1994 slog en jordbävning ut strömmen i Los Angeles, Kalifornien. Dagarna som följde rapporterade oroliga invånare om ett gigantiskt moln av silverglänsande ljus som sträckte sig över natthimlen. Vissa oroade sig för att den mystiska synen på något sätt var relaterad till jordbävningen. Dessa människor hade bott i den stora, starkt upplysta staden hela sitt liv. Många hade sällan sett stjärnor. De hade verkligen aldrig tidigare sett detta natthimlens moln av ljus.
Det var Vintergatan — vår galax!
Kontinentala USA på natten, sett från en NASA-satellit 2012. Den här bilden visar var det finns mycket artificiellt ljus på natten.NASA Earth Observatory/NOAA NGDC
Fram till denna mörkläggning hade stadsljus i decennier blockerat sådant svagt ljus som anlände från rymdens avlägsna delar.
När konstgjort (människangjord) ljus rinner ut i områden där det inte är önskvärt kallas det ljusförorening. Det anses faktiskt vara en av de största formerna av föroreningar. Det hindrar två tredjedelar av USA:s invånare och hälften av dem i Europa från att se Vintergatan. Och ljusföroreningarna ökar varje år, eftersom städerna fortsätter att växa.
Det betyder inte att elektriska lampor är dåliga. De har tillåtit människor att arbeta och leka bortom solnedgången i ungefär ett sekel. Ljus längs vägar kan göra körningen säkrare. På många sätt har det varit bra att lysa upp natten.
Men det kan finnas nackdelar. Ibland orsakar lampor som är avsedda att vara hjälpsamma oavsiktliga skador. Och detta problem går utöver vår förmåga att njuta av natthimlen.
Forskning visar att ljusföroreningar kan förändra beteendet hos växter, djur och människor. Vissa onaturliga ljus-mörker cykler kan till och med göra oss sjuka.
Berättelsen fortsätter under bilden.Så här ska natthimlen se ut, med tusentals stjärnor i sikte. Här bågar Vintergatan över Mitten Park vid Dinosaur National Monument i Colorado. Dan Duriscoe/National Park Service
Lyser upp natten Mer än 8 000 stjärnor borde vara synliga utan teleskop. Upp till 4 000 av dem kan ses samtidigt. (De andra gömmer sig under horisonten.) Men för att se de flesta stjärnor krävs att man tittar långt bort från städer eller andra befolkade områden. Människor som bor i stadsområden ser bara en liten bråkdel av stjärnor som var synliga för våra förfäder. Ta till exempel New York City. Människor i de yttre förorterna kan upptäcka cirka 250 stjärnor på en molnfri natt. De som är närmare centrum, i Brooklyn eller Queens, kanske bara ser 50 stjärnor. Och någon mitt på Manhattan skulle ha turen att få syn på 15.
Vad raderar alla dessa stjärnor från urbana himlar? Konstgjort ljus.
Det tar våra ögon ungefär en halvtimme att helt anpassa sig till mörkret. Först då kan vi upptäcka svaga ljuspunkter som kommer från avlägsna stjärnor. Men i det ögonblick vi utsätts för starkare ljus – strålkastare, verandalampor, ficklampor eller en mobiltelefonskärm – tappar våra ögon den anpassningen till mörkret.
Och i vår allt mer elektrifierade värld kan sådana ljusföroreningar vara svåra att undvika.
Himmelsglöd över en stor stad på en sjö i Sverige. Notera kupolformen över horisonten.Andreas_Wass /istockphoto
Ljusföroreningar finns i tre former, förklarar Jeremy White. Han är baserad i Fort Collins, Colo. Där studerar han denna förorening för Natural Sounds and Night Skies Division i US National Park Service. Direkt ljus från en specifik källa, såsom en ficklampa eller strålkastare, kallas direkt bländning. Indirekt ljus kan hittas i sky glow eller
ljuskupoler — den typ av ljus som släpper in du vet att en stad är borta i fjärran. Och ljus som tränger in i områden på marken eller på byggnader där det inte önskas kallas light intrång.
