光污染:你需要了解的一切

Most people cannot see the natural night sky because of light pollution.
Most people cannot see the natural night sky because of light pollution.Image: Unsplash/jan_huber
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  • 由于光污染,地球上绝大多数有人居住的地区都看不到自然夜空。

  • 光污染由人类发展、欠考虑的行为以及灯具设计不佳造成。

  • 光污染会影响人类健康,并对野生动物造成负面影响。

  • 本文中,EcoWatch 将全面解读光污染,并介绍我们能采取哪些行动。

要点速览

  • 光污染主要有四种类型:天空辉光、眩光、光侵扰和杂乱光。

  • 人类发展、欠考虑的行为以及灯具设计不佳,都会加剧光污染。

  • 由于光污染,地球上绝大多数有人居住的地区都看不到自然夜空;能看到自然夜空的美国人或欧洲人更是少之又少。

  • 研究发现,接触光污染与人类健康影响有关。

  • 许多野生动物依赖自然日光和月光条件来完成繁殖、迁徙等重要生命活动,因此光污染严重影响它们完成这些活动的能力。

  • 专家表示,光污染是能源利用效率低下的一个迹象。

什么是光污染?

无论你是沿着尽头路的人行道散步,还是前往社区餐馆用餐,都很难找到一个没有大量照明指引道路的住宅区或商业区。除非你曾在真正的乡村地区生活过,否则你很可能一直生活在这样一种环境中:周围的灯光比头顶夜空中看得见的星星还多。

但这种大量照明并非只是无害的过度现象。根据多位专家的说法,光污染是一种环境危害,许多生活在人口稠密地区的人已经对此习以为常;它与一系列问题有关,包括野生动物保护和气候变化。

尽管人们普遍认为其他形式的污染会对环境造成负面影响,但国际暗空协会保护主任阿什莉·威尔逊(Ashley Wilson)说:“我们还没有就人造光展开过这样的讨论。”

她解释说:“即使是照明工程学会这样的监管机构,也会提出建议,但建议规定的是最低值,而不是最高值。社区往往会选择使用比这些最低值更亮的灯,因为他们觉得这样会更安全;但这其实并没有研究依据,也没有经过测试。”

光污染涉及过度或不当使用户外人造光。Image: Pexels/Pixabay

光污染有哪些不同类型?

国际暗空协会是专注于光污染及其影响的主要组织。该协会指出,光污染主要有四种类型。

天空辉光是所有光源共同照明的结果,它会在夜间于城市上空形成一片人为明亮的天穹。

眩光是多余且刺眼的强光,会造成不适或疼痛——比如夜间开车时,另一位驾驶员一直开着远光灯。

光侵扰指光线照射到不该照亮的地方,无意中“越界”。例如,街灯光束在夜间直射进你的卧室。

杂乱光是指过多光源聚集在一起,造成视觉混乱。例如,一排没有遮罩、无法将光线向下引导的街灯,就可能造成杂乱光。

光污染由什么造成?

当然,光污染来自人造光源。不过,光本身并不必然意味着污染。通常,光源会因灯具的密度、设计或不当使用而成为光污染源。

开发建设增加,意味着高层公寓楼、摩天大楼、不断扩展的郊区和市中心街道越来越多,也意味着更多人会安装户外灯并让它们彻夜亮着,即使这样做的好处未必总是明确或显而易见。

“人们一直认为‘黑暗不好,光明好’,所以光越多越好;我们也觉得只要把一个地方照亮,犯罪就会消失,”保罗·博加德(Paul Bogard)说。他是明尼苏达州哈姆林大学英语与环境研究副教授,也是《夜之终结:在人造光时代寻找自然黑暗》的作者《夜之终结:在人造光时代寻找自然黑暗》。“这种说法并没有多少证据支持,但我们仍然抱有这种想法。”

灯具设计也是一个问题,因为灯具往往效率低下,而且不加区分地将光束投向各处。威尔逊指出,明亮、偏白的灯光很受欢迎,因此“制造商乐于生产人们订购的产品”。

博加德说:“我们现在有了这种[LED]技术,从成本角度看,它让我们能以更高效率提供更多照明……但我们对光的看法并没有改变。你看到的许多灯具就是一个例子,它们的设计是为煤气灯而造的。”博加德解释说,那些灯比我们今天使用的灯泡更暗、效率也更低,所以当时采用更广的照明范围是合理的,但现在情况已不再如此。

哪些地方的光污染最严重?

光污染是几乎所有人每天都会遇到的问题。根据2016年一项研究发表于《科学进展》的一项研究,全球超过80%的人口生活在受光污染影响的天空之下。只看美国人和欧洲人,这一比例则超过99%。

该研究附带的地图展示了全球人造光与自然光的比例。光污染最严重的热点似乎集中在全球最大城市周边,许多人口并不稠密的地区也有明显的光带。似乎没有哪个国家完全不存在光污染。

光污染最严重的热点集中在全球最大城市周边。Image: Unsplash/graylab

光污染会如何影响人类?

