- 研究人员最近发布了第一份全球地图册，量化了水下栖息地夜间的人造光。
- 来自城市环境的人造光沿海的Nments可以对一系列海洋生物产生深远的影响，这些生物已经进化了数百万年，对自然光线非常敏感，比如月光。
- 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，这相当于占世界独家生态的3%的经济区域。
- 蓝色来自LED灯的新金属可以穿透到水柱的深处，这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。
“他们把它当作一个时钟，”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Mongabay。“他们用它来调节特定事件的时间，比如珊瑚广播产卵。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像它们在水柱上上下移动这样的事情。”
但戴维斯说，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柱的深处。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:人类世科学》(Elementa: Science of the Anthropocene)上发表了一篇论文，介绍了第一个量化水下栖息地夜间人造光的全球地图集。研究人员生成的阿特拉斯利用一系列的数据源,包括人造的高度引用图集夜空亮度由法比奥Falchi和他的同事在2016年,以及测量人造光在红海北部阿卡巴湾,海洋地区丰富的珊瑚礁。
这是新开发的海底夜间人造光图集的特写。图片由Smyth等人提供。
研究小组弄清了光谱进入海洋的深度和深度，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。
这是一幅新的海底夜间人造光地图集的全球视图。图片由Smyth等人提供。
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，实际上它可以穿透更深的水柱，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在光谱的蓝色末端更加尖峰。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灯的蓝色调会影响鸟类、昆虫、鱼类和海龟，但过滤过的黄绿色和琥珀色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。”
横幅图片:汉堡海岸线上明亮的人造灯光。KarstenBergmann通过Pixabay拍摄。