Med direkt bländning färdas ljus direkt från ljuskällan in i någons ögon. Bländning tenderar att distrahera oss från andra – svagare – saker som vi kanske försöker se. Det är ett problem för förare på natten som möter mötande strålkastare eller ljusa, flashiga skyltar, säger White. Det kan också påverka fotgängare genom att göra det svårt för dem att se vad som kan gömma sig i skuggorna.
Faktum är att många tror att säkerhetsljus gör dem säkrare. Men direkt bländning från många av dessa kan faktiskt göra det svårare att upptäcka någon som inte vill synas.
Skyglöd är indirekt. På avstånd ser det ut som en ljuskupol. Den kupolen uppstår när ljus rinner in i partiklar i luften – vattenånga, rök eller andra föroreningar. Dessa molekyler sprider ljuset och skapar en synlig glöd, förklarar White. Effekten kan bli så stor, konstaterar han, att himlens glöd från vissa stadskärnor kan ses på 250 kilometers (155 miles) avstånd!
Dessa gatlyktor lyser ljus i alla riktningar, vilket orsakar både direkt bländning och ljusintrång. De kan också förändra tillväxten av närliggande träd.dennisvdw/iStockphoto
Ljusintrång inträffar när en gatlykta lyser upp det som borde vara ett mörkt utrymme. Eller så kan någons säkerhetsljus lysa på en grannes hus. “Medan himmelsglöd finns i luften,” förklarar White, “ljusintrång är på marken eller byggnader.”
Alla tre beror på felaktig belysning, säger White. Ljus på natten är viktigt. Men vi behöver det ljuset på särskilda platser på marken, säger han. Många gatu-, veranda- och säkerhetsljus lyser bortom där det behöver gå. Den kan lysa horisontellt eller upp i luften. Ljust upplysta annonser gör detta också. Horisontellt ljus orsakar bländning och intrång. Ljus som lyser uppåt gör att himlen lyser. Båda kan påverka levande varelser.
Ändrade beteenden Nästan alla levande varelser upplever dagliga cykler, som upprepas ungefär var 24:e timme. En sådan cykel kallas en cirkadian (Sur -KAY-dee-un) rytm. Många växter blommar på morgonen, andra bara på natten. Djur söker efter mat vid specifika tider på dygnet. Vissa sover på natten och äter på dagen. Andra äter på natten och sover på dagen. Perioderna av ljus och mörker inom en 24-timmarsperiod styr ofta sådana beteenden.
Våra kroppars inre klockor När den upplysta delen av en dag-natt-cykel blir längre, kan reaktionerna från växter och djur förändras. Antalet mörkretimmar avgör till exempel när många träd växer löv på våren, när de blommar och när de senare blir vilande på hösten. Alla växter är inte känsliga för ljus-mörker cykler. Men de som är och som bor nära gatlyktor eller andra helnattsljus kanske inte blir vilande när eller så länge som de naturligt skulle göra. Istället växer de året runt. Det kan göra dessa växter mindre benägna att hantera stressiga förhållanden bra, såsom torka eller bladpredation av insekter och svampar.
Även djur påverkas av ljus på natten. Och inte bara för att deras kroppsklockor har ändrats.
I stora städer kan lampor inne i byggnader vara tända på natten, trots att ingen arbetar. Dessa ljus lockar till sig flyttfåglar, som ofta reser på natten. Sådana fåglar utvecklades till att använda avlägsna, svaga ljus för att vägleda sina resor. Ljusa stadsljus kan nu förvirra fåglarna. Indragna cirklar de en väl upplyst byggnad som malar runt en gatlykta. Detta fortsätter tills fåglarna faller till marken, utmattade. De är nu sårbara för andra hot, som hundar, katter eller fordon. Miljontals fåglar dör till följd av detta artificiella ljus på natten varje år, enligt National Audubon Society.
