Světelné znečištění a jeho dopad na faunu

Hvězdy hrály významnou roli ve starověkých kulturách, používaly se pro navigaci, v zemědělství, při rozpoznávání vzorců počasí, ale důležité byly i v náboženství a v mytologii. V moderní době jsou hvězdy čím dál méně viditelné a noční život lidí prochází hlubokou proměnou. Tato změna není zdaleka jen vizuální.

Nelze popřít, že umělé světlo přineslo společnosti mnoho výhod od prodloužení produktivní doby po zvýšení bezpečnosti. Pokud je však emise světla zbytečná, nesprávně směrovaná nebo má nevhodné spektrální charakteristiky, stává se znečišťující. Vše má však své meze a neustálý nárůst osvětlování ukazuje, že může mít nejrůznější neblahé dopady nejen na člověka, ale i na životní prostředí, a to v podobě světelného znečištění (dále též „SZ“). Obecně lze světelné znečištění definovat jako negativní jevy, které způsobuje umělé osvětlení.

Hlavními projevy jsou pronikání světla do objektů, osvětlení míst, kde to není žádoucí, a tzv. „světelný smog“. Negativní dopady mají vliv na všechny obyvatele vyspělého světa. Toto znečištění představuje spoustu neuvědomělých rizik. Jako například riziko ekologické, zdravotní a bezpečnostní. Největším problém je však fakt, že se o tomto znečištění v široké veřejnosti téměř vůbec neví.

Infografika znázorňuje vztah mezi světelným znečištěním, zdravím lidí, zvířat a vlivem na faunu a flóru. Ukazuje, že světlo je prospěšné do určité prahové úrovně, ale při jejím překročení se stává škodlivým. Ve spodní části infografiky je možné zobrazit si studie o socioekonomických dopadech světelného znečištění.

Navzdory rostoucímu počtu důkazů o světelném znečištění a jeho negativních dopadech v posledních letech zůstávají podklady o socioekonomických dopadech světelného znečištění omezené, zejména v odhadech nákladů a přínosů, Widmer a kol., 2022. Ačkoli je naznačena souvislost mezi světelným znečištěním a několika socioekonomickými aspekty, jejich velikost není jasně stanovena. Navíc se výsledky jednotlivých studií liší. Důkazy naznačují negativní vztah mezi světelným znečištěním a zdravím lidí a zvířat a blahobytem divoké přírody a životního prostředí.

Čtěte také: Více o světelném znečištění

Dopady světelného znečištění

Světelné znečištění se za posledních 25 let celosvětově zvýšilo alespoň o 50 %, Star Register. Některé odhady naznačují, že se světelné znečištění zvýšilo o 2,2 % ročně, zatímco novější odhady pracují s možností, že tyto studie podcenily změny a satelity nezachytily část světelných emisí.

Zdraví lidí

Existuje značné množství epidemiologických a klinických důkazů, které naznačují spojitost mezi umělým nočním osvětlením v interiéru a zdravotními problémy, Chepesiuk, 2009, Masri, Sassone-Corsi, 2018, Cao a kol. 2023, Fonken, nelson, 2016, Yao a kol., 2020. Spojování zdánlivě neškodného vyzařování světla s negativními zdravotními důsledky se může zdát přehnané, nicméně jedním z hlavních faktorů ovlivňujících cirkadiánní rytmus je právě světlo, což naznačuje spojitost mezi světelnými emisemi a zdravím.

Světlo synchronizuje biologické hodiny našeho těla, což ovlivňuje produkci hormonů, buněčnou regulaci a další biologické aktivity. Studie ukazují, že světelné znečištění je spojeno s nemocností, včetně rakoviny, diabetu, obezity a kardiovaskulárních chorob prostřednictvím svého vlivu na cirkadiánní cyklus, Chepesiuk, 2009, Heart, 2020, Cao a kol., 2023, Kyba a kol., 2017.

Zdraví zvířat, divoká příroda a ekosystém

Světelné znečištění ovlivňuje faunu i flóru. Výzkumy ukazují, že hmyz, želvy, ptáci, ryby, plazi a další druhy divoké přírody mohou trpět změnou chování a rozmnožovacích cyklů jak ve venkovských, tak v městských oblastech, Rich, Langcore, 2006. Umělé světlo v noci bylo dokonce označeno za nástroj pro rušení hmyzu a bylo považováno za jeden z faktorů vysvětlujících drastický pokles druhové rozmanitosti a biomasy hmyzu v geograficky odlišných oblastech, Owens a kol..

