作者:袁一雪 来源:中国科学报 发布时间:2018/4/13 9:30:17
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暗夜保护地:把大自然的黑还给夜晚


 

■本报记者 袁一雪

人类凝聚了几千年的文明和智慧创造了城市,并努力用灯光点亮城市的夜晚。在经济学家眼里,城市灯光的背后隐藏着巨大的社会经济秘密。这个秘密包括城市人口的数量、预测房价的趋势,以及反映这个城市的经济发达程度。

然而,在天文学家和动物学家的眼中,这样的繁荣背后却隐含忧患:城市的灯光丰富了人类的夜生活,却也“侵犯”了人们享受黑暗的权利,甚至破坏了动植物乃至人类的生物节律。

为了在生态系统中保持完好的暗夜状态,世界自然保护联盟(IUCN)成立了暗夜顾问委员会,力求保护暗夜、防止光污染,并将全球暗夜条件较好的地区纳入保护地名录。

近日,我国西藏的阿里地区和那曲地区也正式被世界自然保护联盟暗夜顾问委员会收录至“世界暗夜保护地名录”,成为我国首批得到国际组织认可的暗夜保护地。

寻找暗夜

从申请到通过认证,阿里与那曲走过了5个年头。5年前,在中科院国家天文台、中国生物多样性保护与绿色发展基金会星空工作委员会等单位支持下,西藏启动了暗夜保护工作,选择位于噶尔县狮泉河镇以南30公里的山地地区、平均海拔4200米的阿里地区和位于那曲县罗玛镇以南13公里处、平均海拔4600米的那曲县罗玛镇,实施了我国首批“暗夜保护地”试点项目。

中国科学院国家天文台研究员赵永恒曾多次在阿里的天文观测站考察,他告诉《中国科学报》记者,此次入选的阿里地区,为国家天文台在西部选择的三个观测点之一,另外两处分别是四川省稻城地区和新疆帕米尔高原的慕士塔格雪山附近地区。

“天文观测地点的选择有几个主要标准,即晴夜数、大气稳定性、夜天光背景和水汽,西部无疑是最好的选择。”赵永恒介绍说。因为晴夜数量、大气稳定性和夜天光背景等因素,会影响光学波段的观测,而水汽则会影响红外波段的观测,吸收红外波段信号。

就这三点而言,阿里的海拔高度是西部三个观测中最高,达到5032米,每年晴夜数量和水汽条件也稳居第一,“虽然三个观测点各有优缺点,但阿里肯定是国内优秀观测点之一”。赵永恒说。

不论是阿里还是那曲,抑或是西部另外两个观测点,暗夜条件好,观测条件佳,都应处在人烟稀少、经济发展缓慢的地区。因为这样的地点光污染比经济发达地区小。

中科院上海天文台曾经试图在上海市附近寻找暗夜条件较好的地区,但明亮的夜景照明让这种寻找变得徒劳。以上海天文台设立在佘山的1.56米望远镜为例,若将其放在夜天光背景21星等(衡量天体光度的量)的地方,可以很容易观测到亮度为20星等的天体。然而,由于佘山使用了大量设计不合理的路灯,夜天光背景目前达到16星等左右,比21星等的地方要亮近100倍,所以佘山1.56米望远镜只能选择亮于15星等的天体进行观测研究。

这种光污染在上海市中心更严重。“大量泛光灯使夜天光背景非常亮,肉眼只能看到少数几颗亮的恒星,更遑论天文观测。城市光污染让生活在城市中的人失去抬头欣赏星空的快乐。”中科院上海天文台研究员唐正宏在接受《中国科学报》记者采访时不无遗憾地说。

而国家天文台最早建立在河北省的兴隆观测站,曾经具备良好的观测条件,一直是光学望远镜安身之处。但由于城市化发展脚步加快,兴隆基地周边省市光污染增加严重,再加上雾霾等天气条件所限,导致那里的观测条件日益恶化。“从这个角度看,我们东部的台址受到经济发展和城市亮化工程影响比较严重。这让大型望远镜因为收集光能力太强而变得无用,所以我们不得不去西部选址。”赵永恒表示。

获益的不仅是星空

根据2016年发布的“世界人工夜空亮度图集”,世界人口的80%生活在夜空辉光下。在美国和欧洲,99%的公众不能体验到自然的夜晚。“在过去30亿年来,地球上的生命在一种由太阳、月亮和星星的照明所产生的光明和黑暗的交替节奏中生存。而现在,人造灯光不仅让黑夜消失,而且增加了能源消耗、破坏生态系统,对野生动植物,特别是迁徙物种和人类健康都带来了危害。”IUCN暗夜顾问委员会委员、中国生物多样性保护与绿色发展基金会副秘书长王豁告诉《中国科学报》记者。

中国科学院动物研究所副研究员李春旺在接受《中国科学报》记者采访时也谈到,所有生物都生活在昼夜更替的自然环境中,并进化出适应这种昼夜节律的生理和行为对策。对于夜行性动物而言,它们进化形成了昼伏夜出的“似昼夜节律”,这种内部的似昼夜节律又被称为“生物钟”,它与自然环境的昼夜变化相匹配,从而使动物得以生存繁衍。

