“هناك تاريخ تطوري كامل من الأنماط القابلة للتنبؤ بين الضوء والظلام”، يقول ترافيس لونغكوري، عالم البيئة في جامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس، ومحرر مشارك في كتاب العواقب البيئية للإضاءة الليلية الصناعية.

ولكن الآن بعد أن انفجرت الإضاءة الصناعية حول العالم، فإن لها تأثيرات هائلة. حيث تهاجر طيور البيربل مارتن في وقت أبكر في الربيع، حيث تتلخبط ساعات الطيور الموسمية بسبب الضوء الاصطناعي. إن التعرض للضوء الاصطناعي يقلل من مستويات الميلاتونين، وهو هرمون يساعد في تنظيم دورات النوم، في عشرات الأنواع، مما يضيف ضغطاً ويحرمه من نوم جيد ليلاً. “أينما نظرت ستجد تأثيرات، لأننا قد غيرنا بشكل عميق ما هي الإيقاعات الطبيعية إلى إيقاعات اصطناعية” يقول لونغكوري.

<>

أدى البحث في الطرق العديدة التي تؤثر بها الأضواء الاصطناعية ليلاً على الكائنات إلى انفجار في الاهتمام في السنوات الأخيرة. بحثنا في مملكة الحيوانات لتسليط الضوء على 11 مثالاً على كيفية تأثير أضواء الشوارع، وأضواء الشرفات، والمباني المضيئة، وغيرها بشكل كبير على سلوك الحيوانات.

تقلص أدمغة العناكب تحت الأضواء

عند مواجهة التعرض للضوء الاصطناعي، تعاني العناكب الأسترالية الراقصة في الحدائق من انخفاض في حجم منطقة في الدماغ مرتبطة برؤيتها، وفقًا لدراسة في سبتمبر في Biology Letters.

أدمغة العناكب ليست مركزية مثل أدمغتنا. إنها تتكون من هياكل متميزة مرتبطة ببعضها، مما يسهل رؤية التغيرات في مناطق معينة، ومن المحتمل، الوظائف التي تحكمها. استخدم نيكولاس ويلموت وزملاؤه من جامعة ملبورن مؤخرًا تصوير الأشعة الميكروية للكشف عن تقلص الدماغ عندما تعرضت العناكب للضوء ليلاً.

<>

يعتقد ويلموت أن ضغوط الضوء الاصطناعي قد تؤدي بهم إلى إعادة تخصيص الموارد إلى أجزاء أكثر أهمية من الدماغ. أو، كما يقترح، قد يعطل الضوء العمليات الهرمونية في ذلك الجزء من الدماغ، مما يعيق نموه وتطوره.

يأمل ويلموت أن توفر الأبحاث المستقبلية فهماً أفضل للآليات التي تؤدي إلى تأثيرات الضوء الاصطناعي على دماغ العنكبوت، وما إذا كان الضوء يمكن أن يسبب حتى تغييرات جسدية مثل حجم العين. “لا يزال هناك الكثير مما لا نعرفه”، كما يقول.

أضواء المدينة تضل الطيور

إطفاء الأنوار: فيلادلفيا تظلم أفقها لحماية الطيور المهاجرة

تهاجر مئات الأنواع من الطيور في الظلام، عندما يكون الهواء بارداً والافتراس قليلاً، متبعةً القمر والنجوم على طول طرق قديمة. ولكن ظهرت مجموعات متلألئة من الأضواء غير المألوفة على طول الطريق. غالباً ما تضلل المباني والأبراج الحضرية الطيور، ولأسباب غير معروفة تجذبها حتى، مما يتسبب في اصطدام الطيور أو دورانها بشكل مرتبك حتى تستسلم للإرهاق. تموت ملايين الطيور بهذه الطريقة، وهي مشكلة بهذا الحجم جعلت مدن مثل فيلادلفيا وشيكاغو وسان فرانسيسكو ومدن أخرى تتبنى مبادرات “إطفاء الأضواء” خلال فترات الهجرة، حيث يتم تخفيف الأضواء غير الضرورية أو إطفاؤها ببساطة.