Migrace druhů je další problém přisuzovaný světelnému znečištění. Umělé světlo některé druhy přitahuje a některé odpuzuje, což narušuje přirozený vzor pohybu a mění rozložení hmyzu, Degen a kol., 2016, Macgregor, 2016. Pokud jde o flóru, studie ukazují, že stromy mohou mít problémy s přizpůsobením se sezónním změnám, což následně ovlivňuje divokou přírodu, Rich, Langcore, 2006.

Čtěte také: Příklady světelného znečištění

Světelné znečištění jako důsledek nehospodárného nakládání se světlem ruší přirozenou noční tmu a biorytmy všech živých organismů (včetně člověka), které tmu potřebují k efektivnímu spánku a životu. Téměř po celou dobu existence planety Země a života na ní platilo, že v noci je tma. Pravidelnému střídání dne a noci, období světla a tmy se život během milionů let přizpůsobil a má ho zakódován hluboko v sobě.

Většina živočichů a téměř všechny rostliny řídí svoje chování a životní aktivitu na základě množství světla v okolním prostředí. S výjimkou přechodných a relativně vzácných jevů, jako jsou sopečné erupce, požáry, blesky nebo polární záře jsou jediným přírodním zdrojem světla v nočním prostředí nebeská tělesa. Překvapivá může být pro někoho skutečnost, že více než polovina živočišných druhů je alespoň částečně aktivních v noci!

Důvody pro toto zdánlivě zvláštní chování jsou evolučně dané - ve tmě nočního prostředí je mnohem větší šance, že jedinec unikne pozornosti predátorů a zůstane naživu. Ovšem i predátoři se naučili využívat příležitostí, které jim noční prostředí skýtá - mohou se nepozorovaně přiblížit ke své kořisti. Mnoho živočišných druhů, zejména ptáků, využívá nočních hodin k migraci. V tropických a pouštních oblastech může být důvodem noční aktivity i snesitelnější teplota.

Většina živočichů se potřebuje alespoň zhruba vizuálně orientovat i v noci a proto se u nich vyvinula schopnost zrakového vnímání i při velmi nízkých hladinách osvětlení (poskytovaných Měsícem a přirozeným jasem noční oblohy). Reakce živočichů na světlo mohou být různé. Některé druhy jsou světlem instinktivně přitahovány, jiné naopak odpuzovány.

Umělé osvětlení se stalo dominantou nočního prostředí, důsledky takové změny mohou být pro živou přírodu závažné. Buďme k okolí ohleduplní a sviťme jenom tam, kde je potřeba. Umělé osvětlení v nočním prostředí chování živočichů logicky ovlivňuje. Světlem je přitahováno např. mnoho druhů zejména létajícího hmyzu. Nejen, že přilákaný hmyz může být lidem na obtíž, pro samotný hmyz bývá takové chování v prostředí s umělým osvětlením často fatální.

Čtěte také: Studie o světelném znečištění

Při kontaktu s rozžhaveným tělesem svítidla může dojít k jeho poranění nebo usmrcení, v jiných případech krouží kolem zdroje světla až do úplného vyčerpání. Hmyz takto chycený do světelné pasti se samozřejmě stává snadnou kořistí pro své predátory. Hmyz je ke světelným zdrojům instinktivně přitahován. Venkovní osvětlení tak funguje jako velkoprostorový lapač hmyzu.

Umělé osvětlení vnášené do nočního prostředí má dopad i na obojživelníky, kteří jsou důležitou součástí mnoha biotopů, zejména v okolí vodních ploch a toků. Některé druhy žab, mloci a další patří mezi noční tvory a umělé osvětlení pro ně představuje změnu jejich životního prostředí, již tak zatěžovaného lidskou činností a znečištěním, na kterou citlivě reagují. Umělé světlo narušuje jejich adaptaci na tmu a schopnost orientace.

V přímořských oblastech je živě diskutován a zkoumán vliv umělého osvětlení na populaci mořských želv. Tito tvorové využívají jemných rozdílů mezi jasem moře a pevniny k orientaci během kritické fáze svého života - líhnutí na plážích. Dezorientace umělým osvětlením postihuje i ptactvo.

