本文最初刊登在 Undark。
几年前,在公共私营伙伴关系建立了橙县自然保护区,以保护和恢复南加州稀有的沿海鼠尾草灌木栖息地后,生物学家们记录了在这片占地 37,000 英亩的土地上存在 35 种本地爬行动物和两栖动物。他们还注意到两种明显的缺失:加州光蛇和长鼻蛇。
这两种蛇都是夜行性的,主要捕食睡着的蜥蜴。凯瑟琳·里奇(Catherine Rich)和特拉维斯·朗科尔(Travis Longcore)是 2013 年一本关于人造夜间照明影响的书的编辑,他们将光污染列为这些蛇在南加州大部分城市化地区消失的首要假说。朗科尔在接受 Undark 采访时表示,这些蛇的栖息地在大部分看起来都很完美。但对于那些在新月期间(自然光线非常少的时候)通常会活跃的物种来说,“我们只是在光污染严重的地区找不到它们,”他说。
对于现代人类来说,夜空是诗歌、浪漫和精神智慧的源泉。与之隔绝是痛苦的,但通常不是生死攸关的问题。另一方面,当人造光干扰黑夜时,野生动物可能难以生存。例如,众所周知,海龟孵化在明亮的城市灯光下会迷失方向,并可能远离海洋,增加被捕食者吃掉的风险。
不太为人所知但同样令人头疼的是,人造光在栖息地破碎化中可以发挥的作用。今年 3 月,朗科尔和 20 位研究人员组成的团队发表了一篇论文,将黑暗描述为健康、功能性栖息地的关键组成部分。作者们援引了过去二十年来进行的一系列研究,这些研究表明,夜间人造光会限制某些物种的活动范围,使它们更难觅食和寻找配偶。从这个意义上说,人造光的功能类似于道路、栅栏和墙壁——这些是生物学家们长期以来一直认为对敏感物种构成威胁的物理障碍。
在栖息地恢复方面,对黑暗的需求在很大程度上被忽视了。露易丝·米兹塔尔(Louise Misztal)是 Sky Island Alliance 的执行董事,这是一家环保非营利组织,致力于绘制美国-墨西哥边境沿线 84 英里孤山地带的光污染图,并开展其他旨在改善独特的 Sky Island 栖息地的项目。尽管她的团队付出了努力,科学界的兴趣也在稳步增长,但米兹塔尔表示,光仍然不是保育的一部分。“我没有注意到任何真正的增长,光成为了栖息地恢复的焦点。”
科学家们说,这是一个重大的疏忽,因为人造夜间光照影响着地球的很大一部分。在美国,从日落到日出的时间里,近一半的陆地表面都被人造光笼罩。在大西洋彼岸,情况更为严重,88% 的欧洲陆地表面受到影响。总而言之,全球约有三分之一的人口无法从自家后院看到银河系,对于每一个错过夜空的人类来说,都有无数的夜行动物在人造光抹去黑夜时变得迷失方向和脆弱。
为了支持植物和动物群落,3 月份论文的作者们写道,识别、保护和恢复黑暗基础设施至关重要。朗科尔在给 Undark 的一封电子邮件中将此定义为“一个由保护区、廊道和连接点组成的系统,它们在景观中提供天然的黑暗,或接近天然的黑暗。一个提供夜晚多重好处的系统,就像绿色基础设施提供生命系统的多重好处一样。”
朗科尔是一位环境科学家,在加州大学洛杉矶分校环境与可持续发展学院工作,他研究夜间光污染的影响已有 20 多年。在此期间,栖息地恢复作为一种保护策略呈指数级增长。2018 年的一篇综述列出了 1997 年至 2017 年间发表的 3000 多篇关于生态恢复主题的研究论文。然而,正如 3 月份的论文指出的那样,黑暗的好处在几乎所有的国际保护战略中仍然明显缺失。
在地方层面,人造夜间照明也鲜有提及。2018 年的一篇论文提出了一个城市生态系统生态恢复框架,提到了化学污染和入侵植被等环境压力源,但并未具体提及夜间人造光,或在科学文献中常被简称为“ALAN”。同样,2021 年的一篇论文讨论了如何在普吉特湾的城市水道中优先考虑鲑鱼栖息地的保护行动,提到了城市径流、非本地物种和气候变化,但没有提及 ALAN,尽管前一年的一项研究发现,普吉特湾的光污染使幼鲑鱼面临约六倍的捕食风险。
“我认为这是我们唯一忘记的事情,”圣迭戈动物园野生动物联盟康复生态学主任黛布拉·希尔(Debra Shier)说。希尔致力于保护太平洋袋鼠鼠和斯蒂芬斯袋鼠鼠等濒危小型哺乳动物。“我们太习惯于开灯了,因为我们是昼行动物,”也就是说白天活动。但她解释说,“这些夜行动物的眼睛对光非常敏感。它们就是在完全黑暗中生存的。”
恢复生态学家和生物学家花费大量时间思考将使用恢复栖息地的物种——它们将栖息在哪里,如何找到水,吃什么,又会被什么吃掉。但科学家也是人。他们寻求黑暗的生物动机要弱得多;事实上,它在人类的视角中是如此的边缘化,以至于连生物学家都可能忘记,黑暗对某些物种来说是生存所必需的。
