Za dużo sztucznego światła? To zmienia czas kwitnienia roślin i zmniejsza liczbę owadów zapylających

Zanieczyszczenie świetlne to nadmierne sztuczne oświetlenie danego terenu, które zakłóca naturalną ciemność. Według badania Uniwersytetu w Exeter, globalne zanieczyszczenie światłem wzrosło o co najmniej 49 proc. w ciągu 25 lat. Liczba ta obejmuje jedynie światło widzialne przez satelity a naukowcy szacują, że prawdziwy wzrost może być znacznie wyższy – do 270 proc. na całym świecie, a w niektórych regionach do 400 proc. W Polsce, jak wynika z raportu Light Pollution Think Tank, niebo w naszym kraju w 2022 roku było średnio 147 proc. jaśniejsze niż niebo naturalne.

Chaos ekologiczny

Zanieczyszczenie światłem w połączeniu ze zmianami klimatycznymi powoduje chaos ekologiczny, a skutki odczuwają zarówno rośliny, jak i zwierzęta.

– Szacuje się, że 1/3 owadów podążająca do sztucznego światła nie dożywa świtu. Jest to o tyle istotne, że owady są podstawą ekosystemów. Na skutek redukcji dużej liczby owadów podążających do sztucznego światła skutki mogą być dla nas opłakane. Okazuje się również, że sztuczne światło zmniejsza zapylanie roślin. Są rośliny, które są zapylane i za dnia, i w nocy, i my z tych roślin pozyskujemy pokarm. Okazuje się, że w nocy, jeżeli to zapylanie jest ograniczone przez sztuczne światło, możemy uzyskać mniej nasion i owoców – mówi agencji Newseria Biznes Karolina Skorb, doktorantka w Instytucie Systematyki i Ewolucji Zwierząt PAN.

Nocne owady opierają się na nawigacji poprzez położenie gwiazd i księżyca. W miastach ich punktem odniesienia stają się źródła sztucznego światła, zwłaszcza lampy LED, które emitują więcej niebieskiego światła widocznego dla owadów. Część owadów rozbija się o lampy, spada więc liczba jaj i gąsienic. W konsekwencji maleje liczba owadów zapylających, mniej jest także kwiatów, a wydajność roślin spada.

Więcej sztucznego światła, mniej owadów zapylających

Badanie z 2017 roku opublikowane w „Nature” wykazało, że nocne interakcje między roślinami a owadami zapylającymi były o 62 proc. rzadsze na jasno oświetlonych obszarach niż na nieoświetlonych. Kiedy te interakcje są ograniczone, rośliny są mniej stymulowane do produkcji pyłku, przez co zostaje go mniej dla dziennych zapylaczy, takich jak pszczoły.

– Im więcej tego sztucznego światła będzie w pobliżu, gdzie latają i zapylają owady, tym mniejsze będziemy mieli plony i tym mniej pokarmu będziemy w stanie wyprodukować – zauważa ekspertka PAN.

Sztuczne światło negatywnie wpływa też m.in. na nietoperze, które wpadają w światła je oślepiające lub dezorientujące. Dlatego populacja nietoperzy stopniowo maleje, zwłaszcza w miastach.

Ptaki śpiewają w nocy

– Również ptaki doświadczają negatywnych konsekwencji na skutek oddziaływania sztucznego światła. Widzimy to w miastach, kiedy ptaki śpiewają w nocy, wtedy gdy powinny spać. Natomiast to, że one śpiewają w ciągu nocy już w lutym, a nawet w styczniu, oznacza, że one są już gotowe do rozrodu, a to jest właśnie wynik oddziaływania sztucznego światła, które zbyt wcześnie wprowadza je w nieprawidłowe zmiany hormonalne – ocenia Karolina Skorb. – W miejskiej dżungli, bogatej w szklane powierzchnie, sztuczne światło w istotny sposób redukuje populację ptaków.

Sztuczne światło może też powodować zmiany w migracji. Zdezorientowane ptaki często lądują w miastach czy rozbijają się o budynki.

Rośliny wrażliwe na zanieczyszczenie światłem

Wrażliwe na zanieczyszczenie światłem wrażliwe są nie tylko owady, ssaki i ptaki, ale też rośliny. Sztuczne światło wpływa na wzrost i rozmnażanie się roślin, zakłóca ich rytm pór roku, zdolność wyczuwania i reagowania na naturalne światło. Badania przeprowadzone w Wielkiej Brytanii wykazały np., że na obszarach jaśniejszych w nocy z powodu zanieczyszczenia światłem pąki pojawiają się nawet 7,5 dni wcześniej.

– Generalnie wszystkie rośliny są wrażliwe na światło, za dnia i w nocy, wszystkie rośliny posiadają fotoreceptory. Obserwujemy, że zanieczyszczenie światłem rozregulowuje funkcjonowanie szczególnie roślin wieloletnich, zaburza wchodzenie w spoczynek czy rozwój pąków na wiosnę – mówi dr inż. Anna Kołton, profesor Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie, przedstawicielka Light Pollution Think Tank.

Rośliny mają 13 fotoreceptorów, które wykorzystują do określenia na przykład długości dnia. Dzięki temu wiedzą, kiedy kwitnąć, a w przypadku drzew liściastych – kiedy zrzucić liście. Pięć fotoreceptorów absorbuje światło bliskiej podczerwieni z Księżyca i światła gwiazd, a osiem absorbuje światła UV. Sztucznie wydłużając dzień, zanieczyszczenie światłem może aktywować te fotoreceptory do punktu, w którym zmienia się wzór kwitnienia rośliny.

– Bardzo wiele jest przykładów tego negatywnego wpływu na fazy fenologiczne, na kwitnienie, szczególnie roślin dnia krótkiego, które jako biolodzy chcielibyśmy nazywać roślinami długiej nocy, długiej i nieprzerwanej, a zanieczyszczenie światłem tę noc przerywa. Może być tak, że te rośliny dnia krótkiego nie tyle nie zakwitną, ile zakwitną z opóźnieniem, ten kwiat będzie gorszej jakości albo da mniej nasion, natomiast to zależy od konkretnego gatunku – tłumaczy prof. Anna Kołton.

Kwitnienie lub pękanie pąków zwykle ma miejsce wraz z nadejściem wyższych temperatur, dłuższych dni i większą ilością promieni UV. Zanieczyszczenie światłem zakłóca te sygnały dla roślin. Sztuczne światło w nocy wpływa na sezonowe zmiany roślin, które wcześniej wypuszczają pąki lub dłużej trzymają liście, bo fotoperiod, czyli stosunek dnia do nocy, jest zakłócany przez sztuczne światło.

– To, że rośliny kwitną w innej porze, niż byśmy się spodziewali, ma konsekwencje dla zwierząt zapylających, owadów, ale też drobnych ssaków, które np. zapylają rośliny, aktywnych zarówno za dnia, jak i w nocy. Dużo ciem zapyla rośliny w nocy i jeżeli ich aktywność będzie zależeć od otwarcia kwiatu, od tego, czy jest wokół niego światło, czy nie, to te konsekwencje będą ekosystemowe – przekonuje ekspertka Light Pollution Think Tank. – Będziemy obserwować pewne zmiany gatunkowe, szczególnie w miejscach najbardziej zanieczyszczonych światłem. To nie znaczy, że będzie katastrofa i tam nie będzie w ogóle roślin, tylko zmieni się ich skład gatunkowy. Może będzie mniejsza bioróżnorodność, będą też to niekoniecznie te gatunki, które dla nas by miały najwięcej funkcji.