10 sätt att ljusföroreningar skadar världen

Enligt en rapport från 2001 kan två tredjedelar av USA och mer än hälften av Europa inte se Vintergatan med blotta ögat. Skylden är lätt föroreningar - det finns nu så många konstgjorda ljus att de stör alla slags livsformer, inklusive mänskligheten. För att göra saker ännu värre kan vissa lösningar vara mer skadliga än problemet, åtminstone för oss människor.

10Light Pollution Decimerer havssköldpaddor

Havssköldpaddor spenderar nästan hela livet i havet, men de kommer till land för att lägga sina ägg i sanden. Då, när de unga sköldpaddorna kläcker, engagerar de sig i en desperat scramble för att nå vattnet innan de blir ett mellanmål för olika rovdjur. Men med hotell, restauranger och hus som tar upp mycket av världens strandfastigheter är sköldpaddorna alltmer i fara vid båda tillfällena.

Kvinnliga sköldpaddor letar efter en plats att lägga sina ägg kommer inte att göra om ljusen är för ljusa. Om hon misslyckas med att hitta en mörk fläck efter flera försök, kommer sköldpaddan att ta sig till suboptima platser, och de unga kommer få liten chans att överleva. De nyfödda sköldpaddorna själva använder sig av månsken för att styra dem till stranden. Konstgjort ljus kan vända dem runt, där de ofta vandrar direkt in i rovdjur eller bilar. Tusentals unga havssköldpaddor dödas varje år i Florida (som utgör nästan 90 procent av Amerikas havssköldpadda) på grund av konstgjord belysning.

Ett program som kallas Sea Turtle Conservancy (STC) syftar till att utbilda människor på behovet av korrekt belysning på stranden egendom. Om du bor nära en kust rekommenderar STC att använda gult, bärnstensfärgat eller rött ljus för att inte störa sköldpaddspopulationer, samt hålla ljusen lågt till marken och avskärmade. Från och med 2014 samarbetar STC och Florida myndigheter med att tillämpa nya regler som kräver att fastighetsägare stänger av eller flyttar ljus medan sköldpaddsäsongen är i kraft.

9Det störar uppfödningscyklerna av amfibier

Vart som det finns våtmarker i närheten, är det en av de allestädeslysta ljuden av våren som omger nattskölden. Men lätt förorening kan en dag göra de rösterna stilla.

De flesta amfibiska arter är nattliga och vattenberoende (även de flesta paddlar måste gå tillbaka till vattnet för att odla). På grund av detta vattenberoende har de svårt att flytta till följd av störningar i sina hemområden. Som nattdjur markerar de förändrad information i sin miljö genom sina fotoperioder (hur mycket tid i en 24-timmarsperiod de utsätts för för solljus). Fotoperioden, som många djur använder, är de enda konstanta amfibierna som måste berätta för dem när det är dags att reproducera eller dvale och de är akut känsliga för det.

Tack vare artificiellt ljus har många amfibier visat både fysiska och beteendestörningar, inklusive störning av deras förmåga att veta när de ska återvända hem och föda. Det innebär att de saknar möjlighet att reproducera. Många typer av amfibier är för närvarande utsatta för befolkningsminskningar och ljusförorening är en stor del av problemet.

8Det är förödande för fladdermus

Fladdermöss föder på insektsarter som irriterar och infekterar oss, och är en av naturens stora källor till insektsbefolkningskontroll. Men ljusförorening påverkar också dem, till den punkt som befolkningen minskar. Inte alla slagträarter påverkas betydligt, men många arter är extremt lätta, och avstötas av streetlights och andra konstgjorda källor. Eftersom insekter lockas till artificiellt ljus, som vissa slagträarter inte kommer in, förlorar fladdermöss många möjligheter att mata. Situationen görs ännu värre eftersom de områden som fladderna är villiga att komma in innehåller färre insekter än vad de normalt skulle göra. Detta kan störa hela flaggkolonierna. Konstgjord belysning kan också fördröja fladderns framväxt från sina lutningar tills det är långt förbi skymningen - en extremt viktig utfodringstid för de flesta arter.

En studie i Storbritannien, där det är olagligt att döda eller fånga fladdermöss på grund av de senaste nedgångarna, har visat att i vissa områden där viktiga foderhanteringsarter är artificiellt upplysta (särskilt genom strålkastare), kommer vissa fågelarter inte att komma in. Det betyder att vägar fungerar som hinder för bat-crossing och skogsmarkar, floder och strömmar - där många insekter samlas på natten - nekas mot dem. Problemet är allvarligt nog att användningen av belysning på vissa fastigheter ibland kan utgöra ett brott om inte brittiska bevarandemyndigheter konsulteras för råd.

7Det störar migrationsmönstren hos fisken

Många fisk migrera för att gissa sina unga, ofta flyttar från havet till sjöar eller längs floder. Men studier har visat att gatubelysning från närliggande städer kan störa dessa migrationsmönster.

