Rzeki, stawy, jeziora i mokradła coraz częściej znajdują się pod wpływem sztucznego światła. Co dzieje się z ich mieszkańcami, kiedy noc przestaje być nocą?
Kiedy myślimy o zanieczyszczeniu światłem, zwykle widzimy rozświetlone ulice, fasady budynków, reklamy i pomarańczową poświatę nad miastem. Rzadziej zastanawiamy się nad tym, co dzieje się poniżej poziomu naszych oczu – w rzece, stawie, jeziorze czy miejskim mokradle.
Tymczasem światło nie zatrzymuje się na brzegu.
Oświetlenie uliczne, mostów, nabrzeży, promenad, obiektów sportowych czy budynków może docierać do powierzchni wody, a następnie przenikać do jej wnętrza. W ten sposób sztuczne światło w nocy (artificial light at night, ALAN ) staje się kolejnym czynnikiem presji oddziałującym na miejskie ekosystemy wodne.
Najnowszy artykuł poświęcony temu zagadnieniu, opublikowany w Environmental Research, zwraca uwagę na problem z trzech perspektyw: ekologicznej, ekotoksykologicznej i politycznej.
Woda też ma swoją noc
Dla człowieka nocne oświetlenie oznacza przede wszystkim możliwość poruszania się po mieście po zmroku. Dla wielu organizmów światło jest jednak jednym z najważniejszych sygnałów środowiskowych.
Rytm dnia i nocy reguluje aktywność, żerowanie, odpoczynek, rozmnażanie, migracje oraz relacje między drapieżnikami i ofiarami. Organizmy wodne przez miliony lat przystosowywały się do naturalnego cyklu światła i ciemności.
Sztuczne światło ten cykl zmienia.
Co ważne, nie trzeba oświetlać rzeki bardzo intensywnie, aby wywołać reakcję biologiczną. Badania prowadzone w miejskich ciekach wskazują, że już stosunkowo niewielkie natężenia światła mogą wpływać na zachowanie organizmów wodnych. W jednym z eksperymentów światło o natężeniu 2 lx, odpowiadającym warunkom spotykanym w miejskich ciekach, zmieniało zachowanie kiełży – niewielkich skorupiaków będących ważnym elementem łańcuchów pokarmowych.
To pokazuje istotną rzecz: ciemność nie jest brakiem informacji. Jest informacją.
Dla organizmu nocny brak światła może być sygnałem: „pora odpocząć”, „pora żerować”, „pora przemieścić się” albo „warunki są bezpieczne”.
Kiedy ofiara przestaje być niewidoczna
Jednym z najbardziej interesujących skutków ALAN są zmiany relacji między drapieżnikami a ich ofiarami.
Naturalna noc ogranicza widoczność. Dla wielu zwierząt oznacza to możliwość żerowania przy mniejszym ryzyku wykrycia. Kiedy do ekosystemu dodajemy światło, zmieniamy tę równowagę.
Badania prowadzone w środowisku morskim pokazały, że sztuczne oświetlenie może zwiększać aktywność drapieżniczą ryb, a jednocześnie zmieniać liczebność i skład organizmów będących ich ofiarami. W efekcie światło może wpływać nie tylko na pojedynczy gatunek, ale na całe relacje troficzne.
Podobne mechanizmy obserwuje się w wodach słodkich.
Przykładem może być migracja pionowa zooplanktonu. W dzień wiele organizmów planktonowych schodzi głębiej, aby ograniczyć ryzyko zjedzenia przez ryby. Nocą, gdy jest ciemno, może przemieszczać się ku powierzchni, gdzie znajduje więcej pokarmu.
Jeżeli powierzchnia wody zostaje sztucznie oświetlona, nocny „bezpieczny” korytarz przestaje być bezpieczny.
Najnowsze badania prowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Warszawskiego pokazały, że sztuczne światło zmienia pionowe rozmieszczenie zooplanktonu w jeziorze, a jednocześnie sprzyja koncentracji ryb w oświetlonej warstwie wody.
Możemy więc wyobrazić sobie światło jako niewidzialną ścianę albo pułapkę, która zmienia sposób funkcjonowania całej toni wodnej.
Światło wpływa również na rośliny i glony
Mówiąc o zanieczyszczeniu światłem, często koncentrujemy się na zwierzętach. Tymczasem organizmy fotosyntetyzujące również reagują na zmianę naturalnego cyklu światła i ciemności.
