研究人员使用索米国家极地轨道伴随卫星的观测数据发现,地球人造光区域的亮度在2012年至2016年期间增加了2.2%,人造光区域的总面积也增加了2.2%。
研究发现,光污染会导致很多副作用,其中包括植物、动物及人类的昼夜节律紊乱。
特别需要指出的是,观测数据没有包含蓝光。传统照明灯泡包括了钠灯及卤素灯。这些种类的灯泡主要放射黄色、橙色及红色波长的光线,但是很多LED灯泡会放射出较强的蓝光。
实际发生的可见光污染情况要比研究报告发现的情况严重得多。所以,从表面数据来看,有一些城市的光污染情况出现了减轻情况。实际上,这些城市只不过是转而使用了LED灯,结果导致黄色、橙色及红色波长光线放射量减少,但LED灯较强蓝光却在增多,只不过观测数据中并未包括蓝光数据而已。
本次研究首席作者、德国地球科学研究中心博士后研究员克里斯托弗·卡巴,在发给太空网的一封电子邮件中说,预测并分析每个国家所放射的蓝光数量是非常困难的,因为不同国家之间所使用的灯泡种类实在太多了。
本次研究中,科学家将国际空间站的图片同NOAA索米国家极地轨道伴随卫星的观测数据进行了对比研究,发现某些特定城市正在更换灯泡,导致了人造光颜色发生改变。
卡巴说,虽然LED灯能够在某些城市帮助减少光污染,但是,LED灯的广泛使用也会导致所谓的反弹效应。随着LED灯的效能越来越高,价格越来越低,在人们生活中将会广泛使用,导致人们利用灯光照明的时间大为增加,预期的节能效应其实并没有做到。
本次研究共同作者、莱布尼茨淡水生态和内陆渔业研究所科学家弗兰茨·霍尔克说,人造光及其导致的黑夜时间损失,会对很多来不及适应光亮变化的生物体造成严重影响。“除了威胁到占脊椎动物30%和占无脊椎动物60%以上的夜行动物之外,人工灯光还会影响植物和微生物。光污染能够改变昆虫、两栖动物、鱼、鸟和蝙蝠等许多物种的夜间习性,比如繁殖或迁徙模式,可对生物多样性构成威胁。人造光污染能影响生物的生命及睡眠周期,有很多论文已经对此进行过大量研究”。
他说,这种效应会像涟漪一样在生态系统中恶性扩散,例如,最近的一项研究发现,路灯照明会影响在夜间对花朵进行授粉的昆虫,从而对植物的生长造成了恶性影响。
霍尔克说,光污染还能够导致植物叶子脱落时间延迟、生长周期延长。这些都是植物正常生长周期紊乱的表现,最终将影响及改变植物群落的构成。
人造光水平如果过高,还会对人体健康造成影响,降低褪黑激素的分泌。该激素可以帮助人享受有规律的睡眠,但是夜间长时间暴露在人造光下,可能会影响人体制造褪黑激素的能力,打断正常的荷尔蒙分泌,同时也可能导致人体的免疫系统、精神健康及生殖健康受损。
天文学家及社会科学家认为,光污染将减弱人类观看夜空群星及天体的能力,这会对文化和科学的发展带来负面影响。据估计,全世界有三分之一的人口因光污染而无法在夜间看见银河系,北美地区更是高达80%。