighting/

[8] United Nations. World Migratory Bird Day illuminates the dark side of light pollution. https://news.un.org/en/story/2022/05/1118262

[9] Amy Fraenkel.The Growing Effects of Light Pollution on Migratory Birds.https://www.un.org/en/un-chronicle/growing-effects-light-pollution-migratory-birds

[10] Kyba, C. C. M., Altıntaş, Y. Ö., Walker, C. E., & Newhouse, M. (2023). Citizen scientists report global rapid reductions in the visibility of stars from 2011 to 2022. Science, 379(6629), pp.265–268.

[11] 光明网.光污染淹没星空速度超乎想象. https://m.gmw.cn/2023-01/31/content_36334313.htm

[12] 转化医学网.人造光扰乱血糖，薛天教授团队揭秘光线如何调控血糖代谢. https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_21733872?commTag=true

来源: 添蓝