【科普】新的地图集阐明了光污染对海洋的影响

本文摘自：https://news.mongabay.com/2022/01/new-atlas-illuminates-impact-of-artificial-light-in-the-ocean-at-night/

研究人员最近发布了一份全球地图册，是第一份量化了水下栖息地夜间人造光的地图册。

来自沿海城市环境的人造光可以对一系列海洋生物产生的深远影响，这些生物已经进化了数百万年，对自然光线(如月光)极其敏感。

研究人员发现，在1米(3英尺)深的地方，世界上190万平方公里(73.4万平方英里)的沿海海洋在夜间暴露在人造光下，相当于世界专属经济区的3%。

来自LED灯的蓝色光可以穿透特别深的水，可能会给水下居民带来更多的问题。

自然保护生态学家托马斯·戴维斯早就知道，自然光在许多海洋生物的生命中起着关键作用。

“它们把它当作时钟，”英国普利茅斯大学海洋保护讲师戴维斯在视频采访中告诉道。“他们用光来调节特定事件的时间，比如珊瑚传播产卵。海洋物种可以用它作为指南针在环境中导航。它们可以用它来指导上下移动这样的事情。”

戴维斯说，直到最近，许多研究人员才考虑到夜间人造光对海洋环境的潜在影响。据他说，一些专家甚至认为，光污染对水下世界来说不是一个严重的问题，因为只有少量的光能到达水的深处。然而戴维斯认为，人造光可以对一系列海洋生物产生深远的影响——甚至是深海生物——因为它们已经进化了数百万年，对自然光线(如月光)极其敏感。

2021年12月，戴维斯和他的同事在《基本要素:人类科学》(Elementa: Science of the Anthropocene)上发表了一篇论文，介绍了第一份量化水下栖息地夜间人造光的全球地图集。研究人员利用一系列数据源生成了这个图集，包括法比奥·法尔奇(Fabio Falchi)及其同事在2016年开发的人造夜空亮度图集，以及对红海北部亚喀巴湾(一个珊瑚礁丰富的海洋地区)的人造光的测量。

研究小组弄清了光谱进入海洋的深度，以及浮游植物和沉积物等物质如何改变水的最佳特性。除此之外，他们开始确定人造光在生物学上何时变得足够重要，从而对海洋环境产生重大影响。为了做到这一点，他们转向了桡足类的卡拉努斯属，这是一种浮游动物，在海洋食物网中扮演着重要的角色，对光线特别敏感。根据《极地生物学》的另一项研究，在极地黑暗的夜晚，桡足类动物卡拉纳斯(Calanus)可以在170米(560英尺)深处对月光做出反应，当天空中只有很少的光线时，它们会进行垂直迁移。“在论文中，我们谈到了‘临界深度’，”普利茅斯海洋实验室的科学家、首席作者蒂姆·史密斯在视频采访中告诉蒙加贝。“这个临界深度基本上是浮游动物的感光能力，也就是水中的桡足动物。”

这篇论文的一个重要发现是，在1米(3英尺)深的地方，世界上190万平方公里(73.4万平方英里)的沿海海洋在夜间暴露在生物上重要的人造光下。这一区域占世界专属经济区的3%以上（专属经济区是指从各国海岸线延伸200海里(370公里)的部分海域）。根据这项研究，受影响的沿海水域数量在10米(33英尺)处减少到160万平方公里(61.8万平方公里)，在20米(66英尺)处减少到84万平方公里(32.4万平方公里)。

史密斯说，这些计算可能是保守的，因为研究人员做了很多假设，包括假设所有城市都有与普利茅斯相似的光谱，而普利茅斯人口约26万。研究人员预计，随着他们对模型的完善，夜间人造光对水下世界的影响将显著增加。

研究人员还发现，LED灯比传统白炽灯消耗的能源要少得多，而且被很多人认为是环保的，但实际上它可以穿透更深的水，这可能会导致更多的问题。

史密斯说:“(城市)正在向led照明光谱转变。”“现在，这样做的后果是，led在光谱蓝色区域的强度更加大。蓝光的问题在于它的能量要大得多，与光谱中的橘红色区域相比，蓝光可以穿透更深的水体。”

另一项研究发现，LED灯的蓝色光会影响鸟类、昆虫、鱼类和海龟，但黄绿色和琥珀色LED灯的影响要小得多。

戴维斯和史密斯都表示，他们希望该地图集可以提高人们对于光污染对水下世界影响的认识，并希望人造光将被视为对海洋环境的额外威胁，与海洋酸化和塑料污染等其他压力源一样。

戴维斯说:“现在在生态学和自然保护领域，人们对能够理解多种人类压力源对环境的综合影响很感兴趣。”“其中的一部分是建立不同影响的多层地图，这是在建立这幅图时需要考虑的另一个影响。”

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