Ciemność i światło od wieków w kulturze przedstawiane są jako metafory zła i dobra. Taki pogląd utrwalają różne religie, dzieła artystyczne, a także język, którym się posługujemy. W języku polskim funkcjonują takie określenia jak „mroczna przeszłość” czy „ciemna strona”. Jednak czy taki podział występuje również w przyrodzie? Nie jest on tak jednoznaczny, jak mogłoby się wydawać. W ciemności żyje wiele gatunków zwierząt, które w toku ewolucji przystosowały się do nocnego trybu życia. Wskazują na to autorzy badania „The nocturnal bottleneck and the evolution of activity patterns in mammals”, którzy przywołują hipotezę nocnego wąskiego gardła. Zakłada ona, że przodkowie ssaków mogli być aktywni głównie nocą, aby unikać drapieżników, takich jak dinozaury. Współcześnie, wraz z rozwojem cywilizacji, człowiek coraz silniej przekształca środowisko naturalne. Od opanowania ognia, przez rewolucję przemysłową, aż po współczesne technologie, coraz bardziej wpływamy na planetę, często zapominając o innych gatunkach. I tak jak wielokrotnie wspomina się o zanieczyszczeniu plastikiem czy emisją gazów cieplarnianych, coraz częściej zwraca się uwagę na zanieczyszczenie sztucznym światłem, które również zaburza funkcjonowanie ekosystemów.

Wskaźnikiem zanieczyszczenia sztucznym światłem jest skala Bortle’a. Po raz pierwszy została opisana przez amerykańskiego astronoma-amatora Johna E. Bortle’a. Dziewięciostopniowa skala opisuje jasność nieba. Klasa 1 oznacza dziewicze niebo, na którym można zaobserwować najsłabsze zjawiska, a Droga Mleczna jest wyraźnie widoczna. Natomiast klasa 9 oznacza niebo, które jest przesycone sztucznym światłem, co powoduje, że widoczne są tylko pojedyncze gwiazdy. Im wyższa klasa skali, tym silniej człowiek zaburza naturalny rytm nocy.

Zakłócenie naturalnego rytmu dobowego wpływa na organizmy na wszystkich etapach życia – od rozmnażania i rozwoju aż po skrócenie długości życia. Zanieczyszczenie sztucznym światłem ma duży wpływ na zachowania godowe różnych gatunków. Jednym z najbardziej znanych przykładów są świetliki. W badaniu z 2018 roku autorzy opisali gatunek Aquatica ficta. Samce wysyłają charakterystyczne serie błysków, na które odpowiadają samice. Nadmierne oświetlenie prowadzi jednak do zmiany częstotliwości wysyłanych sygnałów, a także zaburza orientację świetlików w porze dnia. Samice odbierają sztuczne światło jako oznakę nadchodzącego wschodu słońca, co powoduje, że stają się mniej aktywne.

Innym, mniej znanym przykładem są koralowce. Choć nie mają narządów wzroku, podczas rozmnażania reagują na sygnały świetlne. Niektóre gatunki wykształciły fotoreceptory, takie jak kryptochromy i opsyny, które umożliwiają im odbieranie bodźców świetlnych. U wielu gatunków koralowców tarło odbywa się tylko raz w roku, zwykle kilka dni po pełni Księżyca. Mimo że na ten proces wpływają również inne czynniki, takie jak temperatura wody, światło odbite od Księżyca odgrywa istotną rolę w synchronizacji rozmnażania. Z tego powodu sztuczne oświetlenie może zakłócać naturalne sygnały środowiskowe wykorzystywane przez te organizmy. Naukowcy zaobserwowali związek między intensywnym oświetleniem nadmorskich kurortów a zaburzeniami procesu rozmnażania koralowców. Organizmy z tej grupy często źle odbierały sygnały słabnącego blasku Księżyca, co prowadziło do nierównego uwalniania gamet i mniejszej liczby nowych osobników.

A czy wiesz, jak ryby przystosowują się do niekorzystnych warunków? Więcej na ten temat ⇉TUTAJ⇇

Latem wystarczy zostawić na zewnątrz kawałek drożdżówki z lukrem lub świeżo zebrane owoce, by już po paru minutach zaobserwować pierwsze pszczoły i osy. Podobnie jest podczas ciepłych wieczorów – wokół latarni ulicznych gromadzą się setki owadów, zwabionych światłem. Mimo że naukowcy od lat alarmują o malejącej liczbie owadów, zjawisko to pozostaje nieodłącznym elementem letniego krajobrazu. Według najpopularniejszej hipotezy dzieje się tak dlatego, że owady starają się utrzymać stały kąt względem najjaśniejszego obiektu. Dawniej były to gwiazdy i Księżyc, które sprawdzały się idealnie, gdyż obiekty te znajdują się stosunkowo daleko. Przy takim sposobie nawigacji owady utrzymywały prosty tor lotu. Gdy jednak organizmy kierują się sztucznym światłem, wpadają w swego rodzaju pętle i poruszają się po okręgu wokół latarni. Stanowi to poważne zagrożenie dla insektów, ponieważ zamiast żerować lub szukać partnera do rozrodu, wirują, tracąc siły. Nie są to jedyne problemy. Tę sytuację wykorzystują gatunki owadożerne. Szczególnie korzystają na tym nietoperze, które podlatują do latarni niczym do „bufetu”. Wszystkie te skutki prowadzą do spadku populacji, a co za tym idzie, do zaburzeń łańcuchów pokarmowych.