Stěhovaví ptáci podnikají své dlouhé lety téměř výhradně v noci, přičemž využívají Měsíc a hvězdy, stejně jako obrysy význačných krajinných prvků (pobřeží, řeky…) k orientaci. Je nasnadě, že v osídlené krajině s množstvím zdrojů světla správnou orientaci mohou ztratit. Již tak fyzicky extrémně namáhavý přelet se jim dále komplikuje, což může být pro mnoho z nich fatální.

Světelné znečištění se však netýká jen migrujících druhů. Ptáci, kteří vlétnou do světelného kužele svítícího zespoda jsou oslnění, zmatení a mají strach vyletět mimo něj do tmavého okolního prostředí. Jsou tak doslova lapeni a mohou v záři reflektoru kroužit celé hodiny až do úplného vysílení.

Je prokázáno, že zvýšená úroveň světla v okolním prostředí způsobuje posunutí doby aktivity zpěvného ptactva do pozdních nočních, či naopak velmi brzkých ranních hodin. Dezorientovaní ptáci zmateně kroužící nad zdola nasvíceným billboardem. Stále se rozšiřující umělé osvětlení ovlivňuje i savce.

Bohužel, stále máme jen velmi hrubé povědomí o tom, jak tito živočichové na změny v nočním prostředí reagují a jaké to pro ně má důsledky. Divoce žijící zvířata se většinou pohybují v místech, kde na ně umělé světlo přímo nepůsobí, problémy však mohou nastat, pokud se zatoulají do těsné blízkosti lidských sídel. Velké množství jasných světelných zdrojů je může dezorientovat a stresovat.

Netopýři jsou pozoruhodní tvorové a patří mezi chráněné živočichy. Mezi savce však patří např. i netopýři - typičtí představitelé nočních živočichů. Tito chránění tvorové velmi citlivě vnímají množství světla v okolním prostředí, neboť jejich hlavní denní aktivita se soustředí do poměrně úzkého časového okna na rozhraní dne a noci.

Živá příroda však nejsou jen živočichové, ale také rostliny. Rostliny jsou na světle životně závislé, neboť energii potřebnou pro své metabolické procesy získávají ze slunečního svitu prostřednictvím fotosyntézy. Vzhledem k pravidelnému střídání dne a noci (a také krátkých dnů v zimě a dlouhých dnů v létě) se u nich vyvinul mechanismus řídící životní funkce v závislosti na množství světla v okolním prostředí.

Klíčovým prvkem tohoto mechanismu je produkce a přeměna specifického hormonu fytochromu, která je přímo spjatá se světlem dopadajícím na rostlinu. V přírodě je měnící se množství světla a délka dne v průběhu roku svázaná s dalšími podmínkami jako je teplota či množství srážek.

Ačkoliv intenzita umělého osvětlení v drtivé většině případů není zdaleka dostatečná ke spuštění fotosyntézy, v blízkosti zdrojů nočního osvětlení postačuje k tomu, aby narušila fotoperiodické procesy v rostlinách. Jasným důkazem může být přítomnosti listí na větvích v blízkosti svítidel veřejného osvětlení ještě dlouho poté, co na na zastíněných částech stromu už dávno opadalo.

Prodlužování vegetační doby do období, kdy k tomu již nejsou vhodné podmínky může být pro stromy škodlivé, neboť se zvyšuje riziko poškození olistěných částí mrazem či tíhou sněhové pokrývky. Umělé osvětlení může rovněž negativně ovlivňovat mechanismus otevírání a uzavírání průduchů na listech.

Společně s ostatními negativními faktory vyskytujícími se v blízkosti lidských sídel (znečištění ovzduší, nedostatek či nadbytek využitelné vody a její znečištění, mechanické poškozování) je umělé osvětlení pro rostliny dalším stresovým činitelem. Nepřímým, ale významným dopadem umělého osvětlení je i likvidace hmyzu (viz. výše), který se podílí na opylování rostlin (z nichž některé druhy kvetou v noci).

Umělé osvětlení rovněž dramaticky mění noční krajinu a její ráz, a to takovým způsobem a v takovém měřítku, které bychom ve dne považovali za zcela nepřijatelné. Umělé osvětlení, zvláště pokud s ním není nakládáno ohleduplně a s rozvahou, ovlivňuje život a narušuje periodické vzorce chování od úrovně jedinců po celé ekosystémy.

