Choć rośliny nie mają zegarków ani kalendarzy, są w stanie z odpowiednią regularnością zapadać w zimowy sen i budzić się do życia. Tę ich zdolność bada fenologia – nauka zajmująca się zależnościami pomiędzy zmianami czynników klimatycznych a regularnymi zjawiskami zachodzącymi w przyrodzie ożywionej, czyli wśród roślin i zwierząt.
Dotychczasowe badania wykazały, że globalne ocieplenie przesunęło na całym świecie zjawiska fenologiczne – kwitnienie, owocowanie, zapadnie zwierząt w sen zimowy. Szczególnie duże zmiany można zaobserwować na terenach miejskich, które są zazwyczaj o 1–3 st. C cieplejsze niż tereny wiejskie.
Ale nowe badanie pokazuje, że nie tylko rosnące temperatury są zagrożeniem dla miejskiej roślinności, lecz także zanieczyszczenie światłem.
Wiosna w mieście zaczyna się o 6 dni wcześniej
Zespół pod kierunkiem dr Lin Meng z Uniwersytetu Iowa wykorzystał w swojej pracy dane satelitarne z lat 2001–2014. Dzięki zdjęciom z satelitów naukowcy mogli sprawdzić, kiedy drzewa w poszczególnych regionach zaczęły zmieniać kolor na zielony, czyli wypuszczać pierwsze pąki i liście.
Naukowcy przeprowadzili obserwacje dla 85 największych miast Stanów Zjednoczonych, skupiając się na różnicach między obszarami położonymi w ścisłych granicach miast, przedmieściami oraz pobliskimi terenami wiejskimi. Odkryli, że wiosenna zieleń w miastach pojawiała się średnio o 6 dni wcześniej, niż na obszarach wiejskich.
Zespół dr Meng sugeruje, że ta sześciodniowa różnica jest spowodowana głównie wyższymi temperaturami panującymi w miastach Temperatury te były średnio o 1,3 st. C wyższe niż temperatury w okolicznych wsiach. Naukowcy uznali jednak, że zmiana temperatury nie daje pełnego obrazu „miejskiej wiosny”. W podobny sposób postanowili sprawdzić wpływ sztucznego oświetlenia na zazielenienie się krajobrazu.
Skutki zanieczyszczenia światłem niedoszacowane
W drugim etapie badań naukowcy zestawili dane z NASA Black Marble (narzędzia badającego zanieczyszczenie światłem) z zapisami z amerykańskiej Narodowej Sieci Fenologicznej. Tym razem szukali różnic między silnie oświetlonymi obszarami miejskimi, a terenami niemal całkowicie pozbawionymi sztucznego światła, które mogłoby zakłócać naturalny cykl dzień–noc.
Analiza wykazała, że intensywne sztuczne światło było powiązane z wiosennym zazielenieniem występującym średnio 9 dni wcześniej, niż na terenach nieoświetlonych. Co więcej, obecność światła wpływała też na opóźnienie jesiennego wybarwiania liści. W miastach następowało średnio 6 dni później, niż na terenach bez sztucznego oświetlenia.
– Odkrycia te wskazują, że sztuczne światło może przekłamywać długość dnia i powodować wcześniejsze wiosenne zazielenienie, szczególnie w połączeniu z cieplejszymi temperaturami. Co więcej, nasze wyniki sugerują, że znaczące i dalekosiężne konsekwencje zanieczyszczenia światłem ekosystemów lądowych zostały w dużej mierze przeoczone – mówi dr Meng.
Kaskadowe skutki dla ekosystemu
W artykule opublikowanym w prestiżowym czasopiśmie naukowym „Science” dr Meng wyraziła obawy, że spowodowane działalnością człowieka zmiany w środowisku miejskim będą przyspieszać, a ostatecznie odbiją się na całym ekosystemie. – Zmiany te mają kaskadowe skutki ekosystemowe. Wpływają na sezon alergiczny, sezon występowania komarów czy obieg wody – wylicza badaczka.
Co więcej, rośliny „oszukane” przez sztuczne światło i wyspę ciepła będą budziły się wcześniej, przez co mogą rozminąć się z zapylaczami. W ten sposób owady zostaną pozbawione cennego pokarmu, a rośliny nie będą mogły owocować, na czym z kolei ucierpią inne gatunki ptaków czy owadów.
– Jako ekolodzy wiemy dużo o wpływie globalnego ocieplenia i zwiększonego stężenia dwutlenku węgla na rośliny, ponieważ są to dwa najważniejsze aspekty zmian klimatu. Ale ilość światła w naturze się nie zmienia, więc większość z nas nie bierze tego pod uwagę – przyznaje dr Meng.
W kolejnych badaniach autorka chce sprawdzić, jak różne gatunki roślin reagują na różne rodzaje światła. Zakłada, że diody LED będą miały inny wpływ na środowisko niż sodowe lampy uliczne, które emitują stosunkowo łagodne światło o żółto-pomarańczowej barwie.
– Znalezienie odpowiedzi na te pytania pomoże w decydowaniu, jakiego rodzaju światła powinniśmy montować w różnych lokalizacjach, aby zminimalizować skutki zanieczyszczenia światłem – mów badaczka.
Źródło: Science.