Jednym z ważniejszych czynników dla rozwoju roślin jest światło. Światło niebieskie, które jest silnie absorbowane przez chlorofil, odpowiada za przyrost masy liści, rozkrzewianie, a także za kontrolę otwierania aparatów szparkowych. Natomiast światło czerwone zapewnia maksymalną wydajność procesu fotosyntezy, rozwoju kiełków i kwitnienia roślin. Ważne jest, by podkreślić, że potrzebne jest odpowiednie połączenie barw – wskazuje na to badanie określające wpływ światła na sałatę. O ile wiedza ta jest przydatna w uprawie roślin, o tyle w warunkach niekontrolowanych, na przykład wskutek zanieczyszczenia sztucznym światłem, może prowadzić do przyspieszonego kwitnienia roślin. Jest to istotne ze względu na zależność między porą roku a ilością światła, przez co rośliny mogą rozpoczynać rozwój w okresie, gdy temperatury są jeszcze zbyt niskie, zwiększając tym samym ryzyko ich przemrożenia.

Podobnie jak u innych organizmów, światło ma duży wpływ na nasze życie. Około 80% informacji odbieranych przez człowieka pochodzi ze wzroku. Dlatego odgrywa on kluczową rolę w funkcjonowaniu człowieka. Nadmierne oświetlenie, szczególnie z wykorzystaniem światła niebieskiego, prowadzi do wielu zaburzeń koncentracji i odpowiedniego odpoczynku. Ponadto najnowsze badania wskazują na korelację między niewłaściwym oświetleniem a rozwojem chorób cywilizacyjnych. Obok stresu, zaburzeń snu czy depresji jednym z najbardziej znanych problemów zdrowotnych w obecnych czasach jest nadwaga. Jednym z wielu czynników sprzyjających jej rozwojowi jest stale obniżony poziom leptyny, wynikający z zaburzeń produkcji melatoniny. Leptyna, potocznie nazywana „hormonem sytości”, odpowiada za informowanie mózgu o zapotrzebowaniu na pożywienie. Jej niedobór prowadzi do zwiększonego uczucia głodu, a w konsekwencji większej ilości spożywanego jedzenia. Już lata temu dr Johnni Hansen badał wpływ pracy zmianowej, a tym samym ekspozycji na sztuczne światło w nocy, na zapadalność na raka piersi u kobiet, a w 2007 r. czynnik ten (praca zmianowa – szczególnie w nocy) został zakwalifikowany jako prawdopodobnie rakotwórczy. Natomiast w 2019 r. powtórzono analizę, która dowiodła, że zaburzenie naturalnego cyklu dobowego ma znaczący wpływ na zdrowie ludzi.

Istnieje wiele sposobów ochrony naszego zdrowia. Zaczynając od najprostszych i najtańszych rozwiązań, możemy ograniczać ekspozycję na sztuczne światło wieczorem i nocą, na przykład poprzez rzadsze korzystanie z telefonów i laptopów przed snem. Warto również zastępować źródła światła emitujące duże ilości światła niebieskiego oświetleniem o cieplejszej, pomarańczowej lub czerwonej barwie. Do bardziej kosztownych rozwiązań należy natomiast inwestycja w dobre okulary ograniczające ekspozycję na światło niebieskie.

Ochrona ekosystemów jest trudniejsza, jeśli działamy w pojedynkę, jednak nawet bez zaangażowania innych osób możemy podjąć niektóre działania sami. Ograniczając zbędne źródła światła w swoich ogrodach, montując czujniki ruchu czy zakładając osłony, aby światło było kierowane ku ziemi. Spośród rozwiązań systemowych można wyróżnić tworzenie rezerwatów ciemności, tzw. ciemnych korytarzy, a także ograniczenie oświetlania pustych budynków, reklam, billboardów i pomników przez całą noc.

Okazuje się, że problem jest bardziej złożony, niż mogłoby się wydawać. Podział na światło i ciemność jako dobro i zło sprawdza się w kulturze, jednak w przyrodzie nie jest to tak jednoznaczne. Dla wielu organizmów ciemność nie jest zagrożeniem, lecz niezbędnym elementem środowiska. Każde zaburzenie naturalnego rytmu dnia i nocy prowadzi do zmian w ekosystemach oraz narusza ich delikatną równowagę.

Autorka: Agnieszka Szpajer

Tekst nagrodzony w ramach konkursu „Głos młodzieży Antropocenu” – II miejsce w kategorii do 18 lat.

Więcej ekologicznych ciekawostek możecie poznać na naszych profilach

• Instagram
• Facebook

Źródła:
Bortle, J. E. (2001). Introducing the Bortle Dark-Sky Scale. Sky & Telescope, 
The nocturnal bottleneck and the evolution of activity patterns in mammals
MP Gerkema, WIL Davies, RG Foster, M Menaker, RA Hut
Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 2013
Sztuczne światło o krótkiej i średniej długości fali wpływa na sygnały błyskowe świetlików Aquatica ficta (Coleoptera: Lampyridae
ACS Owens , VB Meyer-Rochow , EC Yang PloS one, 2018 
Davies T.W., Levy O., Tidau S. i in., Global disruption of coral broadcast spawning associated with artificial light at night, „Nature Communications”, 2023, nr 14, art. 2511.
Owens A.C.S., Van den Broeck M., De Cock R., Lewis S.M., Behavioral responses of bioluminescent fireflies to artificial light at night, „Frontiers in Ecology and Evolution”, 2022, 10:946640
Zubidat A.E., Haim A., Artificial light at night. A novel lifestyle risk factor for metabolic disorder and cancer morbidity, „Journal of Basic and Clinical Physiology and Pharmacology” 2017, vol. 28, no. 4, s. 295-313
Increased Breast Cancer Risk among Women Who Work Predominantly at Night, Hansen, Johnni 2001 r. 
Eklöf J., Manifest ciemności. O sztucznym świetle i zagrożeniu dla odwiecznego rytmu dobowego, przekład Aleksandra Sprengel – Konkołowicz