التعدين، واستخراج الهيدروكربونات، وصيد الأسماك، وغيرها من الصناعات تنتج أيضًا الكثير من الضوء الصناعي في الأماكن التي بها عدد قليل من السكان. وغالبًا ما تؤدي اللمعان الناتج عن الضوء الصناعي إلى تأخير الطيور المهاجرة في الأماكن التي لا تتواجد فيها عادةً، مما يعطل رحلاتها السنوية. يقول لونغكور: “نعلم الآن من خلال الأبحاث التي أُجريت على الطيور أننا نغير حرفيًا الأماكن التي تهاجر عبرها الطيور عبر القارات.”

كما أن تلوث الضوء يؤثر سلبًا على الطيور من خلال تعديل ساعاتها البيولوجية. قد تخطئ الطيور في مواقع الشتاء الضوء الصناعي على أنه فترات أطول من ضوء النهار التي تنبهها لقدوم الربيع. وهذا قد يؤدي إلى هجرات مبكرة، عندما قد لا تتوفر درجات الحرارة المثالية والطعام على طول طرقها.

الإضاءة يمكن أن تدمر تكاثر الشعاب المرجانية

تقرير الأطلس العالمي للضوء الاصطناعي في البحر يفيد بأن مستويات تلوث الضوء الاصطناعي التي لها دلالات بيولوجية تخترق إلى أعماق تصل إلى ثلاثة أقدام على الأقل عبر 735,000 ميل مربع من المحيط. وتبلغ مساحة المنطقة المتأثرة حوالي حجم المكسيك.

لتلوث الضوء تأثيرات في المياه المفتوحة، حيث تظهر الأبحاث أنه قد يعيق تزاوج الشعاب المرجانية. العديد من الشعاب المرجانية تتزاوج مرة واحدة فقط في السنة خلال فترة الظلام في الأيام التي تلي اكتمال القمر. وقد حدث هذا التزامن على مدى عدد لا يحصى من الأجيال. كل شعاب مرجانية فردية تطلق البيض أو الحيوانات المنوية في نفس الوقت، مما يخلق أفضل الظروف لنجاح الإخصاب، والتنوع الجيني، والحماية من المفترسين – الذين لا يمكنهم ببساطة استهلاك جميع البيض.

<>

ومع ذلك، تظهر الأبحاث أن الضوء الاصطناعي، وخاصة الأضواء LED الغنية بنفس الأطوال الموجية الزرقاء مثل ضوء القمر، يمكن أن تعكر هذا الرقص المعقد وتثير الشعاب المرجانية في نفس المواقع للتكاثر في أوقات مختلفة. قد يؤدي ذلك إلى تعطيل التكاثر في عصر تواجه فيه الشعاب المرجانية انخفاضًا خطيرًا وتتعرض لعدد كبير من التهديدات الأخرى مثل ارتفاع درجات حرارة المياه والأمراض المدمرة.

يمكن أن ترسل الأضواء السلاحف البحرية الصغيرة في مسارات خطيرة

إنقاذ السلاحف البحرية بإضاءة صديقة للحياة البرية

تعيش السلاحف البحرية سنوات في البحر وتهاجر آلاف الأميال، ولكن عندما يحين الوقت لوضع البيض، تعتمد الإناث على شواطئ التعشيش وغالباً ما تعود إلى نفس الموقع. هذه المناطق الساحلية مرغوبة أيضاً للبشر، الذين قاموا بتطوير العديد منها وغمروا المناطق بالإضاءة الليلية.

