Sztuczne światło nocne (Artificial Light at Night, ALAN) stanowi coraz powszechniejszy element środowiska, którego zasięg i intensywność systematycznie rosną wraz z urbanizacją i rozwojem infrastruktury. Dotychczas badania nad jego oddziaływaniem koncentrowały się głównie na zaburzeniach rytmów dobowych organizmów, zmianach zachowania zwierząt czy wpływie na różnorodność biologiczną. Najnowsza praca opublikowana w Nature Climate Change poszerza tę perspektywę, wskazując, że sztuczne oświetlenie nocne może wpływać również na metabolizm ekosystemów oraz ich rolę w globalnym obiegu węgla.
Metabolizm ekosystemu opisuje bilans pomiędzy dwoma kluczowymi procesami: produkcją pierwotną brutto (GPP), czyli asymilacją dwutlenku węgla w procesie fotosyntezy, oraz oddychaniem ekosystemowym (Re), obejmującym emisję CO₂ przez rośliny, mikroorganizmy i glebę. Relacja między tymi strumieniami determinuje, czy dany ekosystem pełni funkcję pochłaniacza węgla, czy też staje się jego źródłem. Zmiany w tym bilansie, nawet niewielkie, mogą mieć istotne znaczenie w skali regionalnej i globalnej.
Autorzy badania przeanalizowali dane pochodzące z sieci stacji pomiarowych monitorujących wymianę gazową ekosystemów w Europie i Ameryce Północnej, zestawiając je z satelitarnymi obserwacjami natężenia światła nocnego. Analiza wykazała, że wzrost ekspozycji na ALAN wiąże się ze statystycznie istotnym zwiększeniem oddychania ekosystemowego. Oznacza to, że w warunkach intensywnego oświetlenia nocnego ekosystemy emitują więcej CO₂ do atmosfery. Jednocześnie wpływ ALAN na produkcję pierwotną był słabszy i mniej jednoznaczny, co sugeruje, że dodatkowe światło nocne nie prowadzi do proporcjonalnego wzrostu fotosyntezy.
Istotnym elementem wyników jest zależność efektów od długości nocy i sezonu. Reakcje ekosystemów na sztuczne światło różniły się w zależności od pory roku, przy czym w okresach krótszych nocy obserwowano szczególnie wyraźny wzrost oddychania. Wskazuje to, że ALAN działa nie tylko jako dodatkowe źródło światła, lecz także jako czynnik zakłócający naturalną strukturę czasową procesów fizjologicznych i biogeochemicznych.
Uzyskane wyniki mają istotne implikacje dla badań nad zmianami klimatu. Większość obecnych modeli cyklu węgla nie uwzględnia sztucznego światła nocnego jako czynnika środowiskowego. Tymczasem przedstawione analizy sugerują, że ALAN może systematycznie osłabiać zdolność ekosystemów lądowych do sekwestracji węgla. W warunkach globalnego wzrostu zanieczyszczenia światłem efekt ten może mieć znaczenie porównywalne z innymi, lepiej poznanymi presjami antropogenicznymi.
Z perspektywy zarządzania środowiskiem istotne jest jednak to, że oddziaływanie światła nocnego należy do czynników potencjalnie łatwych do modyfikacji. Odpowiednie projektowanie systemów oświetleniowych, ograniczanie emisji światła rozproszonego oraz dostosowanie intensywności i czasu działania lamp mogą zmniejszyć presję na ekosystemy bez rezygnacji z funkcjonalności infrastruktury. Wyniki badania wskazują, że uwzględnienie sztucznego światła nocnego w analizach ekologicznych i klimatycznych jest niezbędne dla pełniejszego zrozumienia współczesnych zmian w funkcjonowaniu biosfery