Vychyluje přirozenou rovnováhu v potravních řetězcích a společně s dalšími antropogenními činiteli ohrožuje biodiverzitu v životním prostředí. Studium vlivu osvětlení na živou přírodu a ochrana nočního prostředí jsou mladé disciplíny, které se však dynamicky rozvíjí a po celém světě získávají stále větší - a zaslouženou - pozornost. V tomto smyslu se o negativních dopadech umělého osvětlení mluví jako o tzv.

Umělé osvětlení zcela změnilo krajinný ráz, a to i na místech která jinak požívají nejvyšší ochrany. Téměř třetina obratlovců a 2/3 bezobratlých jsou noční živočichové - člověkem vytvořené umělé osvětlení proto významně zasahuje do jejich přirozeného prostředí. Na rozdíl od člověka, který dnes čas určuje převážně pohledem na hodinky a do kalendáře a své aktivity široce přizpůsobuje vlastnímu přání, jsou živočichové v odhadu času mnohem více závislí na množství světla a jeho dalších parametrech.

Podle světla odhadují správnou dobu pro rozmnožování, hledání potravy či odpočinek, světlo slouží jako orientační pomůcka, živočichové jsou k němu přitahováni, či se mu naopak vyhýbají. Pokud se živočichové nacházejí v prostředí, kde dosahuje umělé světlo takových intenzit, že narušuje a mate tyto přirozené pochody, jsou tyto dopady pozorovatelné na celých společenstvech a ovlivňují na ně navázaný ekosystém.

Kromě narušení cirkadiánních cyklů na podobném principu jako u člověka, se lze u živočichů setkat s níže popsanými účinky zvýšených hladin umělého světla v noci. Hmyz tvoří polovinu dosud známých druhů a je nezastupitelnou součástí potravního řetězce.

Je ovšem také třídou, jež v posledních desetiletích zažívá nejvyšší úbytek a vymírání. V některých obzvláště ohrožených skupinách (např. motýli) je většina druhů aktivních v noci. Noční motýli (“můry”) a další druhy hmyzu jsou ke světlu silně přitahováni - přilákaní jedinci poté okolo svítidla krouží tak dlouho, dokud nezemřou vyčerpáním, či se nestanou obětí predátorů.

Jediné svítidlo v blízkosti potoka může přilákat stejné množství jedinců, jaké se za stejnou dobu vylíhne ve 200m úseku potočního břehu. Změny reprodukčního chování byly pozorovány u několika druhů zpěvných ptáků (např. kosi, sýkory, červenky, drozdi).

V přirozených podmínkách je časný ranní zpěv znakem kvality samce - ovšem v oblastech s umělým osvětlením začínají samci zpívat podle toho, jak daleko od zdroje světla se nacházejí, nikoliv podle své zdatnosti. Samičky jsou pak přitahovány k samcům, kteří mohou být méně kvalitní, což má dopady na další generace.

Známé jsou případy dezorientace či úmrtí ptáků při setkání s výraznými světelnými zdroji a objekty - výškové domy, památky, majáky, ropné plošiny, billboardy a výkonné světlomety. Tyto efekty jsou navíc výraznější při špatném počasí a snížené viditelnosti.

V USA jsou známy případy, kdy během jedné noci uhynou tisíce jedinců při srážce s konkrétní budovou. Ptáci mají také tendenci u silných zdrojů světla kroužit až do úplného vyčerpání, přičemž intenzita světla je přímo úměrná atraktivitě pro ptáky.

V průzkumu u nasvíceného mrakodrapu Post Tower v Bonnu bylo u více než 90 % pozorovaných ptáků výrazně ovlivněna trasa letu a chování. Podle experimentu od Poot et al. je pro ptáky při této orientaci nejvíce rozptylující červené světlo, následně bílé a nejméně modro-zelené. Tyto výsledky jsou diskutovány v reportu od Ballasus et al. který poukazuje na nedostatky v provedení experimentu.

Netopýři jsou jediní létající savci a výlučně noční živočichové. Ačkoliv se orientují převážně pomocí echolokace, netopýři jsou schopni vidět zrakem. Vyšší množství umělého světle v noci má za následek zkrácení aktivní doby lovu - netopýři vylétají z hnízdiště později a dříve se vrací.