<>

تعيق الأضواء الاصطناعية نجاح تعشيش السلاحف البحرية بعدة طرق. فهي تمنع السلاحف الأنثوية من العودة إلى شواطئ التعشيش التاريخية، مما يجبرها على اختيار مواقع أقل نجاحًا ببساطة لأنها مظلمة. والأسوأ من ذلك، أن السلاحف الصغيرة تفقس في الليل، عندما يكون المفترسون نادرين. ينعكس ضوء القمر والنجوم في السماء الليلية على المحيط ويقود السلاحف الصغيرة إلى الماء. ولكن السلاحف الصغيرة تجذب أيضًا الأضواء الاصطناعية الساطعة وقد تتبعها إلى الداخل، حيث تصبح مرهقة وجافة، أو تقع فريسة للطيور أو مفترسين آخرين. تظهر الأبحاث أيضًا أن حتى تلك السلاحف الصغيرة التي تصل إلى المحيط يمكن أن تكون مُنجذبة إلى الأضواء الاصطناعية على الماء، مما قد يمنعها من الانتشار بنجاح.

الأضواء الاصطناعية تFragment موطن الخفافيش

<>

أظهرت دراسة حديثة [[LINK14]] عن أنواع خفافيش أمريكا الشمالية [[LINK14]] ردود أفعالها تجاه الأضواء LED التي توجد عادة في الفناء الخلفي وفي المرائب. تجنبت خفافيش البني الصغير الأضواء تمامًا ل distances تصل إلى 250 قدمًا على الأقل—حيث لا يمكن لعيون البشر أن تلاحظ الوميض. قد يؤدي هذا التجنب للضوء، الذي تشترك فيه خفافيش البني الكبيرة، إلى القضاء على العديد من مواقع الراحة وتقليل أو تجزئة الموائل الحيوية المهمة التي تستخدمها للتغذية. لم تبدُ أنواع أخرى، مثل خفافيش البني الشرقي، أي انزعاج من الأضواء وقد تتغذى على الحشرات الجذابة للوميض.

<>

بدأ العلماء لأول مرة بمراقبة كيفية تأثير أضواء الشوارع على الخفافيش أثناء تنقلها قبل 15 عامًا، واكتشفوا أن بعض الأنواع تبدو وكأنها مبرمجة على تجنب الأضواء. هذا البحث أظهر مشكلة: تقييم النظم البيئية خلال النهار يغفل كيف تؤثر عوامل مهمة مثل الضوء الاصطناعي على الحيوانات عندما يكون معظم البشر في الداخل أو نائمين. “إذا لم تفكر في تخطيط الحفظ من منظور الليل أيضًا، فأنت لم تقم بذلك حقًا”، يقول لونغكوري. كما أن آثار تلوث الضوء تختلف باختلاف البيئة. على سبيل المثال، عندما تحتوي المناطق المضاءة جيدًا على أشجار أيضًا، فإن الخفافيش تتكيف بشكل أفضل، تعلم الباحثون الألمان.

أضواء البشر تصمت اليراعات التي تومض “اللغة”

<>

يخلق الضوء الاصطناعي مجموعة فريدة من المشكلات للكائنات مثل اليراعات التي تنتج ضوءها الخاص.

تضيء اليراعات حقلًا أو فناءً كنوع من التواصل. من بين حوالي 2000 نوع منها، يمكن أن تختلف الوظيفة الشبيهة باللغة للوميض بشكل كبير. بعض اليراعات تضيء عندما تشعر بالتهديد، أو عندما تحاول جذب الفريسة. غالبًا ما ترسل الومضات رسائل تزاوج، حيث تعكس معلومات رئيسية مثل الجنس والنوع لجذب الشركاء المناسبين.

يؤدي الضوء الاصطناعي إلى تعطيل، أو حتى إيقاف الوميض، بما في ذلك محاولة جذب الشركاء – حيث تتوقف الإناث عن الإضاءة، ويستسلم الذكور المحبطون تدريجيًا أيضًا.

وثّقت دراسة بريطانية [[LINK19]]تأثيرات مماثلة على اليراعات التي لا تطير والمعروفة باسم الديدان المتلألئة [[LINK19]]. في الواقع، غالبًا ما كان الذكور من الديدان المتلألئة تحت الضوء الاصطناعي يضعون رؤوسهم داخل أجسادهم لحماية أنفسهم من الضوء ويتوقفون عن الحركة أو البحث عن شريك تمامًا.

