Zanieczyszczenie świetlne, wraz z rozwojem siedlisk ludzkich, staje się coraz poważniejszym zagrożeniem ekologicznym. Tak duża ilość sztucznego światła, jaką emitujemy w nocy – szczególnie w miastach i ich pobliżu – jest niezwykle groźna dla różnorodności biologicznej. Obecność sztucznego światła po zmroku rozregulowuje “zegar biologiczny” licznych organizmów i negatywnie wpływa na zwierzęta nokturalne, które zaczynają być aktywne dopiero w nocnych ciemnościach. Zanieczyszczenie świetlne szczególnie mocno wpływa na istoty niezwykle ważne w każdej niemal sieci troficznej – owady. Naukowcy coraz głośniej alarmują, że jest ono jedną z przyczyn “owadziej apokalipsy”.

Zanieczyszczenie świetlne – czyli co dokładnie?

Zastanawialiście się kiedyś, dlaczego w mieście ciężko obserwować gwiazdy, nawet w bezchmurną noc? Wbrew pozorom to nie zawsze wina smogu (przynajmniej nie tego powodowanego spalinami). Odpowiedzialne jest za to zanieczyszczenie świetlne i tworząca się w jego wyniku łuna świetlna.

Sztuczne światło w nocy (ALAN – artificial light at night), które określamy jako zanieczyszczenie środowiska, to światło emitowane w przez człowieka. Do tej kategorii zaliczają się nie tylko lokalne źródła światła (np. lampy uliczne). To także światło rozproszone w atmosferze nad miastami (tzw. skyglow), a nawet reflektory samochodów i pochodnie gazowe związane z wydobyciem ropy naftowej [1]. Wraz z rozbudową aglomeracji, fragmentaryzacją bezdroży oświetlonymi drogami i szeroko pojętej ekspansji człowieka w ogóle, zanieczyszczenie świetlne staje się problemem wszechobecnym. Już w 2014 roku, nocne niebo miało nienaturalnie podwyższony poziom jasności nad niemal ¼ powierzchni lądowej Ziemi [1].

Jest to sytuacja bardzo groźna dla insektów (chociaż nie tylko dla nich). O szkodliwości tego typu zanieczyszczenia dobitnie świadczy fakt, że światło od dawna używane jest do kontroli populacji owadów. Pułapki świetlne to w końcu nic innego jak efektywne wabiki, które przyciągają owady i uśmiercają je przez porażenie prądem elektrycznym.

Światło jest owadom niezbędne – ale w nadmiarze szkodzi

Niektóre owady zupełnie odruchowo podążają w kierunku źródła światła ze względu na biologiczne przystosowania. Jak już trafią w takie miejsce, rzadko kiedy udaje im się oswobodzić ze świetlnej pułapki.

Jednak spadek liczebności insektów nie jest związany wyłącznie z bezpośrednim, “śmiercionośnym” snopem światła. Oprócz owadów, które nie potrafią wydostać się z oślepiającego blasku i giną od gorąca, z wyczerpania lub padają łatwym łupem drapieżników, istnieje szereg naturalnych sytuacji, które są zaburzane przez zanieczyszczenie świetlne [1].

Reprodukcja

Cykl reprodukcyjny wielu gatunków owadów jest uzależniony od obecności ściśle określonej ilości światła. Przykładowo, słonecznica amerykańska (Helicoverpa zea) nie przystąpi do rozrodu, jeśli jej najbliższe otoczenie będzie oświetlone większą ilością światła niż dokładnie ta, jaką odbija połowa tarczy księżyca. Taką wrażliwością odznacza się wiele gatunków. Zanieczyszczenie świetlne dezorientuje także owady polegające na sygnałach świetlnych w znalezieniu partnera do rozrodu. Mowa np. o chrząszczach z rodziny świetlikowatych (robaczki świętojańskie). Zwierzęta te posługują się wymianą sygnałów bioluminescencyjnych, które w obecności sztucznych źródeł światła mogą zostać po prostu niezauważone lub rzadziej wysyłane [2].