Under 2012 jämförde en studie en kontrollgrupp av atlantiska laxsmolt till en grupp under simulerade konstgjorda ljusförhållanden. Studien visade att för kontrollen inträffade migrering vid solnedgången. Men den andra gruppen migrerade slumpmässigt, tydligen förvirrad av ljusförhållandena. Detta kan påverka fitnessen negativt. Dessutom, eftersom ung lax dyker upp på natten för att undvika rovdjur, resulterar slumpmässiga förändringar i migrationstider i mer predation.

Det blir värre - ytterligare studier har visat att allmän belysning, speciellt på natten, kan påverka födseln, predation, shoaling och reproduktiv framgång i allmänhet. Inte bara är detta dåligt för marin ekologi, det är dåligt för fiskeindustrin, som inte hjälper sig själva genom att använda upplysta båtar på natten för att locka fiskarter från miles runt, ofta fånga arter de inte vill ha. Andra arter som sannolikt påverkas inkluderar öring och havsöring, barbell, graylings, ål och lampreys.

6Det kan skada träd

Har du någonsin gått igenom en stad på hösten och märkt ett träd utan löv utom för var det står inför ett gatubelysning? Effekten kan vara ganska dramatisk och orsaken bakom den är otrevlig. Under hösten säsongen går många träd i viloläge för att rida ut de långa vintermånaderna. Därför lämnar trädskölden-för att spara så mycket energi som möjligt för att överleva vintern. De bestämmer när man ska börja processen baserat på fotoperioder. Nattbelysning (särskilt ljus längs de röda till infraröda spektrumen) sträcker effektivt dagen för många växter. Eftersom angiospermer (blommande växter, inklusive de flesta träd) bestämmer saker som vilande, blomning och tillväxt baserat på mängden oavbruten mörker som faller på dem, kan detta få omfattande följder, inklusive osäkra perioder med icke-dormans.

Fotoperioderna påverkar också bladform, ythårighet (pigmentering), pigmentering och rotutveckling, vilka alla påverkar träning, och alla kan potentiellt störs av ljusförorening. Naturligtvis påverkar allt som blommande växter påverkar pollinerande insekter. Och eftersom en tredjedel av vår hela matleverans beror på pollinatorer, påverkar det oss alla också.

5Migrerande fåglar är lockade till deras dödsfall

Med det möjliga undantaget från våra egna hälsoproblem har ingen konsekvens av ljusförorening uppmärksammat allmänhetens uppmärksamhet mer än fåglarnas situation. Många arter av fåglar är nattliga och migrerande, beroende av den inställda solen, månen och natthimlen att navigera vid. Ljusa ljus på natten kan förväxla fåglar till att de tror att de flyger mot dessa navigatörer istället för rakt in i en byggnad. Dessa kollisioner kan döda fåglarna direkt och till och med bedövade fåglar faller ofta offer för rovdjur. Forskare skyller kollisioner med upplysta byggnader för minskningar i sångfågeldetalar - och en motsvarande ökning av rånare som råttor och måsar som matar sig på döden.

Hur illa är det? Chicago Hancock Center har nyligen dysat sin nattbelysning i ett försök att spara nästan 1 500 fåglar som dödas varje natt när de kolliderar med tornet under migreringstid. Ännu mer dramatiskt, på den första årsdagen av attackerna den 9/11, firade New York tragedin genom att skina två massiva ljus in i luften där World Trade Center en gång stod. Den resulterande svärmen av tusentals fåglar som fångats i ljuset upplyste problemet för alla att se.

4Artiskt ljus och insekter

Alla har bevittnat den kända syn på en gata eller veranda som svävar med insekter på natten, så mycket att "som en moth to a flame" har kommit att betyda en oemotståndlig attraktion. För insekter är det precis vad det är - många insektsarter är ostoppbart drabbade av konstgjorda ljus. En gång inom ljusets radie finner de det svårt, om inte omöjligt, att fly. Detta beror på att många insekter, särskilt nattliga, använder naturliga ljuskällor som månen för navigering. Konstgjorda ljus förvirrar de signaler de använder för att flyga.

Både normal flygaktivitet och migrerande mönster störs, och insekter dödas i stor utsträckning av ljusets värme eller av rovdjur som hittar en lätt måltid. Dessa siffror är tillräckligt stora för att påverka insektsdiversiteten - och om en art inte kan reproducera tillräckligt snabbt, kan den försvinna helt från ett område.

Det finns ett annat viktigt problem som är förknippat med insekter och lätta föroreningar-sjukdomar. Forskare tror att vissa sjukdomsbärande arter kan ha anpassat sig för att lockas till konstgjort ljus som en aning att människor är i området. Oavsett om det finns kopplingar mellan ljusföroreningar och sjukdomsutbredningen av insekter som myggor (malaria, dengue, West Nile virus), sandflugor (leishmaniasis) och kyssande buggar (Chagas sjukdom). När det gäller myggor, som vanligtvis inte lockas till ljuset, tillåter konstgjorda ljus att människor håller sig utanför senare och utsätter dem därmed under myggans mest aktiva tid.