الإضاءة تعيق نمو الضفادع

<>

تؤثر الأضواء الصناعية في الليل على الضفدع الأمريكي المنتشر خلال مراحل مختلفة من دورة حياته. وقد أجرت دراسة في ولاية أوهايو [[LINK20]] فحصت يرقات هذا النوع من 40 بركة صناعية [[LINK20]]؛ حيث تعرضت نصفها لكميات صغيرة من الضوء الصناعي في الليل بينما تُركت الأخرى في الظلام طبيعياً. أصبحت جميع اليرقات ضفادع، ولكن تلك التي جاءت من البرك المعرضة للضوء كانت أصغر بنسبة 15 في المئة. يعتقد الباحثون أن الضفادع المعرضة للأضواء الصناعية في الليل استهلكت الطاقة من خلال نشاطها بينما استراحت الأخرى.

تظهر الدراسات المتعلقة بالضفدع المشترك في أوروبا أن الضوء يمكن أن يعيق النشاط ويعقد جهود التزاوج. قام العلماء الفرنسيون بتعريض العشرات من الذكور المتكاثرة لمستويات مختلفة من الضوء الليلي التي تحاكي ضوء القمر الطبيعي، أو توهج أضواء الشوارع، أو المناظر المضيئة في الحدائق الحضرية. وكانت الضفادع المعرضة لظروف أضواء الشوارع أقل نشاطًا بنسبة 56 في المئة، بينما شهدت تلك الموجودة في ظروف الحدائق المضيئة انخفاضًا في النشاط بنسبة 73 في المئة. قد تعيد هذه الضفادع تخصيص الطاقة من النشاط للتعامل مع إجهاد التعرض للضوء. كما استغرقت الذكور المعرضة للضوء الصناعي وقتًا أطول للعثور على رفيقات، وكانت تلك المعرضة لشدة أضواء الشوارع[[LINK22]] أقل احتمالًا بنسبة 25 في المئة[[LINK22]] لتخصيب أنثى بنجاح.

قد تؤجل أمهات الوالابي الولادة بسبب الأضواء

تتزاوج والابي التمار – وهي ثدييات صغيرة تشبه الكنغر من أستراليا – في أكتوبر، وهو جزء من فصل الربيع في نصف الكرة الجنوبي. تحتفظ الإناث بأجنّتها في حالة سكون حتى بعد الانقلاب الصيفي في ديسمبر، ثم، مع تراجع طول الأيام قليلاً، تلد صغارها في أواخر يناير.

لكن الباحثين بالقرب من بيرث [[LINK23]] قاموا بمقارنة السكان[[LINK23]] الذين يعيشون في ظلام طبيعي مع أولئك الذين يعيشون بالقرب من قاعدة بحرية مضاءة جيدًا. يبدو أن الأمهات اللواتي يعيشن بالقرب من أضواء القاعدة فاتهن إشارات تقصير الأيام، وولدن أطفالهن بعد شهر كامل. أنتجت هؤلاء الأمهات كمية أقل بكثير من الميلاتونين، وهو هرمون يساعد في تنظيم دورات النوم واليقظة، وقد يكون هذا قد ساعد في تأخير توقيت الولادات.

لا يستطيع الباحثون القول بعد كيف قد يؤثر هذا التغيير على بقاء الوالابيز، لكن من الممكن أن تحدث مشاكل خطيرة عندما تتعارض جداول التكاثر لدى الأنواع مع ظروف الطقس الموسمية وتوافر الغذاء. “إذا كنت نوعًا يعتمد على مورد موسمي،” يشرح لونغكور، “يجب أن تكون لديك إشارات توجهك إلى ذلك المورد في الوقت الذي تحتاجه فيه.”

الجرونيون المتكاثرة تتجنب الأضواء

<>

في الربيع والصيف، خلال الأيام القليلة التي تلي البدر، تتجمع أسماك الغرونيون بكثافة على الشواطئ خلال عمليات التكاثر الدرامية. تخرج الأسماك إلى الشاطئ لوضع البيض وتخصيبه ودفنه. بعد حوالي أسبوع، تفقس اليرقات عند المد العالي وتتجه إلى البحر.

