Fényszennyezés

Rovarok

Évmilliókon keresztül a környezet megvilágítását a Nap és a Hold változása határozta meg. Kiválasztódtak azok a lények, amelyek Nappali fényben aktívak, és azok, akik főleg az éj leple alatt keresték meg táplálékukat, vadásztak vagy éppen a ragadozók elől rejtőzködtek el a sötétben. A Hold is központi szerepet játszott az éjszakában, időszakosan lényegesen megnövelve az életterek megvilágítását. Az evolúció elkülönítette a nappali és az éjszakai életmódú fajokat, beállította a ragadozó és a zsákmány arányait, azaz számtalan olyan, dinamikus egyensúlyt hozott létre, amely a természet fényváltozásának megfelelően alakult ki. A millió évek időskálája mellett eltörpül az ember gyújtotta fények megjelenése óta eltelt időszak. A gyertyák és a mécsesek pislákolása nem gyakorolt számottevő hatást a természetre, de az 1800-as évek eleje óta gyakorlatilag folyamatosan és exponenciálisan növekszik az emberiség fényhasználata. A fényszennyezés legáltalánosabban előforduló problémája az élővilágban, hogy a mesterséges fények zavart okoznak a tájékozódásban. Ennek következményeként főként a repülő állatok (de mások is, így a teknősök vagy a békák) egyszerűen eltévedhetnek, megszokott útvonaluk helyett fénycsapdába eshetnek, magas épületeknek ütköznek, vagy éppen nem találnak vissza fészkükbe, élőhelyükre. Éjszakai életmódú fajok esetében a mesterséges fények lerövidíthetik a táplálékszerzésre hasznosítható időszakot. Még akkor is, ha vannak olyan fajok, amelyek viszonylag gyorsan alkalmazkodnak a megváltozott fényviszonyokhoz, sőt, a világítás haszonélvezői lesznek. Ők viszont a bőséges táplálék vonzására a megvilágított úton járhatnak rosszul, mert elütik őket a gépjárművek. A Naphoz hasonlóan a Hold is fontos tájékozódási pontot jelent. Nagyon sok faj számára lényeges az, hogy „lakóhelyéről” viszonylag nagy távolságokra repüljön élelemért, majd onnan ismét hazajusson. Gondoljunk csak a virágporért kilométerekre repülő méhekre. Számukra és a többi nappal aktív lényeknek a környezetet kellően megvilágítja a Nap, ahhoz hogy a fák és más növények kontúrja, szerkezete kellő tájékozódási alap legyen. Az égbolt is fényes, így a fényének polarizáltsága iránytűként szolgálhat.

De mi történik éjszaka? Hogyan tájékozódnak például az éjszaka repülő rovarok – akik többségben vannak a nappal aktív társaikhoz képest? Egyrészt szemük alkalmazkodott az éjszakai viszonyokhoz. A nappal repülő rovarok összetett szemének egy egysége csak a saját fotóérzékelőjéhez juttatja el a fényt. Az éjszaka repülő rovaroknál részben eltűnt az egységeket elválasztó fal és a lencse úgy módosult, hogy a saját irányától eltérően érkező fényt a szomszédos receptorokhoz irányítsa. A szem felbontóképessége nem növekedett meg ezáltal, de ugyan ahhoz a „pixelhez” nagyobb felületről gyűjti a fényt. Ezáltal alkalmassá váltak arra, hogy éjszakai fényviszonyok mellett is megtalálják legelőjüket vagy éppen prédájukat. A tájékozódáshoz néhány szabályt használhattak mindösszesen: a Hold lassan mozog az égen, iránya pedig – nagy távolsága miatt – független attól hogy éppen milyen messzire repültek. Kiváló tájékozódási pont. Az égbolt éjszaka is jelentősen fényesebb mint a talaj vagy a növénytakaró. Ha baj van, akkor a világos felé kell repülni – ott szabad a mozgás, nem kerül semmi az útba. A Hold és így bármilyen fény látványa egyben a szabad útvonalat is jelzi. Ezek lehetnek a fő tényezők – és valójában nem is ismerünk még mindent pontosan – amik arra vezetnek, hogy az élőlények egy része vonzódik a fényhez, azaz fototaxisuk pozitív. A történetben az a szomorú, hogy a vonzódás nem tényleges, azaz nem származik haszna a rovarnak abból, ha minden fényhez vonzódik. Gondoljunk csak azokra a rovarokra, amik akár a gyertyafénybe is berepülnek, és ott elégnek…