Vzhledem k tomu, že většina vhodného hmyzu je aktivní v dřívějších večerních hodinách, mají netopýři nejen celkově kratší dobu na lov, ale i menší šanci úspěchu a celkové množství přijaté potravy je tak výrazně zmenšeno.

Ačkoliv některé druhy z umělého světla profitují lovem hmyzu nashromážděného u zdrojů světla - např. netopýr severní (Eptesicus nilssonii) či netopýr hvízdavý (Pipistrellus pipistrellus) - většina druhů se při lovu světlu vyhýbá a vynakládá tak další energii, což se může negativně projevit na zdraví a reprodukčních schopnostech jedince.

Naopak v méně osvětlených oblastech hmyzu ubývá a světloplaší netopýři tak mají potravy nedostatek. Netopýr pobřežní (Myotis dasycneme)* snižuje v osvětlených oblastech svou predační aktivitu, i přesto, že je zde větší hojnost kořisti. Změny chování byly pozorovány také u netopýra jižního (Pipistrellus kuhlii) a Bottova (Eptesicus bottae), který loví pouze v neosvětlených oblastech.

Vrápenec malý (Rhinolophus hipposideros)* začíná v oblastech se zvýšeným jasem oblohy lovit znatelně poději a osvětleným oblastem se vyhýbá. I netopýři, kteří umělého světla využívají k lovu, jsou na světlo citliví, pokud je osvětlen vstup jejich hnízdišť, kterými často bývají kostelní věže.

Netopýr hvízdavý nezalétává do hnízdiště, pokud je osvětleno a netopýr brvitý (Myotis emarginatus)* se vstupem čeká až dvě hodiny po zhasnutí osvětlení. Podobné chování bylo pozorováno i u vrápence velkého (Rhinolophus ferrumequinum)* a netopýra východního (Myotis oxygnathus) a vysoká intenzita osvětlení může vést až k úplnému opuštění hnízdiště.

Stejně jako ptáci mají netopýři tendenci ke kolizím s osvětlenými vysokými budovami. Pokud jde o citlivost na jednotlivé části spektra, u svítidel s monochromatickým spektrem byla pozorována nižší aktivita netopýrů než u svítidel se širší spektrální distribucí.

Velká část vodních ploch a toků, jako řeky, vodní nádrže a pobřeží jezer, moří a oceánů, je dnes přímo či nepřímo osvětlena umělým světlem. Mnoho ryb je ke světlu přitahováno, čehož se využívá v rybářském průmyslu.

Změny chování se projevují například u hrotnatek (Daphnia sp.), které v přirozených podmínkách ve dne klesají ke dnu a v noci stoupají k hladině, kde se živí řasami. V osvětlených oblastech se zmenšuje množství vzhůru migrujících hrotnatek i doba migrace, čímž zůstává u hladiny vyšší množství řas a mění se kvalita vody, což má důsledky pro všechny v ní žijící organismy.

Některé druhy zooplanktonu a krevet nevykonávají tuto vertikální migraci, pokud je intenzita osvětlení hladiny vyšší než za Měsíce v první čtvrti. Také mladé ryby a potěr jsou často světloplaché a vykonávají noční vertikální pohyb k hladině společně se zooplanktonem, kterým se živí.

Migrace z moří zpět na trdliště (např. u úhoře evropského či lososů) se odehrává pouze v noci a může být narušena i osvětlením o nízké intenzitě. U lososovitých je měsíční nov (tedy nízká hladina osvětlení) jedním ze signálů pro započetí migrace k moři.

Důležitou schopností některých živočichů je orientace s pomocí Měsíce a jeho polarizovaného světla, hvězd či Mléčné dráhy, která byla pozorována u obojživelníků, plazů (zejména mladých želv), brouků či ptáků; tato orientace je v případě zvýšeného jasu oblohy či přemíry umělých zdrojů světla nefunkční.

tags: #svetelné #znečištění #dopad #na #faunu

Oblíbené příspěvky:

• Venkovní líc a ekologie
• Střední školy s přírodovědným zaměřením
• Likvidace vozidel v ČR
• Charakteristiky ohrožení
• Funkční a Estetické Řešení pro Vaši Koupelnu