آیا دانشمندان می‌توانند از جذب مرگبار حشرات به نور مصنوعی جلوگیری کنند؟
هر تابستان، روی پل‌های سرتاسر جهان، قتل‌عام «یکروزهها» رخ می‌دهد. در ابتدا، هوای گرم موجب تغییر شکل لارو آبزی این حشرات می‌شود. طی چند ساعت، حشرات بالغ بالدار این نوع حشره که عمر کوتاهی دارد از نهرها، رودخانه‌ها و دریاچه‌ها بیرون می‌آیند تا جفت‌گیری کرده و تخم‌گذاری کنند؛ اما پل‌هایی که با نور مصنوعی روشن می‌شوند، می‌توانند حشرات بالغ تازه را از آب دور کنند و آن‌ها را قبل از اینکه بتوانند تولیدمثل کنند، از بین ببرند. برخی نیز با درخشش سنگ‌فرش فریب می‌خورند و تخم‌های خود را به‌جای آب روی پل می‌ریزند.
آدام اگری، متخصص فیزیک زیستی در مرکز تحقیقات بوم‌شناسی در بوداپست مجارستان که در تلاش است این حشرات در معرض خطر را نجات دهد، می‌گوید از‌آن‌جایی که یکروزهها رشد جلبک‌ها را کنترل می‌کنند و غذای ماهی‌ها هستند، سرنوشت این حشرات ممکن است بر کل اکوسیستم‌ها اثرگذار باشد.
به گزارش ساینس، یکروزهها تنها موجوداتی نیستند که جذب چیزی می‌شوند که دانشمندان آن را نور مصنوعی در شب (ALAN) می‌نامند. استفانی واز، حشره‌شناسی در پردیس اصلی دانشگاه فدرال ریو دوژانیرو می‌گوید مطالعاتی از سراسر جهان در حال یافتن تأثیرات نگران‌کننده‌ی این مسئله روی جفت‌گیری و فراوانی حشرات است. در یک سال گذشته، پژوهشگران اولین مطالعات تجربی و منطقه‌ای را در مورد این مشکل منتشر کرده‌اند و در شماره ماه مارس مجله‌ی Insect Conservation and Diversity به‌طور خاص به این موضوع پرداخته شد.
همان‌طور که روی این پل در نابارای اسپانیا دیده می‌شود، چراغ‌های خیابان ممکن است میلیون‌ها یک‌روزه را به کام برگ بکشانند
استفان فرگوسن، متخصص بوم‌شناسی فیزیولوژی در کالج ووستر می‌گوید برخی پژوهشگران فکر می‌کنند شب‌های روشن‌تر ممکن است در کاهش اخیر حشرات نقش داشته باشد. در شرایطی که تعداد حشرات در برخی مناطق تا ۸۰ درصد کاهش پیدا کرده است و طبق برخی برآوردها ۴۰ درصد از گونه‌های حشرات در مسیر انقراض قرار گرفته‌اند، برخی پژوهشگران از آخرالزمان حشرات سخن می‌گویند و در این میان، نور مصنوعی شب یکی از عوامل تأثیرگذار است. اما حتی با وجود به صدا درآوردن زنگ خطر، دانشمندان به راه‌حل‌های ساده‌ای برای حل این مشکل اشاره می‌کنند. برای مثال، اگری دریافته است که نصب چراغ‌های روشن در ارتفاع کم در سمت پل‌ها یکروزهها را نزدیک آب نگه می‌دارد.
اما پژوهشگران هنوز در بخش آغازین داستان روشنایی مصنوعی جهانی سازگار با محیط زیست هستند. فرگوسن می‌گوید بسیاری از حشرات و جانوران دیگر نیز به سمت نور کشیده می‌شوند، زیرا برای جهت‌یابی به ماه یا خورشید متکی هستند.
به گفته‌ی فرانز هولکر، پژوهشگر ALAN در دانشگاه آزاد برلین که با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای، مصرف انرژی و داده‌های دیگر این برآورد را به دست آورده است، نور شبانه هر سال بیش از ۴۰ درصد افزایش پیدا می‌کند. شهرها در حال استفاده از دیودهای ساطع‌کننده نور بیشتری هستند که نور آبی آن‌ها روشن‌تر از درخشش زرد چراغ‌های بخار سدیم خیابان است. حتی مناطق تاریک هم دیگر خیلی تاریک نیستند. واز می‌گوید مناطق حفاظت‌شده نمی‌توانند این شدت نور را خنثی کنند.