Ljust upplysta områden nära stränder kan orsaka en annan typ av problem för havssköldpaddor.
En gång om året kommer honorna i land på natten precis tillräckligt länge för att gräva ett hål i strandsanden. Där lägger de en klunga ägg. Vatten reflekterar ljus från månen och stjärnorna. Det gör vanligtvis att havet ser ljusare ut än stranden. Sköldpaddor honor använder denna skillnad i belysning för att hitta säkra platser för sina bon.
Efter att ha lagt sina ägg borstar sköldpaddorna sand över dem. Sedan återvänder de till havet, styrda av månen och stjärnljuset reflekteras på vattnet. Ungefär två månader senare kommer sköldpaddsungar att kläckas och kläcka sig ut ur dessa bon. De använder också månens och stjärnornas naturliga sken för att hitta till havet.
Kläckande havssköldpaddsspår från en markerad havssköldpadda boet i Vero Beach, Florida. De flesta av dessa sköldpaddor förvirrades av artificiellt ljus och gick bort från vattnet, som finns i det övre vänstra hörnet av bilden.Richard Herren/Sea Turtle Conservancy
Eller så gjorde de det.
Stadsbelysning har förändrat det. Människor har byggt hotell, resorter och hus längs stränderna där havssköldpaddor häckar. På natten lyser dessa väl upplysta byggnader starkare än havet. Detta kan desorientera sköldpaddorna. Människor har rapporterat att de hittat vuxna kvinnor i simbassänger, parkeringsplatser och vägar, konstaterar Gwen Oberholtzer. Hon är en belysningsspecialist på Sea Turtle Conservancy i Gainesville, Florida.
Unga sköldpaddor kan på samma sätt bli förvirrade. Bara i Florida, rapporterar Oberholtzer, “Tiotusentals havssköldpaddor som kläcks är desorienterade varje år.” De flesta kommer så småningom att dö av utmattning och törst.
Men även förvirrade sköldpaddor som hittar till havet kanske inte är hemfria. Många har helt enkelt slösat bort för mycket energi på att vandra, förklarar hon, för att överleva så bra som de skulle ha gjort tidigare. Det gör det mindre sannolikt att de kommer att nå viktiga havsmiljöer som erbjuder mycket mat och få rovdjur, säger hon.
Det tar år för unga sköldpaddor att nå häckningsåldern. Tills dess lever de i havet. Först när dessa reptiler är gamla nog att lägga sina egna ägg kommer de en kort stund i land – och bara till häckningsplatsen för deras födelse. Den årslånga förseningen gör det svårt för forskare att avgöra hur belysning kan ha förändrat hälsan hos en population av havssköldpaddor födda ett visst år.
Ljusföroreningar kan också påverka fladdermöss. Några få arter drar fördelar. De kan hitta en middagsbonanza bland insekter som lockas till gatlyktor. Men andra kanske undviker upplysta områden, konstaterar Daniel Lewanzik. Han är en beteendeekolog som studerar fladdermöss och ljusföroreningar. (En beteendeekolog studerar hur djur reagerar på olika aspekter av sin miljö.) Lewanzik arbetar nu vid Max Planck Institute for Ornithology i Seewiesen, Tyskland. Elektriska lampor kan hindra fladdermöss från att nå områden där de behöver äta, oroar han sig.
Daniel Lewanzig placerade ett ljus på denna pepparväxt som en del av sitt experiment med fladdermöss.Daniel Lewanzig/IZW
För en studie 2014 reste Lewanzik till Costa Rica för att undersöka effekterna av nattbelysning på fladdermusmat. Då arbetade han för Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research i Berlin, Tyskland. Han fångade fladdermöss för en uppsättning tester och satte dem i en flygbur. Den hade två mindre områden. Var och en av dessa innehöll paprika. Det är deras favoritmat. Ena sidan av buren var väl upplyst, den andra mörk. Mellan 18:30 och 02:00 räknade han hur ofta fladdermössen gick in i varje inhägnad. Och de var mer än dubbelt så benägna att äta på den mörka sidan än på den som var väl upplyst.