Z kolei owady polegające na świetle spolarowanym do identyfikacji wody (woda odbijając światło polaryzuje je), przez pomyłkę rozbijają się o szyby i samochody. Chcąc złożyć jaja w wodzie, często zamiast niej trafiają na przedmiot, który również może polaryzować intensywne, sztuczne światło.

To jednak nie wszystko – światło wywiera wpływ na samą fizjologię owadów. Ekspozycja na zanieczyszczenie świetlne może pozbawić niektóre gatunki możliwości wytwarzanie gamet czy hormonów płciowych, a nawet zablokować wydzielanie feromonów. Co więcej, u niektórych gatunków tylko jedna płeć ma tendencję do wpadania w pułapki świetlne (np. przy latarniach), co uniemożliwia drugiej odnalezienie partnera.

Migracje

Zanieczyszczenie świetlne ma też niemały wpływ na wędrówki owadów – zarówno dzienne jak i sezonowe. Te gatunki, które wykazują zachowania fototaktyczne (poruszają się względem światła, zarówno ku niemu jak i od niego), ewolucyjnie przystosowały się do bazowania na naturalnym cyklu świetlnym. Owady uaktywniające się w nocy i przemieszczające się jedynie w delikatnym świetle gwiazd i księżyca, nagle trafiają na bariery świetlne w postaci lamp ulicznych. Takie bariery mogą okazać się nie do pokonania, ograniczając lub fragmentując siedliska wrażliwych owadów.

Niektóre gatunki, np. żuk gnojowy, posługują się gwiazdami w celu nawigacji. Inne, jak osy i ważki, utrzymują poziomą pozycję podczas lotu dzięki utrzymywaniu oświetlonej części pola widzenia ponad głową. Jeszcze inne, poruszając się w nocy, kierują się dokładnie tam, gdzie przemieszcza się księżyc. W ten sposób zachowuje się np. zmieraczek plażowy (Talitrus saltator). Zanieczyszczenie świetlne zwyczajnie “zagłusza” naturalne sygnały nawigacyjne i uniemożliwia zwierzętom prawidłowe funkcjonowanie.

Problemem jest także oświetlenie zbiorników wodnych. Niektóre insekty związane ze środowiskiem rzecznym, w obecności światła przestają kolonizować inne strumienie. Takie zaburzenie ma z kolei szereg konsekwencji dla reszty sieci troficznej – np. dla organizmów wodnych, które żywią się larwami owadów.

Drapieżnictwo

Z drugiej jednak strony, zanieczyszczenie świetlne ułatwia drapieżnictwo wielu zwierzętom owadożernym. Na insektach orbitujących przy źródle światła najbardziej korzystają drapieżne stawonogi – pająki. Rzeczywiście, nie da się nie zauważyć, że szczególnie upodobały sobie latarnie i zewnętrzne oświetlenie domów. Ptaki, płazy, gady i ssaki owadożerne także mają ułatwione zadanie w zdobywaniu pożywienia. To nie brzmi jak tragedia, prawda?

Niestety wręcz przeciwnie. Zwiększona presja drapieżnicza jest korzystna dla jej beneficjentów tylko w krótkiej perspektywie. Owady zdają się bowiem nie radzić sobie z nowymi zagrożeniami. Populacje owadów nie odbudowują się, a wręcz stopniowo się zmniejszają [3].

Zdobywanie pożywienia

Spadek liczebności insektów, często będących bazą pokarmową innych zwierząt, powodowany jest także tym, że same nie potrafią zdobyć pożywienia. Wiele gatunków unika żerowania w bezpośredniej obecności światła ze względu na zwiększone prawdopodobieństwo drapieżnictwa. Polegają one zatem na coraz słabiej dostępnych niszach ciemności, w których panuje coraz większa konkurencja.