برت سیمور، متخصص بوم‌شناسی رفتاری در دانشگاه واشینگتن و همکارانش در پیش‌چاپی گزارش می‌کنند، در شب‌هایی که نور ماه وجود ندارد، درخشش آسمان مصنوعی در ۲۲ درصد از کل زمین‌های کره زمین از ترکیب نور ستاره‌ها و دیگر منابع طبیعی بیشتر است و مناطق دارای تنوع زیستی بالا به‌طور نامتناسبی تحت تأثیر این موضوع قرار دارند.
با توجه به عوامل دیگری که آن‌ها نیز به حشرات آسیب می‌رسانند، مانند تخریب زیستگاه و تغییرات اقلیمی، پیوند دادن نور به کاهش گونه‌ها چالش‌برانگیز است. درحالی‌که این موضوع به‌خوبی مورد مطالعه قرار نگرفته است، مطالعات پراکنده نشان می‌دهند که تأثیر آن ممکن است قوی باشد. هولکر و دیگران محاسبه کرده‌اند که ۹ میلیون چراغ خیابان موجود در آلمان در شب حدود یک میلیارد حشره را جذب می‌کنند که بسیاری از آن‌ها می‌میرند یا به‌وسیله‌ی خفاش‌ها و شکارچیان دیگر کشته می‌شوند.
پژوهشگران تخمین زده‌اند که حداقل یک سوم از حشراتی که اطراف نورهای مصنوعی جمع می‌شوند، بر اثر تخلیه انرژی می‌میرند یا توسط شکارچی‌ها خورده می‌شوند. مطالعه‌ی اخیری وسعت این تأثیر را نشان می‌دهد. بر اساس این مقاله که در مجله Biology Letters منتشر شد، در شب ۲۷ جولای ۲۰۱۹، درخشش چراغ‌های لاس‌وگاس شمار فراوانی از ملخ‌های مهاجر را از هوای بالا شهر به‌سوی خود کشاند. ابرهایی از ملخ روی رادار هواشناسی قابل مشاهده بودند. السک تیلنس، بوم‌شناسی از دانشگاه اوکلاهما و همکارانش با برآورد تعداد حشراتی که قبل، در جریان و پس از ازدحام دیده شدند، محاسبه کردند که در اوج خود، این گروه حشرات ۳۰٫۲ تن وزن داشتند و شامل ۴۸ میلیون ملخ می‌شدند. این وضعیت احتمالا در مقیاس‌های کوچک‌تر در مکان‌های زیادی و با حشرات بیشتری رخ می‌دهد.
در هلند، ائتلافی از دانشگاه‌ها، سازمان‌های غیرانتفاعی، صنعت و دولت در حال بررسی اثرات نور روی اکوسیستم‌های محلی در قالب پروژه Light on Nature هستند. در این پروژه، آزمایش‌های طولانی‌مدتی در قطعاتی از زمین در مناطق تاریک راه‌اندازی شد. پژوهشگران برخی از قطعات را با نورهایی با رنگ‌های متفاوت روشن کردند و جوامع خفاش و حشرات را تحت نظر قرار دادند. روی ون گرونسون و همکارانش در ژوئن ۲۰۲۰ در مجله‌ی Current Biology گزارش کردند که بین سال‌های ۲۰۱۲ تا ۲۰۱۶، تعداد بیدها در نقاط تاریک ثابت مانده بود اما در مناطق نورانی ۱۴ درصد کاهش پیدا کرده بود. داگلاس بویز، حشره‌شناس مرکز بوم‌شناسی و آب‌شناسی بریتانیا می‌گوید: «این مطالعه تنها شواهد تجربی منتشرشده تاکنون را در مورد اثرات بلندمدت ALAN ارائه می‌دهد.» سیمور می‌افزاید: «بیدها با شرایط نور شبانه غیرطبیعی بمباران می‌شوند که سیستم حسی آن‌ها برای آن سازگاری پیدا نکرده است.»
