Artificiellt ljus på natten är inte bara ett hälsoproblem för oss som sitter i sängen och rullar genom Instagram istället för att slå i säcken - det skadar hela utomhusekosystemen.
När de djur som bor i och runt bäckar och våtmarker sätter sig in i sina nattliga rutiner, gatljus och andra belysningskällor filtrerar ner genom träden och in i deras livsmiljö, apa med det normala läget, enligt ny forskning från Ohio State University.
"Detta är bland de första studierna som visar att ljus på natten har skadliga effekter inte bara på enskilda organismer i miljön, men också på samhällen och ekosystem, "sa Mazeika Sullivan, huvudförfattare till studien, som visas idag (19 december, 2018) i tidningen Ekologiska tillämpningar .
"Nattljus har djupa effekter som sträcker sig över hela ekosystemet, sa Sullivan, chef för Ohio State's Schiermeier Olentangy River Wetland Research Park och docent i miljö och naturresurser.
Även om många kanske inte tänker på det, artificiellt ljus är en förorening, förändrar den naturliga livssättet för människor, djur och växter, han sa, tillägger att urbaniseringen snabbt ökar både i USA och runt om i världen.
"Vi upplever denna förorening som vi inte tänker på, men det är runt omkring oss och det är kroniskt och det händer överallt - från nybelysta byar på landsbygden i Afrika till bäckar längs motorvägen i Columbus, Ohio, "sa han." Det är också utan motstycke i jordens historia. "
Den nya studien undersökte ljusets roll på bäckar och våtmarker i och runt Columbus. Månsken under en klar himmel kan ge en ljusstyrka på 0,1 till 0,3 lux, Sullivan sa. Strömmarna i studien var vattendrag som rinner ut i floderna Scioto och Olentangy, med ljus från 0,01 till 4,0 lux. Våtmarker i Olentangy River Wetland Research Park hade belysning från 0 till 20 lux.
Forskargruppen undersökte effekten av befintligt artificiellt ljus i strömmar, och de manipulerade ljuset i våtmarker. I samtliga fall, det fanns en baldakin av träd och annan vegetation ovanför, buffra ljuset.
Från dessa områden, de samlade en mängd allestädes närvarande vattenlevande och landlevande ryggradslösa djurarter, inklusive majflugor, vatteninsekter, myror och spindlar.
De fann att artens sammansättning förändrades med ökad ljusintensitet.
De upptäckte också att matkedjelängden för ryggradslösa samhällen - ett mått som berättar för forskare om komplexiteten i en matväv - förkortas med mer ljus.
"Minskningar i livsmedelskedjans längd är en ganska stor sak, eftersom det inte bara speglar förändringar i ett ekosystems arkitektur - antalet olika arter - utan också förändringar i ekosystemets stabilitet och näringsflöden, "Sa Sullivan.
"Artificiellt ljus minskade näringskedjans längd i denna studie, vilket innebär att ekosystemet är mindre komplext. "
Forskarna såg också skadliga förändringar i energiflödet - hur näringsämnen cirkuleras mellan vattenlevande och närliggande ekosystem. Särskilt, ryggradslösa djur blev mindre beroende av matkällor som har sitt ursprung i vattnet när de utsattes för måttliga ljusnivåer.
Orsakerna till förändringarna är komplexa, och kan inkludera sådana faktorer som en ökning av rovdjur som lockas till ett upplyst område på natten, vilket minskar befolkningen i sitt byte, eller till och med förändringar i växttillväxt, Sullivan sa.
Tidigare studier har tydligt visat att enskilda arter påverkas av artificiellt ljus.
"Det klassiska exemplet är kläckande havssköldpaddor som blev desorienterade och istället för att gå mot det månskenna havet på natten, de var på väg inåt landet, mot kustbelysning, "Sullivan sa." I så fall, ljushanteringstaktik har hjälpt till att lösa problemet. "
Men tills nu, forskare har inte helt detaljerat de bredare konsekvenserna - hur ljus kan påverka artinteraktioner, samhällen och viktiga ekosystemfunktioner.
"En av de snyggaste delarna med denna forskning är att vi skalade upp och sa, "Vad betyder det för hela samhället och ekosystemet?", Sa Sullivan.
Går framåt, Sullivan vill utforska större frågor på ekosystemnivå, till exempel hur ljusets effekter bidrar till fisk- och fågelpopulationer och till vattenkvaliteten.
"Jag tror att vi kommer att börja upptäcka att det ljuset har kaskadkonsekvenser som är kopplade till andra miljöproblem vi ser, möjligen inkluderande skadliga algblomningar. "
Arbetet inom detta område kommer att fortsätta med en ny $ 600, 000 bidrag från Ohio Department of Transportation, som letar efter sätt att bättre förstå hur vägbelysning interagerar med miljön, Sullivan sa.
Ett särskilt fokus kommer att vara LED -lampors roll, som ersätter många halogenlampor för att spara energi.
Insatser som att noggrant rikta ljus, att använda rörelsessensorer för att aktivera ljus endast när de behövs och dämpning av belysning under tider då mänsklig aktivitet är minimal kan alla ha potential att buffra effekterna av belysning nära vilda djur, Sullivan sa. Att tänka på vilka typer av lampor som används kan också vara viktigt, han sa.