Niektóre gatunki ciem, co udowodniono laboratoryjnie, wręcz zmniejszają częstotliwość żerowania jeśli do ich środowiska wprowadzimy zanieczyszczenie świetlne. Konsekwencją tego jest z kolei słabszy wzrost i mniejszy sukces reprodukcyjny tych zwierząt. Bioluminescencyjne larwy organizmów żyjących w jaskiniach, w obecności sztucznego oświetlenia w ogóle przestają pobierać pożywienie.

Zanieczyszczenie świetlne szkodzi też pośrednio, wpływając na rośliny. Modyfikacje w ich strukturach wywołane zaburzeniem cyklu świetlnego, uniemożliwiają niektórym larwom żerowanie. To, jak z resztą wszystkie wymienione wcześniej owadzie tragedie, może doprowadzić do kaskady troficznej (załamania części sieci zależności między organizmami). Finalnie, konsekwencje niewątpliwie dotkną także nas, ludzi.

Konsekwencje wymierania owadów dla rolnictwa

Światło powszechnie używane jest w rolnictwie, jako – jak dotąd myślano – mało szkodliwa forma ochrony upraw przed insektami. Jak widać nic nie pozostaje bez konsekwencji. Zanieczyszczenie świetlne w pobliżu plantacji, szczególnie tych ekologicznych, zagraża zarówno owadom, jak i samym plantacjom.

W przypadku rolnictwa monokulturowego i nieco bardziej tradycyjnych upraw czerpiących więcej korzyści z usług ekosystemowych, spadek liczebności owadów niewątpliwie będzie odczuwalny (lub już jest). Różnorodność owadów w agroekosystemach i ich równowaga pośrednio zapewniają naturalną ochronę przed szkodnikami, efektywne zapylanie roślin czy rozprzestrzenianie nasion, zachowanie struktury i żyzności gleby oraz prawidłowy obieg składników odżywczych [4].

Nawet silnie zmienione przez człowieka obszary rolne, do pewnego stopnia zależne są od usług ekosystemowych. Zanieczyszczenie świetlne może zaburzać je u samych podstaw – chociażby wpływając na zachowanie nocnych owadów zapylających. Okazuje się, że w obecności światła niektóre ćmy zapylające są na tyle zdezorientowane, że przelatują wysoko ponad roślinami, do których powinny trafić. Nocne zanieczyszczenie świetlne może powodować spadek “odwiedzin” zapylaczy o nawet 62%, co z kolei jest przyczyną plonów niższych o 13% (w przypadku ostu) [4]. Taki wynik nietrudno ekstrapolować na inne uprawy, chociaż badania naukowe w tym obszarze są nieliczne.

Jak możemy zmniejszyć zanieczyszczenie świetlne?

Niewątpliwie zarówno dla stabilności naturalnych ekosystemów, agroekosystemów, jak i dobrobytu ludzi, bioróżnorodność jest kluczowa. Jak zatem możemy ograniczyć negatywny wpływ światła na jej owadzich współtwórców? Na szczęście zanieczyszczenie świetlne jest całkiem łatwe do opanowania [5].

• Po pierwsze (i najprostsze) – wyłączajmy światła, których nie potrzebujemy. Zarówno w prywatnych domach, jak i biurach, galeriach handlowych i lokalach usługowych. Oczywiście nie ma mowy o pogrążeniu całych miast w nocnych ciemnościach, ale niektóre elementy miejskiej zabudowy naprawdę nie muszą być oświetlone przez całą dobę.
• Tam, gdzie światło jest niezbędne tylko okazjonalnie, instalujmy czujniki ruchu. Niech światło zapala się dokładnie i tylko wtedy, kiedy jest naprawdę potrzebne.
• Jako, że bardzo dużym problemem jest rozproszone światło, warto kierować jego strumień tylko w miejsce, w którym jest ono potrzebne. Mowa tutaj głównie o lampach ulicznych, których odsłonięte żarówki mogą być nie do odróżnienia np. od księżyca. W ten sposób mniej owadów łapie się w świetlne pułapki, a lampy nie przyczyniają się do tworzenia smogu świetlnego nad miastami.
• Co do zasady, najbardziej “atrakcyjne” dla owadów światło ma barwę białą i niebieską. Możemy, w realnym stopniu, unikać nadmiaru światła o tych właśnie długościach fali. Oczywiście niektóre owady będą wabione światłem żółtym czy czerwonym, ale w większości znanych nam przypadków ciepłe barwy światła będą mieć mniej negatywnych skutków.