Sztuczne światło może wpływać na fotosyntezę, metabolizm i skład społeczności glonów oraz biofilmów.
Badania nad biofilmami występującymi w miejskich ekosystemach słodkowodnych wskazują, że ALAN może wpływać na wydajność fotosyntezy i produkcję chlorofilu. Co więcej, w środowisku miejskim światło nie występuje przecież w izolacji – organizmy wodne są jednocześnie narażone na wiele innych presji, takich jak zanieczyszczenia chemiczne.
Zmiana warunków świetlnych może mieć także konsekwencje dla relacji między roślinami a roślinożercami.
W eksperymencie z moczarką kanadyjską (Ceratophyllum demersum) wykazano, że rośliny eksponowane na sztuczne światło w nocy były później intensywniej zjadane przez ślimaki. Tempo żerowania było około 1,6 raza większe niż w przypadku roślin z grupy kontrolnej.
Nie oznacza to oczywiście, że każda oświetlona roślina zostanie natychmiast zjedzona przez ślimaki.
Pokazuje jednak, że światło może zmieniać funkcjonowanie organizmu w taki sposób, że konsekwencje pojawiają się dopiero na kolejnym poziomie zależności ekologicznych.
Najpierw zmienia się metabolizm rośliny.
Potem jej właściwości jako pokarmu.
Następnie zmienia się zachowanie roślinożercy.
A w dalszej kolejności może zmienić się struktura całej społeczności.
To właśnie dlatego zanieczyszczenie światłem należy analizować nie tylko na poziomie pojedynczych organizmów, ale również procesów ekologicznych i funkcjonowania ekosystemów.
Miejska rzeka nie jest „odporna na światło”
Czasami można spotkać argument, że skoro rzeka znajduje się w mieście, to organizmy żyjące w jej pobliżu „przyzwyczaiły się” już do obecności człowieka.
Niektóre gatunki rzeczywiście mogą wykazywać tolerancję lub plastyczność behawioralną. Najnowsze badania pokazują na przykład, że populacje ryb żyjące w warunkach silniejszej ekspozycji na ALAN mogą zmieniać swoje zachowanie i aktywność dobową.
Nie oznacza to jednak, że problem znika.
Zmiana zachowania może być właśnie oznaką presji środowiskowej. Gatunek może przetrwać, ale zmieniać sposób żerowania, miejsce występowania, czas aktywności czy relacje z innymi organizmami.
Co więcej, nie wszystkie gatunki reagują tak samo.
Jedne uciekają od światła, inne są nim przyciągane. Jedne zmieniają aktywność, inne pozostają pozornie obojętne. Niektóre mogą korzystać z nowych warunków, podczas gdy inne tracą dostęp do odpowiednich siedlisk.
W rezultacie sztuczne światło może działać jak filtr ekologiczny, zmieniający skład gatunkowy miejskich ekosystemów.
Problem zaczyna się już na brzegu
Szczególnie istotne jest to w przypadku rzek i innych ekosystemów liniowych.
Rzeka nie jest pojedynczym punktem na mapie. Jest korytarzem ekologicznym, który łączy różne fragmenty krajobrazu. Jeśli wzdłuż tego korytarza pojawiają się kolejne oświetlone odcinki, światło może stopniowo ograniczać funkcję rzeki jako przestrzeni bezpiecznej dla nocnej aktywności organizmów.
To prowadzi nas do szerszego pojęcia dark infrastructure – ciemnej (lub nocnej) infrastruktury.
Tak jak planujemy sieci zielonej i niebieskiej infrastruktury, powinniśmy również identyfikować miejsca, w których naturalna ciemność ma szczególną wartość przyrodniczą.
W mieście mogą to być:
- nieoświetlone fragmenty rzek i ich dolin,
- brzegi jezior i stawów,
- mokradła,
- parki i tereny podmokłe,
- połączenia między siedliskami,
- miejsca rozrodu i migracji organizmów,
- odcinki cieków stanowiące korytarze ekologiczne.
Czy rozwiązaniem jest całkowite wyłączenie światła?
Nie.
Celem nie powinno być „ciemno wszędzie”, podobnie jak celem ochrony przyrody nie jest „bez człowieka”.
