Poluarea luminoasă urbană este un pericol pentru ecosistemele marine

Orașele sunt iluminate artificial pentru a le permite oamenilor să întreprindă activități și pe timpul nopții. Poluarea luminoasă urbană înseamnă că stelele sunt adesea abia vizibile pe cerul urban. Dar observarea redusă a stelelor nu este singurul impact al luminii artificiale pe timp de noapte.

Dezvoltarea urbană din zonele de coastă expune din ce în ce mai mult ecosistemele marine la lumină artificială. Această expunere este deosebit de acută în apropierea unora dintre cele mai mari orașe de coastă din lume și poate avea consecințe fiziologice și comportamentale pentru organismele care locuiesc în apele lor de coastă.

• Un fenomen meteo bizar ar putea explica de ce fabricile declanșează ninsori
• Ce au descoperit cercetătorii după ce i-au învățat pe șobolani să conducă?

Laboratorul Marin Plymouth, din Anglia, unde Tim Smyth conduce echipa de Biogeochimie Marină, a publicat în 2022 un atlas al luminii artificiale pe timp de noapte sub mare.

Atlasul dezvăluie că la o adâncime de 1 metru, poluarea luminoasă urbană afectează 1,9 milioane de kilometri pătrați din mările de coastă ale lumii. Acest lucru este echivalent cu 3,1% din zonele economice exclusive globale (zonele oceanului deținute de națiunile de coastă).

Astfel de cercetări au confirmat faptul că poluarea luminoasă este larg răspândită și în expansiune. Dar diferența dintre intensitatea și ciclurile luminii naturale și nenaturale a fost, până în acest moment, insuficient studiată. Cuantificarea acestui lucru ar permite o mai bună înțelegere a impactului liniilor de coastă urbanizate expansive asupra ecologiei ecosistemelor marine.

Cum afectează poluarea luminoasă urbană apele de coastă?

Împreună cu colegi de la Universitățile din Plymouth și Strathclyde, cercetătorii au cuantificat magnitudinea luminii naturale și nenaturale care ajunge în ecosistemele marine ale unui grup de șapte orașe de coastă cu peste 10 milioane de locuitori: Tokyo, Shanghai, Mumbai, New York, Buenos Aires, Lagos și Los Angeles, scrie Phys.org.

Cercetările au arătat că pentru aceste orașe, dozele de lumină artificială pe timp de noapte pe suprafața mării sunt de până la 6 ori mai mari decât lumina Lunii. Intensitatea acesteia a depășit iluminarea artificială doar într-o perioadă de trei zile, a celor mai strălucitoare Luni pline.

Modelul cercetătorilor, care a inclus informații despre sursele de lumină Lunară, artificială și atât pentru surse solare de zi, cât și pentru amurg, alături de schimbările sezoniere și de maree în distribuția luminii, a fost aplicat fiecărui oraș pe parcursul anului 2020.

În intervale de timp de 15 minute, oamenii de știință au determinat apoi intensitatea acestor surse de lumină atât deasupra suprafeței mării, cât și în zona tidală. Această zonă se referă la punctele de pe mal care sunt acoperite, în general, de două ori pe zi, de maree.

Nivelurile de lumină nocturnă din Plymouth

Modelul a fost aplicat și pe Plymouth, un oraș de coastă din vestul Angliei, cu o populație de 230.000 de locuitori. Sursele de lumină naturală și artificială au fost studiate aici din 2001 până în 2020 pentru a surprinde variabilitatea ciclurilor mareelor și a celor Lunare. Această muncă de teren le-a permis cercetătorilor să se asigure că modelul furnizează predicții precise.

În Plymouth, dozele de lumină artificială pe timp de noapte s-au clasat, în general, pe locul șase dintre toate orașele studiate. Orașul are o latitudine relativ nordică, adică are nopți lungi în timpul lunilor de toamnă și iarnă. În schimb, Lunile pline de vară din Plymouth strălucesc cu o intensitate apropiată de cea a luminii artificiale, deoarece Luna este aproape de orizont toată noaptea, lumina având mai multă distanță atmosferică de parcurs.

Dar ecosistemele marine care vor fi cel mai afectate de poluarea luminoasă urbană sunt cele din apele de coastă din Los Angeles, New York, Buenos Aires, Shanghai și Mumbai. Factorii, inclusiv intervalul mareelor și claritatea apei, interacționează cu luminozitatea de mare intensitate a iluminatului urban artificial pentru a afecta ecosistemele marine din aceste locații.

Efectele avute de poluarea luminoasă urbană

Sursele naturale de lumină pe timp de noapte au cicluri sezoniere. Prin urmare, expunerea la lumină pe timp de noapte a fost dependentă din punct de vedere istoric de Lună și de ciclul său de creștere, scădere și înălțime pe cer. Sursele de lumină artificială, în schimb, au o poziție fixă, indiferent de anotimp și strălucesc cu aceeași intensitate pe tot parcursul nopții și pe tot parcursul anului.

Cercetările științifice au arătat că poluarea luminoasă poate masca ciclul natural al Lunii și poate afecta organismele de coastă. Acest lucru se întâmplă la o varietate de scări, de la o scară hiperlocală (sub luminile stradale) până la o scară regională și chiar globală.

Organismele marine, inclusiv recifele de corali, se bazează pe ciclurile luminii naturale pentru a-și regla procesele fiziologice și biologice. Mai multe specii de corali își eliberează simultan celulele reproductive, numite gameți, pe baza ciclului Lunar.

Procesele cheie de întreținere ale coralilor, cum ar fi simbioza, pot fi, de asemenea, sensibile la iluminarea artificială. Simbioza descrie relația strânsă dintre cele două organisme care alcătuiesc coralul.

Culoarea luminii

Compoziția spectrală a luminii artificiale pe timp de noapte (componentele sale de lumină roșie, verde și albastră) care iluminează habitatele de pe fundul mării poate, de asemenea, perturba procesele ecologice ghidate vizual. Prădătorii care se hrănesc de obicei în timpul zilei, cum ar fi pescărușul argintiu, pot vedea pradă care ar fi de obicei camuflată noaptea, cum ar fi melcii marini.

Poluarea luminoasă urbană poate modifica, de asemenea, funcțiile corporale ale multor animale marine. Expunerea la lumină artificială poate reduce succesul reproductiv al peștilor. Iar cercetările au descoperit, de asemenea, că poate dezorienta puii de broaște țestoase și poate afecta capacitatea acestora de a ajunge la ocean.

Unele specii sunt foarte sensibile chiar și la niveluri scăzute de lumină. Migrația zilnică a zooplanctonului, care reprezintă o parte cheie a lanțului trofic marin, poate fi perturbată de lumina artificială. Cercetările din Arctica au observat că zooplanctonul se îndepărtează de lumina de lucru a unei nave la adâncimi de cel puțin 200 de metri.

Va reuși cercetarea să conducă la orașe mai prietenoase cu mările noaptea?

Măsurarea poluării luminoase în natură este o provocare din cauza intensităților scăzute ale luminii întâlnite. Acest lucru este valabil mai ales la adâncimi mai mari.

Dar depășirea acestor provocări este esențială pentru a facilita o mai bună înțelegere a impactului ecologic al poluării luminoase.

Cercetări precum aceasta îi vor ghida pe biologi în cercetările viitoare privind impactul poluării luminoase asupra ecosistemelor marine. De asemenea, le va oferi planificatorilor urbani informațiile necesare pentru a echilibra dezvoltarea urbană de coastă cu protecția ecosistemelor marine.

Vă recomandăm să citiți și:

Succesul acțiunilor climatice depinde de gestionarea, în viitor, a resurselor de apă

Nivelurile crescute de CO2 ar putea afecta plantele și alimentele consumate la nivel global

Miliardarii produc de 1 milion de ori mai multe emisii decât oamenii obișnuiți

Ultimii opt ani, înregistrați drept cei mai călduroși din istorie