تاکنون، بیشتر پژوهش‌ها روی نور مصنوعی در اقلیم‌های معتدل انجام شده است. اما مطالعات مدل‌سازی واز به آلودگی نوری به‌عنوان یک علت احتمالی کاهش در تنوع کرم شب‌تاب در جنگل‌های آتلانتیک برزیل اشاره دارد.
جسیکا دایشمان، متخصص بوم‌شناسی کاربردی در مؤسسه زیست‌شناسی حفاظت اسمیتسونین آنچه را که وقتی چراغ‌های برق در جنگل گرمسیری دورافتاده‌ای در پرو برای اولین‌بار روشن شدند، اتفاق افتاد، مستندسازی کرد. او می‌گوید: «از نزدیک شاهد ابرهای بزرگی از حشرات بودم که وقتی چراغ‌ها برای اولین‌بار نصب شدند، به‌سوی آن‌ها کشیده شدند و فراموش کردن این منظره دشوار است.» بیشتر حشرات خصوصاً مورچه‌های بالدار و مگس‌ها براثر تخلیه انرژی می‌میرند یا شکار می‌شوند. او نگران است که تلفات شبانه موجب کاهش گرده‌افشانی و دیگر خدمات اکوسیستمی شود که این گونه‌ها فراهم می‌کنند؛ بنابراین، او هم مانند بیشتر پژوهشگران ALAN به‌دنبال یافتن راه‌حل است. تیم او بخش‌هایی از جنگل را با چراغ‌هایی به رنگ‌های متفاوت روشن کردند و کشف کردند که چراغ‌های کهربایی نسبت به نور سفید، ۶۰ درصد حشره کمتری به خود جلب می‌کردند.
اما همان‌طور که آوالون اوونز، دانشجوی تحصیلات تکمیلی دانشگاه تافتس در ماه ژانویه در نشست مجازی انجمن زیست‌شناسی تطبیقی و تلفیقی شرح داد، آنچه برای برخی حشرات پرنده خوب است، ممکن است برای دیگران بد باشد.
اوونز واکنش کرم‌های شب‌تاب و سایر حشرات پرنده را در برابر نور قرمز، آبی و کهربایی در منطقه‌ی روستایی کلتویل در پنسیلوانیا مطالعه کرد. در این منطقه آلودگی نوری بسیار کم و کرم‌های شب‌تاب چنان زیاد است که جشنواره سالانه کرم شب‌تاب در آن برگزار می‌شود. وی با مشاهده کرم‌های شب‌تاب در طبیعت، می‌گوید: «متوجه شدم که ازنظر تداخل با رفتاری‌های مرتبط با جفت‌گیری، نور قرمز بهترین نور و نور کهربایی بدترین نور است.» او در آزمایش‌هایی که در آزمایشگاه انجام داد، دریافت که در نور کهربایی، ماده‌ها کاملا تیره می‌شوند و نرها نمی‌توانند آن‌ها را پیدا کنند.
اگری و همکارانش نیز اثر نور را با استفاده از فانوس‌های آویزان به رنگ‌های مختلف را روی پلی آزمایش کردند و از تجمع یکروزهها عکس گرفتند و آن‌ها را شمارش کردند. چراغ‌های آبی، حتی با اینکه روشن‌تر از چراغ‌های زردرنگ جاده بود، حشرات بیشتری را در نزدیکی آب نگه می‌داشت. اکنون دو بهار است که فانوس‌های آبی نصب‌شده روی پل تاهیتوتفالو در شمال مجارستان به مدت سه ساعت پس از غروب خورشید می‌درخشند، درحالی‌که چراغ‌های سفید روی جاده کم‌نور هستند. اگری می‌گوید به نظر می‌رسد این روش مؤثر باشد. یکروزهها رودخانه را ترک نمی‌کنند.
در مکان‌های دیگر ازجمله در مرکز بازدیدکنندگان پارک ملی گراند تیتون آمریکا چراغ‌های قرمزتر و کم‌نورتر آزمایش می‌شوند؛ اما اگری می‌گوید تلاش او و دیگران هنوز خیلی کم است. دایشمان معتقد است که به اقدامات بلند‌پروازانه‌تری نیاز است و می‌گوید به خاطر حشرات و اکوسیستم ضروری است که اطمینان حاصل کنیم مناطق قابل‌توجهی از سیاره‌ی ما همیشه تاریک می‌ماند.