Chodzi o światło tam, gdzie jest rzeczywiście potrzebne, w ilości odpowiadającej potrzebom, w odpowiednim czasie i skierowane dokładnie tam, gdzie powinno być.
W przypadku terenów sąsiadujących z wodą szczególnie ważne mogą być:
1. Ograniczenie światła padającego bezpośrednio na wodę.
Oprawa powinna oświetlać przestrzeń użytkową, a nie powierzchnię rzeki czy stawu.
2. Ograniczenie światła rozproszonego.
Liczy się nie tylko światło skierowane w dół, ale również poświata, odbicia i światło docierające do siedlisk poza bezpośrednim miejscem instalacji.
3. Odpowiednia barwa światła.
Widmo ma znaczenie biologiczne. W wielu przypadkach warto ograniczać udział krótkich fal, szczególnie tam, gdzie światło może oddziaływać na wrażliwe organizmy.
4. Sterowanie czasem działania.
Nie każda przestrzeń potrzebuje pełnego oświetlenia przez całą noc. Ściemnianie, czujniki i dynamiczne sterowanie mogą ograniczyć czas ekspozycji.
5. Tworzenie nieoświetlonych odcinków.
Ciemność może być elementem projektowanego systemu ekologicznego, a nie przypadkowym „brakiem inwestycji”.
Nie każdy fragment miasta musi być oświetlony w ten sam sposób. To jest jedna z najważniejszych zmian w myśleniu o miejskim oświetleniu.
Potrzebujemy polityki ochrony nocnych ekosystemów
I tutaj pojawia się trzecia, polityczna, perspektywa omawianego artykułu.
Jeżeli sztuczne światło jest czynnikiem środowiskowym, który może wpływać na organizmy, interakcje troficzne i funkcjonowanie ekosystemów, powinno być uwzględniane w planowaniu przestrzennym i zarządzaniu środowiskiem.
Decyzja o budowie nowej promenady, ścieżki rowerowej, mostu czy iluminacji nabrzeża nie jest wyłącznie decyzją dotyczącą infrastruktury. Może jednocześnie oznaczać zmianę warunków siedliskowych dla organizmów żyjących w wodzie i na jej brzegu.
Dlatego przy planowaniu oświetlenia terenów nadwodnych warto zadawać pytania podobne do tych, które zadajemy przy innych inwestycjach środowiskowych:
Czy światło jest naprawdę potrzebne?
Kogo będzie oświetlać?
Jak daleko będzie sięgać?
Jak długo będzie działać?
Jakie będzie miało widmo?
Czy istnieje możliwość pozostawienia ciemnego odcinka?
Jak inwestycja wpłynie na istniejący korytarz ekologiczny?
To pozornie proste pytania, ale mogą znacząco zmienić sposób projektowania miejskiej przestrzeni.
Ciemność jako zasób
Być może najważniejszym wnioskiem płynącym z badań nad ALAN jest konieczność zmiany mówienia o świetle i o ciemności.
Nie powinniśmy mówić wyłącznie o „braku światła”, a ciemność powinniśmy postrzegać jako zasób środowiskowy.
Jest częścią warunków siedliskowych, podobnie jak temperatura, wilgotność, dostępność wody czy struktura roślinności.
Dla jednych organizmów jest miejscem odpoczynku. Dla innych – sygnałem do rozpoczęcia aktywności. Dla jeszcze innych – warunkiem bezpiecznego przemieszczania się.
W przypadku ekosystemów wodnych dochodzi do tego jeszcze jedna kwestia: światło zmienia środowisko w trzech wymiarach.
Nie tylko to, co dzieje się na powierzchni.
Nie tylko to, co widzimy z brzegu.
Ale również to, jak głęboko światło przenika do wody i jak zmienia warunki życia w jej wnętrzu.
Miasto potrzebuje także ciemnych rzek
Miejskie ekosystemy wodne są jednocześnie jednymi z najbardziej cennych i najbardziej narażonych elementów miejskiego środowiska.
Rzeka może być korytarzem ekologicznym, miejscem życia ryb, bezkręgowców, roślin i mikroorganizmów, przestrzenią retencji wody oraz elementem błękitno-zielonej infrastruktury.
Jeśli chcemy, aby pełniła te funkcje również po zmroku, musimy zacząć traktować noc jako część jej środowiska.
Źródło rysunku: jak wyżej