A pozitív fototaxis egyik érdekes formája az, amikor lényegében nem is a fény irányába repül a rovar. A tényleges célja az lenne, hogy egyenesen repüljön. Évmilliók alatt rögződött DNS-ében is, hogy a Hold fényét meghatározott irányban tartva röppályája egyenes lesz. Ennek segítségével eljuthat egy másik legelőhelyre, vagy éppen visszaérhet pihenőhelyére. Szemük felbontása nagyon is korlátozott – egy koncentrált fény az éjszakában a Hold képzetét kelti bennük. De mit okoz egy közeli fényforrás? Haladási irányukat és a fényforrás irányát bezáró szöget állandónak tartva a rovar spirális pályán közeledik a fényforráshoz, esetleg még mielőtt azt elérné, zavaros körpályára áll. Mindannyiunk számára ismerős ez a látvány a lámpa körül röpködő rovarokról.

Egy másik lehetséges folyamat a fénycsapda létrejöttére az, hogy amint mi is, erős fény hatására egy időre lecsökken a szem érzékenysége. Próbál ugyan eltávolodni a fénytől a rovar, de miután sötétebb térbe jut, ideiglenesen lecsökkent látóképességével ismét a látszólagos biztonságot választja és visszatér a a világítás irányába. Sok repülő éjszakai lepke egyszerűen leszáll egy megvilágított felületre, mert a látvány azt a képzetet kelti, hogy elérkezett a nappal, a pihenés ideje. Az eddigiekben emlegetett hamis pozitív fototaxis végeredménye minden esetben az, hogy lecsökken, vagy teljesen megszűnik az az időtartam, amit az élelem megszerzésére vagy éppen a szaporodáshoz szükséges pár megtalálásához kell. Hogy milyen erős ez a hatás, az egyedek ezreivel, kilóival vagy éppen tonnáival mérhető. Számos példát találhatunk erről az egyre szaporodó szakirodalomban.

A fényszennyezés éjszakai rovarokra gyakorolt hatása túlmutat az éjszakán. Egyre többet hallunk arról, mekkora problémát jelenthet a virágok megporzásának elmaradása amiatt, mert csökken a beporzó rovarok száma. Valószínűleg tévesen, Einsteinnek tulajdonítják azt a mondást, miszerint: "Ha kipusztulnak a méhek, azt az emberiség legfeljebb négy évvel éli túl". Talán túlzó egy kicsit ez az állítás, de jelzi, mennyire fontos a rovarok szerepe a növényvilág, az élelmiszerek szempontjából. Kevésbe ismert, hogy a megporzás nem csak nappal, hanem jelentős mértékben éjszaka is zajlik. Egyre több bizonyíték van arra, hogy a mesterséges fények károsan érinthetik a megporzást is, mivel a rovarokat a a fényforrások elvonzhatják a virágoktól. Különösen meglepő az az eredmény, amely szerint az éjszakai virágporzás csökkenése negatív hatással van a nappali megporzásra is. Nem tudni, mi okozza ezt az összefüggést, de jelzi, mennyire bonyolult összekapcsolódások vannak az ökoszisztémában. Ha valahol beavatkozunk, egészen meglepő helyen is következményei lehetnek tevékenységünknek.

Madarak

A fény nem csak a rovarokat csaphatja be. A madarak látása kifejezetten éles, sokkal jobb is lehet, mint az emberé, de a természetes környezettől eltérő fények náluk is zavarók lehetnek. Az ornitológusok számára régóta nyilvánvaló a fény esetenként kártékony hatása. A baglyok kiválóan látnak sötét környezetben. Ez előnyt jelent számukra a vadászás közben. Tévesen elsőre úgy gondolhatnánk, hogy a környezeti fények növekedése segíthet a vadászatban. De ez nincs így. Egyrészt a sötéthez alkalmazkodott baglyok kerülik a megvilágított területeket, így életterük lecsökken. Másrészt a zsákmányállatok is elkerülik a megvilágított területeket, tovább növelve a problémát. A költözőmadarak egy része éjszaka (is) utazik, s tájékozódásukban fontos szerepet játszik a csillagos égbolt. Ha természetes fényeken kívül más "műcsillagok" is megjelennek, vagy az égbolt megnövekedett háttérfényessége miatt eltűnnek az égről a csillagok, az komolyan megtévesztheti a madarakat vagy a pillangókat, akár vesztüket is okozva. A madarak éjszakai tájékozódása csodálatra méltó. A kék sármány esetén azt is kimutatták, hogy a tájékozódásként használt sarkcsillagot és annak környezetét az égbolt forgása alapján azonosítja, s a megtanult alakzatot később már felismeri. Planetáriumi körülmények között a mesterséges égboltot lassan egy másik fényes csillag körül forgatva a madár az újabb alakzatot jegyezte meg, s utána már azt használta tájékozódási pontként álló égbolt alatt is. Utána a szabadba kerülve (persze a vizsgálatot speciális ketrecben végezték) ismét megtanulta a sarkcsillag irányát. Ezek a sármányok borult időben is elvesztik éjszakai tájékozódási képességüket.