Aby chronić obszary wolne od zanieczyszczenia świetlnego, tworzone są tzw. parki ciemnego nieba. Niestety tylko w tych nielicznych miejscach na Ziemi, ekosystemy funkcjonują w nienaruszonym cyklu dnia i nocy.

Owady giną nie tylko od nocnego światła

Badania wskazują, że spadek liczebności owadów na świecie jest tak gwałtowny, że w ciągu kilku dekad możemy spodziewać się wyginięcia ok. 40% znanych nam dzisiaj gatunków [3]. Zanieczyszczenie świetlne, jako przyczyna takiego stanu rzeczy, to jednak tylko szczyt góry lodowej. Naukowcy wymieniają kilka innych, prawdopodobnie nawet bardziej istotnych przyczyn wymierania insektów [3]. Pierwsze miejsce zajmuje utrata habitatu, intensyfikacja rolnictwa i urbanizacja (w tym, pośród wielu innych, zanieczyszczenie świetlne). Unowocześnianie rolnictwa z kolei sprowadza się do jednostkowo prawdopodobnie najgorszej, bezpośredniej przyczyny dziesiątkowania tych zwierząt – zatruwania pestycydami. Antropogeniczne zmiany klimatyczne, a co za tym idzie także obce patogeny i gatunki, stanowią niewiele mniejsze zagrożenie.

Wygląda na to, że wszystkie przyczyny owadziej “apokalipsy” swoje źródło mają w niezrównoważonej działalności człowieka. Na wiele problemów istnieją proste rozwiązania, ale ich wdrożenie wydaje się mocno problematyczne, czasami z przyczyn systemowych (a czasami niewiadomych). Chociaż trudno w to uwierzyć, być może stawka nadal nie jest wystarczająca? Jeśli tak, to kiedy będzie? Miejmy nadzieję, że nie będzie już za późno.

Zanieczyszczenie świetlne na świecie można śledzić tutaj.

Źródła

[1] Owens A. C. S., Cochard P., Durrant J., Farnworth B., Perkin E. K., Seymoure B., 2019: Light pollution is a driver of insect declines. Biological Conservation, 108259.
[2] Firebaugh A., Haynes K. J., 2018: Light pollution may create demographic traps for nocturnal insects. Basic and Applied Ecology.
[3] Sánchez-Bayo F., Wyckhuys K. A. G., 2019: Worldwide decline of the entomofauna: A review of its drivers. Biological Conservation, 232, 8-27.
[4] Grubisic M., van Grunsven R. H. A., Kyba C. C. M., Manfrin A., Hölker F., 2018: Insect declines and agroecosystems: does light pollution matter? Annals of Applied Biology, 173, 2, 180-189.
[5] Science Daily, 2019: Four ways to curb light pollution, save bugs [dostęp 02.01.2020].

Emilia Obluska

Jestem absolwentką SGGW, Wydziału Nauk o Zwierzętach, oraz UW, Artes Liberales. Pasjonuje mnie zgłębianie wiedzy o złożonych zależnościach między organizmami, społecznościami i systemami na świecie. Interesuję się prawami zwierząt, ochroną bioróżnorodności i innowacjami technologicznymi, które pomagają nam radzić sobie z konsekwencjami ludzkiej ekspansji na Ziemi.

Jeśli podoba Ci się treść na blogu, możesz podziękować za moją pracę stawiając mi wirtualną kawę: