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地球的夜景愈明亮,愈可能對整個生態系統造成危害

2017/12/06 , 評論
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《Science Advances》期刊中一項關於衛星圖像的新研究表明,我們或許把帶來光明這件事過度美化了。這個星球的夜景越來越明亮,可能會對人類、動物以及整個生態系統的健全造成危害。

文:Jeffrey Kluger
譯:王國仲

沒有什麼比點亮夜晚更能代表我們的富裕和進步了。一開始有營火與火把,接著是煤氣燈,最後再轉變為白熾燈泡。法蘭克林.羅斯福(Franklin Roosevelt)1936年的農村電氣化法案讓90%的缺電農場現代化,推動了仍處於大蕭條時期的美國經濟。從太空看今日朝鮮半島的夜景,38度線以北的黑暗與充滿活力、璀璨的南方形成對比,有力地捕捉了文明與光明的關聯性。

不過,《Science Advances》期刊中一項關於衛星圖像的新研究表明,我們或許把帶來光明這件事過度美化了。這個星球的夜景越來越明亮,可能會對人類、動物以及整個生態系統的健全造成危害。

全球性的亮光正持續增長,原因顯而易見。美國和其他已開發國家的郊區蔓延現象正逐漸吞沒原本黑暗、寂靜的土地;中國的爆炸式成長在空無一物的原野中誕生許多新城市。LED取代傳統的鈉蒸氣路燈,加速了發展進程:金黃色的城市照明系統變成藍白色。LED燈泡更便宜,能源效率也更高。原先沒有足夠照明資源的地方現在全都被點亮。

為確認夜晚的燈光有多密集,德國波茨坦地球科學研究中心的物理與生態學家克里斯多福.庫巴(Christopher Kyba)帶領的研究小組運用了由美國航太總署(NASA)與國家海洋暨大氣總署(NOAA)共同營運的索米國家極地軌道夥伴衛星(Suomi NPP)。其目的是追蹤並畫出2012到2016年間地球夜晚景觀的地圖——不僅僅是盯著地面,畫出哪些區域是亮、哪些是暗而已,這份工作遠比想像中複雜。

首先,因為雲層阻隔,某些地區的觀察只能是間歇性的。另外,某些短暫、自然的光源-如四年觀察期中美國西部,還有澳洲也特別容易發生的野火-也會阻礙觀測。某些地方看似變暗,但其實上只是因為火焰熄滅了。當然,散射光也是個問題。大氣層扮演折射器的角色,把城市中的燈光傳送並點亮原應黑暗的郊區。這也是就算遠離城市數英里,觀星活動仍會受光害影響的原因。

因此,許多研究員的工作都是從整體調查結果中挑出具誤導性的資料。當分析終於完成,他們發表了數據:在調查過程中,地球每年人工照明面積增加2.2%,且無減緩的趨向。永遠都亮著的地區-照明永不熄滅,如購物或餐飲區,商店營業至深夜-的面積也以每年2.2%的速率增加。整體亮度,或說所有光源加起來的亮度,每年增加1.8%。

一些相對較小但光線明亮的地區對研究結果做出了不成比例的貢獻。例如,一個國際機場就比美國西部的整個城鎮亮30倍。毫無意外的,富裕的國家也比貧窮國家製造更多光害。在觀測期間,某國的GDP上升13%,其夜間光亮程度則上升了15%。隨著深入研究,研究人員發現人造光亮會隨該地平均收入穩定上升,大致呈現出2,000美元或更低、6,000美元、17,000美元與超過17,000美元四個區間。

這些都不算是壞消息。這份衛星圖說明地表上有多少地方是亮的,同時也顯示大部分地表仍然是暗的,代表不需要移動太遠就能避開亮光。越亮的城市也就越安全,而如果光明意味著財富,在兩者皆增加的情況下也沒什麼好抱怨的。

但大自然正深受其害。2017年的一項研究發現水源附近的光源會吸引昆蟲,讓牠們離開水面。這擾亂了食物鏈並讓當地生態系統變得脆弱。另一項研究則發現海灘附近增加的光源和海龜族群急遽減少之間有顯著關聯性。幼龜受光源干擾,爬向亮光而非大海,於是遭掠食者大量捕食。具遷徙性的鳥類會借助月亮與星星來判斷方位,牠們可能會因為光害而迷航。植被也會受到影響。2016年的研究顯示樹木越來越常在錯誤的季節開花——過多的照明催熟了花苞,但春天還沒到,因此容易受到低溫損害。這可能會影響果園與農作物。

最後,當然也會對我們造成影響。美國醫學協會警告,夜間照明,特別是藍-白色的LED燈「和睡眠時間減少、質量下降、過度嗜睡、日間活動減弱與肥胖有關」。值得注意的是,哈佛大學的一項研究也表明人造照明或許和乳腺癌發病率增加有關。這可能是因為褪黑激素含量下降,進而影響生理時鐘和晝夜規律所導致。目前,只有曾經或有吸菸習慣的絕經前婦女有這樣的情況,但這種關聯性仍然令人不安。

顯然,沒有人想把點亮世界的燈關上。人們出於某種原因遠離了原有的生活型態,而回歸自然生活的人少之又少。但如果我們為自然、黑暗與覆蓋夜晚的寧靜保留更多空間,整個星球就能變得更健康。

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責任編輯:潘柏翰
核稿編輯:翁世航

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