3Det gör våra sinnen Gå Haywire

Under 2011 genomförde forskare en studie om effekterna av artificiell belysning på möss - och deras slutsatser hade otrevliga konsekvenser för oss människor. Möss som separerades från natur- / nattcykeln visade tecken på att deras sinnen gick haywire. Möss som hölls på en 20-timmars ljuscykel visade neurologiska förändringar i känslomässiga centra, växte till att ha svårt att navigera i labyrinter och spökades av nya miljöer. Deras kropp drabbades också, växte överviktiga och utvecklade förändrade nivåer av insulin och leptin, två metaboliska hormoner.

Alla levande varelser, inklusive människor, har en "intern klocka" som kallas cirkadianrytmen, som är grovt strukturerad till den naturliga 24-timmarsdagen. Mängden ljus närvarande förmedlas till cirkadiska system med ett pigment som kallas melanopsin, vilket vi nu vet finns i människans näthinne (tills nyligen som 1980-talet trodde vissa forskare felaktigt att människor kan vara immun mot effekterna av cirkadiancykeln ).

Denna naturliga rytm berättar för vår kropp många saker: när man ska vakna, när man vilar, när organen ska vara mer aktiva, när man ska äta, när man ska smälta och tusentals andra instruktioner. Våra humör, som starkt påverkas av produktionen av hormoner i vår kropp, påverkas också kraftigt av vår cirkadiancykel. Och liksom mössen i studien, påverkas våra sinnen och kroppar negativt av konstgjord belysning, med sömnstörningar, beteendemässiga problem och humörstörningar blir dagens ordning. Det finns också andra psykologiska effekter att överväga. Många forskare och forskare tror att vår förmåga att uppleva natten och titta upp på stjärnorna har en negativ inverkan på vårt inre välbefinnande.

Under 2013 föreslog en annan studie att inomhusbelysning påverkar melatoninhalterna (en annan "tidvaktare" bland annat i våra kroppar, vilket gör att vi känner sig dåsiga vid olämpliga tider. I ett försök skickade de grupper av "tidiga fåglar" och "nattuggar" för att campa ut med endast solljus och lägereldar för belysning. Båda gruppernas cirkadiska rytmer skiftades snabbt för att anpassa sig till solen. Forskarna teoretiserade att morgonlösligheten som upplevs av många orsakas av inomhusbelysning som stör denna cykel. De rekommenderar att du utsätter dig för naturlig belysning så mycket som möjligt och dämpar onödiga husljus några timmar före sömnen.

2 Det kan också försvåra vår fysiska hälsa

Det är inte bara våra sinnen och stämningar som står i riskljusförorening har blivit en så genomgripande hälsoproblem att American Medical Association (AMA) nyligen godkänt en resolution som förklarar den ansvarig för en mängd fysiska problem. Upplösningen säger att den ökade mängden ljus i världen, inklusive strålkastare och omgivande ljus "intruderar" i Windows, har kopplingar till bröstcancer och deponerar immunsystem. Det har också indirekta hälsoeffekter. Ökad bländning gör det svårare att se, vilket resulterar i mer trafikdöd på natten. AMA uppskattar att mer än 10 miljarder dollar per år skulle kunna sparas om ett effektivt program för att minska ljusföroreningar genomfördes.

Europarådet har också sagt att ljusförorening är kopplad till diabetes, depression, misslyckande i skolan och koncentrationssvårigheter, och vi vet att det finns en koppling mellan artificiellt ljus och fetma också. Konstgjord belysning har till och med kopplats till en störning i utvecklingen av cirkadianen hos nyfödda spädbarn.

Bröstcancer är kanske det farligaste hälsoproblemet i samband med ljusförorening. Under 2001 fann en studie en stark koppling mellan kvinnor som arbetat över 30 års nattskift och en ökad sjukdomstakt.

1LED kan göra det värre

Lyckligtvis blir fler och fler människor medvetna om det brett spektrum av problem som orsakas av ljusförorening. Ännu bättre är det ett av de miljöproblem som faktiskt skulle kunna hanteras ganska enkelt. Ny energieffektiv LED-teknik gör det möjligt att byta ineffektiv gatubelysning med formade, glanslösa lampor som kan minska kraften på lokala vilda djur. Lysdioder kan kosta mer, men de varar långt längre än natriumljus, använder en bråkdel av energin hos både natrium- och glödlampor och innehåller inte kvicksilver som fluorescens. Deras våglängder är också mycket mindre störande för många arter av vilda djur. Vad finns det att inte gilla?

Men lösningen för djur kan skapa ett ännu större problem för oss. Blårika lysdioder ökar mängden ljusförorening det mänskliga ögat utsätts för, vilket ökar riskerna som nämns i de föregående två ingångarna. De blåa våglängderna för de flesta lysdioder efterliknar ljuset på morgonen, vilket signaliserar hjärnan att det ska vakna (så alla gadgets i ditt hus skickar dig exakt de felaktiga signalerna på natten). Forskare som skriver för Journal of Applied Ecology uppskattar att LED utomhusbelysning kan förvärra effekterna av ljusförorening. Mest överens om att effektiv ljusskärmning, snarare än en viss typ av belysning, är vårt bästa alternativ.