人造光会扰乱我们的昼夜节律,也就是人类依循本能来判断何时醒来、入睡以及进行其他自然活动的节奏。

威尔逊指出:“许多研究已经证实,接触人造光会导致癌症发病率上升,例如乳腺癌和前列腺癌,也会使糖尿病发病率上升。”她所在的国际暗空协会还表示,夜间接触人造光可能会增加“肥胖、抑郁[以及]睡眠障碍的风险”。

光污染会影响哪些动物?

既然光污染会影响人类,那么它也会影响动物界的其他成员,这并不奇怪。威尔逊表示,许多动物的生命周期——从觅食到迁徙等——都取决于月相期间的月光强度。

以下是受到人造光污染影响的众多野生物种中的一些例子。

野生物种会受到人造光污染的影响。Image: Pexels

鸟类

光污染给候鸟带来严重威胁。根据《迁徙物种公约》秘书处的数据,每年有“数百万只鸟类”直接因这种污染物而死亡。

该组织解释说:“光污染会改变生态系统中自然的明暗规律,可能改变鸟类的迁徙模式、觅食行为和声音交流。夜间的人造光会吸引候鸟,尤其是在低云、雾、雨天气或低空飞行时;它们会迷失方向,可能在有照明的区域盘旋。”该组织指出,这会导致鸟类筋疲力尽或撞上建筑物。

海龟

光污染会伤害成年海龟和刚孵化的幼龟。成年雌性海龟会寻找黑暗的海滩产卵,但如果灯光太多,它们就不会上岸产卵。

美国国家鱼类与野生动物基金会在一篇博客文章中写道:“佛罗里达州大西洋沿岸和墨西哥湾沿岸海龟迷失方向的情形,令人心碎又触目惊心。幼龟常常在沙滩上留下困惑的之字形痕迹,随后爬向内陆,在附近道路上被车辆碾死。体型巨大的成年雌龟有时会误入度假村泳池,或被车辆碾压。”

飞蛾

一篇文章于2020年发表在期刊《昆虫保护与多样性》上的研究发现,夜间人造光会扰乱繁殖以及幼虫和蛹的发育。不过,研究人员虽然发现“人造光会影响飞蛾行为和生理机能的有力证据”,但也指出,“几乎没有严谨的直接证据”表明光污染对个体飞蛾的影响会波及整个种群。

蝙蝠

由国际蝙蝠保护组织开展的实验显示,在人造夜间照明下,小马蹄蝠(一种夜行性动物)的活动会发生“显著”变化。该非营利组织致力于保护蝙蝠。

光污染会影响植物吗?

威尔逊表示,植物确实会受到光污染的影响。植物通过光合作用利用阳光制造能量和氧气。但她说,人造光会改变植物的周期,缩短它们在一段生长期后的恢复时间,甚至会促使它们在往常不会开花的时候开花;这个问题在初冬尤其突出。

威尔逊说:“它们开始得更早,在一年中的更早时候发芽、开花,因此出现了时间错配。”她还说:“所有通常会在同一时间出现的其他动物,现在都落后于原有节奏,因为这些植物已经开始发芽开花……于是,原本相互依存的两个物种可能不再发生互动。”

光污染会如何影响天文研究?

在非常黑暗的地区仰望夜空,你能看到比在人口稠密地区多得多的星星,甚至可能看到其他天体,无需借助技术设备。这意味着地球上只有少数地方具备绝佳的天文观测条件。

光污染与能源效率有何关联?

无论何时,只要某种资源用得过多,或使用时不够谨慎,浪费就难以避免。整夜开灯,或不把灯光投向预定位置,都会造成相当严重的能源使用低效问题。

威尔逊说:“你并没有浪费能源;如果你想谈经济节省,不产生那些光,[本可避免的成本]就会留在社区的口袋里。”她以亚利桑那州图森市的做法为例:该市在午夜后将路灯亮度调至60%。当时,《亚利桑那每日星报》报道称:“该市估计改造费用约为1650万美元,并将在约10年内通过节省的开支收回成本。”

在美国各地,国际暗空协会估计,所有户外照明中至少有30%因灯具没有遮罩而被浪费。

地球上只有少数地方具备绝佳的天文观测条件。Image: Unsplash/denisdegioanni

我能做些什么来减少光污染?

威尔逊说:“如果关掉一盏没有实际用途的灯,就会立即产生切实影响——你不再向环境中排放这种污染物,它就消失了。这不像水质问题[或]农业径流,清理干净并让环境恢复需要几十年。”

你可以了解哪些灯具能避免光线过度投射或亮度过高,并选择购买这类灯具。你也可以告诉制造商,你重视将减少光污染纳入设计考量的灯具这一产品特性。

但谈到长期修复时,威尔逊表示,即使我们都养成更好的照明习惯,也很难说人类受到的某些影响能否逆转,以及需要多长时间才能逆转。

威尔逊指出,电子设备发出的蓝光也是一种暴露来源,并说:“你此前接触的影响仍会累积……这不是单一因素。至于[野生动物]群落和生态,它们要花些时间才能回来重新利用栖息地,尤其是此前有大量强光超过了它们的耐受范围。”

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