لكن البحوث تكشف أنه في الشواطئ حيث يخلق الضوء الصناعي توهجًا يعادل ضوء البدر أو أكثر، فإن الأسماك أقل احتمالًا بكثير للتكاثر.

“يمكنك أساسًا التنبؤ بمكان وجود تكاثر جيد للغرونيون، بناءً على مستوى الضوء”، يقول لونغكور. لماذا تتجنب الأسماك الأضواء؟ “أعتقد أنه يحولهم إلى بوفيه للمفترسين”، كما يقول. “هناك العديد من السجلات للطيور التي تجلس هناك وتلتقط الغرونيون.”

الضوء الصناعي يساعد على زيادة عدد السرطانات الآكلة لنظيراتها

<>

ترقص العلاقة الأبدية بين المفترسات والفريسة خلال دورات النور والظلام. يمكن أن يساعد الظلام بعض الأنواع على تجنب أن تُؤكل. لذا، يمكن أن تساعد الأضواء الليلية المفترسات على رؤية الفريسة بسهولة أكبر—بما في ذلك نوعها الخاص.

اعتبر crab المد burrowing الذي يعيش في المناطق المدية في أمريكا الجنوبية، وهو نوع رئيسي في نظم البيئات الملحية والأراضي العشبية في سواحل البرازيل والأرجنتين. قام العلماء بإجراء دراسة تجريبية لمعرفة كيف أثرت الأضواء الصناعية على قدرة اليرقات من السرطانات على البقاء. كانت نسبة بقاء اليرقات بين السرطانات التي تعيش بالقرب من أضواء LED منخفضة الطاقة أقل بنسبة 61 في المئة مقارنة بتلك التي تعيش تحت ظروف الظلام الطبيعية. أحد الأسباب لذلك؟ زادت الأضواء من حالات أكل بعضها البعض. كانت فرص السرطانات التي تعيش تحت ظروف طبيعية أفضل بنسبة 30 في المئة في تجنب أن تأكلها الذكور البالغة من نوعها، والتي كانت أكثر وفرة بخمس مرات في المناطق المضاءة.

<>

تنجذب العث إلى الأضواء الاصطناعية وتسقط ضحية للإرهاق

لماذا تنجذب الحشرات بشكل لا يقاوم إلى الضوء؟ بعض العلماء يقترحون أن الحرارة هي السبب الجاذب، بينما يعتقد آخرون أن الضوء يُفسر بشكل خاطئ على أنه فتحة أو ممر.

لكن دراسة في وقت سابق من هذا العام قد تكون أجابت عن السؤال: تشير إلى أن العديد من الحشرات تدور حول الضوء لأنها تعتقد خطأً أنها تحدد اتجاهها بواسطة ضوء السماء. لاحظ المؤلفون أن العث، واليعاسيب، وغيرها من الحشرات الطائرة كانت تميل بظهورها باستمرار نحو الضوء أثناء حركتها، على ما يبدو معتقدة أنه سماء مضيئة فوقها، في تباين مع الأرض المظلمة أدناه. “تحتاج الحيوانات الطائرة إلى طريقة موثوقة لتحديد اتجاهها، خاصة بالنسبة لاتجاه الجاذبية”، كما أوضح المؤلف الرئيسي صامويل فابيان، مهندس بيولوجي في كلية إمبريال في لندن، في بيان صحفي.

للأسف، هذا السلوك يحبس الحشرات في مدارات غير مريحة حول الأضواء الاصطناعية التي تؤدي في النهاية إلى الإرهاق أو الهبوط القاسي. إطفاء الأضواء غير الضرورية هو وسيلة جيدة لتقليل هذه الفوضى. لكن الأضواء الاصطناعية الأكثر ضرورة التي تُترك مشتعلة ستظل لها تأثيرات، بما في ذلك العديد التي لم تُكتشف بعد. قال فابيان: “خطوة رئيسية تالية لهذا البحث هي معرفة كيفية تأثير المسافة على تأثير الأضواء في الليل”. “نحن نعرف ما يحدث على بعد متر واحد من الضوء، لكن ماذا يحدث على بعد 100 متر؟”