För att se om fladdermössen betedde sig på samma sätt i naturen spelade han in dem när de letade efter mat i en regnskog. H e hittade några pepparplantor som växer djupt i penseln. Andra växte på en plats upplyst på natten av natriumånga
ljus. Dessa ger ett orange sken. (De är en typ som ofta används i gatlyktor.)
Fladdermöss åt all mogen frukt från växter i obelysta områden inom tre timmar efter solnedgången, fann Lewanzik. De besökte upplysta områden först efter att den andra frukten var borta. Dessutom åt de inte upp allt, som de hade i obelysta områden. De åt bara 78 procent av frukten på upplysta växter. Och detta beteende var specifikt för elektriska lampor. Det naturliga ljuset från en fullmåne avskräckte inte deras pepparmat, fann han.
Färgen på nattbelysning kan också göra stor skillnad för vilda djur.
Många gatlyktor avger rött och infrarött (In- frah-RED) ljusets våglängder. Det elektromagnetiska spektrumet omfattar alla typer av ljus. Infrarött är precis bortom det röda ljuset som människor kan se. Vi upptäcker infraröd strålning som värme. Vissa växter använder den för att bestämma när den ska blomma, eftersom varmare nätter vanligtvis är ett tecken på att klimatet har gått in i sin uppvärmningscykel. Dessa växter kan blomma tidigare än normalt när de utsätts för artificiellt ljus på natten – men bara på den sida av växten som får det nattljuset.
Rött ljus påverkar vissa fåglar. Flyttfåglar tenderar att använda jordens magnetfält för att hitta rätt när de reser på natten. Men deras hjärnor verkar kräva blågröna våglängder för att dra fördel av dessa magnetfältssignaler. Vissa våglängder – längre i det röda området – kan störa en fågels förmåga att använda magnetfält för vägledning. Så drabbade fåglar kan flyga ur kurs. Studier har visat att om man ersätter långvågiga (rödaktiga) ljus med kortare våglängder (grönaktiga) hjälper flyttfåglarna att hålla kursen.
Ljusets inverkan på människor Men konstgjort ljus med kort våglängd är inte alltid godartat.Ljusemitterande dioder, eller LED-lampor, lyser ofta i denna del av ljusspektrumet. Dessa energisnåla glödlampor har blivit populära de senaste åren. Och ljusa vita avger massor av blått (kort våglängd) ljus. Den här färgen kan lura kroppen att tro att det är dagtid, även när våra kroppar kanske “vet” att det är sent på natten.
Effekten av dessa lampor är särskilt stark eftersom lysdioder är så mycket ljusare än månen eller stjärnorna, konstaterar White. Dessa elektroniska glödlampor hindrar våra ögon från att anpassa sig till mörkret, säger han. Och de kan dyka upp överallt, från lampor och digitalklockor till nattlampor, surfplattor och smarttelefonskärmar.
Nattskiftsarbetare, som sjukhuspersonalen här, möter starkt ljus på natten. Det kan förvirra deras kroppar till att tro att det är dagtid när det inte är det. Detta kan innebära hälsorisker, tyder vissa studier nu på.
monkeybusinessimages/istockphoto
Med tanke på den växande förekomsten av elektroniska enheter upplever få människor fullt mörker även i sina hem på natten. Vid läggdags blöder ljus från gatlyktor eller bilar in runt kanterna på fönstertäcken. Även de små lamporna på laddande elektroniska enheter eller siffrorna som lyser på en klockradio kan störa vår förmåga att se i mörkret.
Kanske överraskande nog kan så låga ljusnivåer på natten också påverka hälsan.
“Ljus på natten stör sömnen hos människor”, konstaterar Tracy Bedrosian. En forskare som fokuserar på gener och beteende, hon arbetar vid Salk Institute for Biological Studies i La Jolla, Kalifornien. Nedsatt sömn, påpekar hon, “kan ha många negativa effekter på hälsa och beteende.”