“我们是灵长类动物,视觉感知引导着我们的行为和许多情感,”史蒂文·汉德尔(Steven Handel)写道,他是罗格斯大学纽约分校城市恢复生态中心的前主任,也是《恢复生态学》杂志 2021 年的一篇文章的作者。“因此,我们项目的目标通常基于场地在白天的外观和功能。成功通常是通过美学和游客在白天漫步于恢复景观时的愉悦来衡量的。”
汉德尔在接受 Undark 采访时还指出,恢复项目通常由州和地方机构通过公共税款资助,而这些机构深受公众认知的影响。“如果你告诉他们,‘我们想做一些改善夜间生态的项目,但没人会看到,’”他说,“这对政府机构来说很难推销。”
科学家们发现,人造夜间照明会干扰捕食者和猎物。希尔说,以斯蒂芬斯袋鼠鼠为例,她负责在加利福尼亚州对这些动物进行迁移和重新引入项目。一只老鼠需要 30 x 30 米的空间来生活和觅食。对整个种群来说,这个数字呈指数级增长。
“如果一只袋鼠鼠周围 40 米的区域有光,它们就不会选择在那里觅食,因为风险太高了,”她说。在寻找适合重新引入的地点时,这是一个大问题。“我们知道这个物种的分布范围,但然后你看看所有的住房和照明,这会大大减少适宜的栖息地。”
捕食者也会避开光线,即使是那些对建筑物和其他人类活动的迹象不以为意的捕食者。1995 年,保罗·拜尔(Paul Beier)记录了一只幼年雄性美洲狮如何花了两个小时试图避开一个灯火通明的沙厂,但却毫不犹豫地进入了一个没有照明的工业园区。在 3 月份的论文中,朗科尔使用卫星数据绘制了洛杉矶大都会区最黑暗的区域,并预测这些区域将与美洲狮的迁徙通道一致,从而得出了类似的结论。朗科尔说,人造夜间照明的存在,会对美洲狮的行踪和路线产生深远的影响。他补充说,它们是聪明的动物,懂得“灯光意味着麻烦,因为灯光意味着人”。
今年 3 月,朗科尔和 20 位研究人员组成的团队发表了一篇论文,将黑暗描述为健康、功能性栖息地的关键组成部分。
洛杉矶的美洲狮目前生活在被潜在致命的障碍物(如 101 号公路)分隔开的小型栖息地中,而且近亲繁殖在这些种群中将持续存在问题,直到连通性得以恢复。这就是目前正在建设中的世界上最大的野生动物通道的目标,该通道最终将跨越繁忙的 101 公路。与许多其他栖息地恢复项目不同,该通道在设计时就考虑到了黑暗,这是该通道的主要设计师、景观建筑师罗伯特·洛克(Robert Rock)说的。
洛杉矶县是一个明亮的地方,除了高速公路本身的辉光和照明外,还有来自汽车前灯的反光。由于这些条件可能会阻止美洲狮和其他夜行动物使用该通道,设计师们正在为该通道及其进近路段增加一些独特的特征,例如旨在阻挡光线和声音的土丘。他们还与加州交通部门合作,缩短了高速公路灯的照射范围,并计划使用表面反射率低的混凝土来帮助减轻前灯对高速公路的影响。
洛克希望 101 号公路那段短距离照明的差异也能作为给驾驶员的信号,提醒他们在穿过栖息地恢复区时保持警惕。
虽然黑暗可能对野生动物有益,但减少夜间照明的呼吁引起了一些公众的担忧。国际暗空协会(International Dark-Sky Association)的保护主管阿什利·威尔逊(Ashley Wilson)说:“我们一直在与对黑暗的恐惧作斗争。”该协会自 2001 年成立以来一直在推广‘负责任的照明政策’。威尔逊说,人们担心保护夜空意味着要一直关掉所有的灯。
这种非黑即白的方法是不必要的。相反,简单的改变就能产生有意义的影响。威尔逊说,这包括将光线向下照射,使用适当的强度,并将运动传感器灯设置为最多亮五分钟。在不需要安全照明的地方,人们可以完全关掉灯。
在栖息地恢复方面,对黑暗的需求在很大程度上被忽视了。
一些国家已经采取了大规模措施来保护发达地区内的敏感物种。朗科尔说:“欧洲在这方面比美国更先进。”例如,瑞典制定了一项政策,使其部分道路保持不照明,以便为避光动物提供安全的穿越区域。
然而,找到每个特定区域内每个目标物种的正确策略并不总是那么容易。不同的物种对不同的方法有不同的反应。希尔说,运动激活灯对袋鼠鼠的干扰比整夜亮着的灯小得多,这仅仅是因为运动传感器通常不会被触发,尤其是在居民区,人们通常不会在深夜外出。在其他地方,研究表明,一些避光蝙蝠(如长耳蝠和鼠耳蝠)会避开光谱中的白色和绿色光,但在红色灯下觅食与在完全黑暗中一样自在。然而,红色灯并不是所有蝙蝠的解决方案——小马蹄蝠避开所有光线,包括红色光。科学家们可能需要做更多的研究来找出不同栖息地的最佳照明方案。
“最终,我们需要让这些物种与人类共存,”希尔说。“地球上的土地真的不够我们在这里管理这个物种,而把人类放在这里。”这意味着在一些地方关灯,在另一些地方改变灯光,并试图找到一个折衷方案,让人们和野生动物都觉得黑暗是一个安全的地方。