“但是,城市夜晚的灯光相当于延长了动物栖息环境的白天,缩短了夜晚,这种被改变的昼夜节律与夜行性动物的生物钟不匹配,干扰了动物的正常行为和生理节律。”李春旺说。比如,夜行性动物的夜晚活动开始时间和结束时间会受到影响,从而影响它们的采食、繁殖、社会交往、捕食与反捕食等。再者,城市夜晚的灯光会对夜行性动物造成生理胁迫,让动物感觉紧张。如此长期的紧张会影响动物激素的分泌和正常的生理代谢活动,严重时甚至会造成免疫系统等健康方面的问题。

已有研究显示,夜间人造光可能影响湿地生态环境,干扰湿地内青蛙、蟾蜍等两栖动物的夜间繁殖行为,进而减少其种群数量。“夜间人造光会严重影响具有趋光性的昆虫等夜行性动物,比如造成直接死亡,导致被捕食概率增加,干扰发育、繁殖或迁飞等。”李春旺说。

不仅如此,夜间灯光对迁徙物种亦有影响。王豁举例说,比如,海滩上孵化的小海龟,需要通过明亮的地平线来辨认大海的方向。但人工照明可能误导它们的方向,导致错误的行动。仅在美国的佛罗里达,每年都有数以百万计的小海龟死于这种情况。而一些迁徙途中的鸟类,在夜间需要依靠月光和星光指引进行捕猎或迁徙,但人工照明可能使它们偏离航向,撞向城市中危险的高大夜间景观。

还有研究表明,夜晚的灯光同样不利于那些白天活动的鸟类。“除了区分昼行性和夜行性以外,许多动物更倾向于在晨昏活动,夜晚光照对这类动物的影响也很大。”李春旺表示。

事实上,对于所有动物来说,它们对环境的要求就是它们原始的生境。“也就是说,除了原始生境元素以外,不应有任何来自人类的农业生产、旅游、交通、城市建设等干扰。然而,现实情况是不可能完全消除这些方面的干扰,只能平衡人类活动和动物保护的关系,尽量减少干扰,努力维护动物的原始生境。”李春旺建议。

携手推进,让黑夜回归

原始生境的保持并不容易。“目前,IUCN‘世界暗夜保护地’名录只收录了148个,其中,北美地区收录较多,包括加拿大的27个和美国的65个,然而目前来自中国的只有两个。”王豁介绍说,“我国的暗夜保护工作还处于起步阶段,经过过去几年的探索与实践,取得和积累了一定的经验,但也存在不足。”

国外的成功经验或可借鉴。在美国,暗夜保护地会与国家公园和自然保护区合作,在园内或区内设立暗夜保护地。“这样做虽然投资和建设规模不大,但涉及多方面的工作。”中国生物多样性保护与绿色发展基金会星空工作委员会主任任小东说。比如需要当地政府或景区领导的支持,协调与原有的自然生态区或景区的关系,在科普和旅游活动的组织上给予相应的指导,以及在社会层面加大科普宣传的力度,同时还需要照明专家和厂家协助进行户外照明设施的建设或改造等。

“若要形成工作推进合力,有关方面的指导和支持特别重要。”任小东强调。

志同方能道合。2006年,上海天文台就曾为测试新研制的光学望远镜,在江浙一带寻找夜天光背景比较暗的调试观测点。位于浙江安吉的海拔高度900米的天荒坪风景区入选。经过与当地的相关部门沟通,双方在那里共建了江南天池天文科研和科普教育基地。唐正宏介绍说,签订协议后,度假村对原有的路灯进行了改造,加上反光效果好的遮光罩,在地面照明效果不变的情况下还减少朝天的光污染,并且显著降低了用电量,也不产生朝天的杂散光,使得这里成为光学天文观测的理想站点。

此次阿里和那曲的入选,也离不开当地政府对相关工作的高度重视和支持。中国生物多样性保护与绿色发展基金会下一步就将与西藏自治区政府、西藏科协等有关方面深入交流沟通、继续合作,发挥各自优势和作用,深入细致地开展合作,继续帮助和支持阿里、那曲两地完善和改进保护地管理与运行等相关工作建设,尽快推动两地实现相关国际认证,全面落实加快推进暗夜星空项目在西藏地区的工作开展。

同样,阿里作为国家天文台的观测地点之一,赵永恒对于阿里的成功入选也相当兴奋。“阿里入选暗夜保护地后,那里将继续保持良好的观测条件,这与我们的目标一致。”更重要的是,阿里地区还可以将天文台与天文科普相结合,举办科普活动,让更多公众走进阿里,了解天文学,也了解昼夜节律和动物的关系。“这些科普活动对公众科学精神的树立和科学素养的提升都有好处。”赵永恒说。

而且,对于动物来说,“无论是昼行性动物还是夜行性动物,都可以把暗夜公园作为它们的避难所。动物在暗夜公园里可以正常表达行为和生理的节律,进行健康的生命过程,并因此维持物种的本身属性和进化潜力”。李春旺也看好暗夜保护地的建立。他同时建议,这种保护动物的暗夜公园选址不必只局限在高海拔地区,因为不同海拔的不同景观区域都有急需保护的动物,甚至每个自然保护区或保护地都可以划出暗夜区域。

现在,中国生物多样性保护与绿色发展基金会正在向有关部门申请筹备召开“世界星光大会”,希望借此让更多人了解暗夜,也让世界了解中国正在做的工作。同时,他们也正在推动光污染立法工作,并且期待未来国家公园立法能对暗夜和光污染防治方面有所考虑。

“希望在不久的未来,每个人都能享受美丽的星空。”唐正宏期冀道。

 

蒋志海制图

《中国科学报》 (2018-04-13 第1版 要闻)
 
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