Felmérések szerint évente több millió madár pusztul el azért, mert toronyépületeknek ütköznek. Az esetek egy részéért maguk a tükröző felületek felelősek, de nagyobb részben az épületek kivilágítása csalja halálos csapdába a madarakat. Az utóbbi időben a tengeri madarak fiókáinak kezdő repüléseit nehezítő kockázatokról is egyre több írás jelenik meg. Az újabb eredmények annak is köszönhetők, hogy a mozgást rögzítő, GPS-alapú eszközök mérete elérte azt a szintet, amely elhanyagolható a fiókák testtömegéhez képest, így alkalmas röppályájuk vizsgálatára. Több madárra is jellemző, hogy szürkületben hagyja el a fészkét, és első útja a tenger irányába vezet, majd onnan kell visszatérnie élőhelyére. Sajnos, ez utóbbi próbálkozás nem mindig sikeres. A viharmadaraknál például már régebben megfigyelték a „kihullást”, amikor is a fészküktől távolabb érnek talajt, és ez végzetessé válik számukra. Néhány szigeten önkénteseket toboroznak az eltévedt fiókák begyűjtésére és arra, hogy ezeket megfelelő gyűjtőközpontokon keresztül visszajuttassák élőhelyükre. A begyűjtési adatokból egyértelműen kiderült, hogy a kihullás legtöbbször a kivilágított területekhez, településekhez és üdülőközpontokhoz közel történik. A turizmus fejlődése folyamatosan növeli ezt a kockázatot. A kihullott madarak legriasztóbb példája a Newell-vészmadár (Puffinus newelli) sorsa. A Hawai-szigetekhez tartozó Kauain a legutóbbi néhány évtizedben e veszélyeztetett faj több mint harmincezer egyedét gyűjtötték be, de a veszteség ennél nagyobb lehet. A Kanári-szigetekhez tartozó Tenerifen azt tapasztalták a GPS-nyomkövetők adatai alapján, hogy a tengerről visszatérő mediterrán vészmadarak (Calonectris diomedea) azért nem jutnak vissza a fészkükhöz, mert a fények irányába tévednek.

Teknőcök és sokan mások

Más állatoknak az éjszaka sötétje a biztonságot jelenti. Csak egy példa a tengeri teknőcöké Floridában, amely a legnagyobb tojásrakó helyük az Egyesült Államokban. A teknőc bébik az éjszakai sötétség védelmében bújnak elő a homokban lévő tojásokból és másznak életükért küzdve a tengerbe. A tenger irányát a vízfelületről visszaverődő csillag- esetleg holdfény határozza meg. A mesterséges fények hatására a teknőcök rossz irányba indultak! Ebből is látható, hogy az élővilág mennyire alkalmazkodik a természetes fényviszonyok váltakozásához. A mesterséges fények elburjánzásával a teknőcök veszélybe kerültek, ezért a floridai partvidéken ma már ennek megfelelően szabályozzák a közvilágítást!

Sajnos, egyelőre még hiányosak az ismereteink azokról a határértékekről, amelyek fölött a mesterséges fények károsan érintik környezetünk élővilágát. További kérdés, hogy mekkora sötét védőzónáknak kellene lenniük ahhoz, hogy az életközösségek fennmaradjanak. Ezek a kérdések különösen időszerűek napjainkban, amikor a világítás spektrális összetétele az élővilág szempontjából kedvezőtlen irányba tolódik el a nátriumlámpákat kiszorító LED-ek terjedésével párhuzamosan. Az ízeltlábúak – például az este és éjszaka aktív lepkék, illetve egyéb rovarok – különösen érzékenyek a hideg (fehér, kék és ibolyántúli) fényre. A lepkék szeme például a 380–400 nanométernél a legérzékenyebb, míg a hosszabb hullámú spektrális régiókban kevésbé érzékeny. Ez is magyarázza, hogy a világítótestek vonzó hatása nagyban függ a kibocsátott fény spektrális összetételétől. Ezért a rövid hullámhosszú (hideg, fehér) fényt kibocsátó fémhalogén vagy LED-lámpák hatszor–tízszer nagyobb vonzó hatást fejtenek ki például a molylepkékre, mint a nátriumlámpák. Tehát a lepkék számára az ugyanolyan fénykibocsátású, hideg fényű LED akár tízszer fényesebbnek látszik, mint a sárgás nátriumlámpa.