Men ljus på natten gör mer än att bara beröva människor shuteye, konstaterar hon. Det är något hon visade i tester med hamstrar. När ljuset avtar på kvällen producerar hjärnan hos både människor och hamstrar ett hjärnhormon kallas melatonin (Mel-uh-TOH-nin). Det gör att vi känner oss redo att sova. Men hennes team visade att genom att utsätta hamstrar för även svagt ljus minskade mängden melatonin som deras kroppar tillverkade.
Dessutom visade hamstrarnas hjärnor också en minskning av antalet närvarande synapser. Synapser är platser mellan två nervceller genom vilka nervsignaler färdas. En liknande minskning visar sig hos personer som är deprimerade, noterar Bedrosian. Och hennes djur med denna hjärnförändring betedde sig som om de var deprimerade. De rörde sig mindre och visade mindre intresse för njutbara upplevelser, som att dricka sockerhaltigt vatten.
En smartphones LED-skärm kan leverera mycket blåaktigt ljus. Om den ses vid läggdags kan detta ljus förvirra kroppens inre klocka, vilket gör det svårare att producera tillräckligt med melatonin för att lätt somna.sapozhnik/iStockphoto
För människor, säger Bedrosian, kan ljus på natten erbjuda en “dubbel whammy” – störd sömn och risk för sjukdom. Faktum är att ett växande antal studier har föreslagit ett samband mellan ljus på natten och en ökad risk för bröstcancer (se citat nedan). Och vissa experiment har föreslagit att minskad produktion av melatonin kan spela en roll i det.
Tonåringar bör försöka undvika smartphones, surfplattor och andra upplysta enheter på natten, föreslår Bedrosian. Det skulle ge deras hjärnor tillräckligt med “mörk” tid för att fungera korrekt.
Att välja LED-lampor som är “mjuka” eller “varma” vita, istället för “starka” vita kan också hjälpa, tillägger White. Mjuka eller varmvita ljus avger ljus närmare den röda änden av färgspektrumet. Ljusa vita har fler blå våglängder, som tenderar att efterlikna dagsljus. Att undvika dagsliknande belysning på natten kan förbättra sömn och humör hos människor.
Blått ljus sprids lättare än de andra delarna av det synliga spektrumet. Det betyder att ljuset är mer benäget att studsa av partiklar i luften och skapa ett sken på en annars mörk plats. När det händer inomhus (på grund av blåljus på elektroniska enheter) kan det kosta dig en god natts sömn. Faktum är att en sydkoreansk studie som publicerades i april tittade på effekterna av LED-ljus från en smartphone på unga vuxna. Ljuset minskade sömnigheten, bromsade produktionen av melatonin och fick människor att göra fel.
Denna bild visar korrekt utomhusbelysning. Dessa lampor är skärmade för att eliminera direkt bländning, ljusintrång och himmelsljus samtidigt som de lyser upp byggnaden och trottoaren där de behövs.makelessnoise/Flickr (CC BY 2.0)
Att använda mjuka eller varma ljus utomhus kan bidra till att minska himmelens glöd, konstaterar White från National Park Service. Och om du – eller dina föräldrar – byter ut utomhusbelysningsarmaturer, överväg att skaffa några som blockerar glödlampan och riktar ljuset nedåt, säger han. Dessa förhindrar glöd och bländning samtidigt som de lyser mot marken där det behövs som mest.
Att hantera störande utomhusljus på natten “är förmodligen det enklaste problemet att lösa”, säger Oberholtzer, specialisten på havssköldpaddor. “En lampa kan släckas. Och det kvarstår inte i miljön som andra typer av föroreningar.” Det gör den här typen av föroreningar till en potentiellt snabb lösning. Människor behöver bara vara medvetna om problemet, säger hon – och agera på det.
Leave a Reply