保护我们的暗夜

波　罗

每当夜晚,你站在山顶或者自家高楼的阳台上,俯视底下灯火万盏的城市,你总会产生美不胜收的感觉:高速路上的车灯像钢水般流动;街灯、路灯像纵横交错的光的河流,遍布城市的每个角落;而娱乐场所发出的七彩霓虹,透露出里面纸醉金迷的生活;还有那些灯火通明的酒楼,看起来比白天更显得金碧辉煌,使人悠然神往;即使在幽静的居民小区,每一扇窗子里也闪着一盏盏豆灯,整幢楼仿佛是一个百眼巨人……总之,对于现代的城市来说,夜晚的灯光已经不仅仅限于照明,更是装扮城市夜景不可少的手段。

但是你恐怕没有想到,在人们不遗余力地用灯光装扮城市的时候,这些娱人眼目的亮光不仅浪费了大量能源,而且对天文观测、人体健康以及城市的生态系统均造成了严重的危害,由此产生一种新型污染,叫“光污染”。

何处寻找一片天文观测的“净土”

所谓光污染,简单地说,就是光对人类及自然环境造成的负面影响。这种污染大部分来自低效率、非必要的人造光源。首先深受其害的是天文学家。

你有没有注意到,现在夜晚能看到的星星越来越少了?星星正从我们的夜空中逐渐消失!据统计,在夜晚,天空不受光污染的情况下,可以看到的星星约为7000颗,而在人工白昼的影响下,只能看到大约20—30颗星星。2006年美国一份调查显示,夜晚灯光造成的光污染使世界五分之一的人对银河系视而不见!当2005年洛杉矶发生大停电时,许多人立即打电话到警察局报警,声称天空中出现了一条令人不安的光带,那其实不是别的,而是银河。

光污染对天文观测影响巨大,历史上由于光污染而迫使天文台搬迁的例子比比皆是。

日本东京天文台于1878年建在东京市中心,上世纪20年代被迫搬迁到郊区;1955年由于郊区的光污染不得不第二次搬迁;1973年新址的光污染又迫使天文台第三次搬迁。西方国家的许多天文台也多次迁址,有的甚至搬到国外夜空尚未受到污染的地方。

我国的一些天文台也有同样的遭遇。中国科学院紫金山天文台和上海天文台为了避开城市照明对天文观测的影响,均在其他地区另觅观测基地。紫金山天文台始建于1934年,位于南京紫金山巅。上世纪30年代工业化程度低,空气通透性和可见度非常高。但随着城市的快速发展,南京夜晚的天空如同白昼,对天文观测造成严重干扰,天文台不得不选址搬迁。

为了获得真正的夜空,天文学家不得不在越来越偏远的地方建设天文台。然而,他们能躲到哪里去?他们又能躲多久呢?研究表明,即便是卫星照片上看起来一片漆黑的地方,实际上往往也受到了周围城市、村镇灯光的影响。现在要在地球上寻找满足天文台基本条件的观测地——一片方圆250公里内都没有灯光影响的地方——谈何容易!

破坏人体生物钟的杀手

夜晚的灯光还是破坏人体生物钟的杀手。人身上有一种叫“褪黑素”的物质,这种东西最怕光亮,黑夜中哪怕短短几分钟的光照都会破坏其合成。而褪黑素与人的睡眠、体温等生物节律紧密相关。其正常形成一旦遭到抑制,不但扰乱人体的生物钟,还会增加妇女乳腺癌的发病率。这也许就是在昼夜倒班的妇女中,乳腺癌的发病率明显偏高的原因。

生物进化已经把我们造就成适应自然昼夜更替的动物,而室内光污染,尤其是夜间过度使用灯光,打破了这种规律,导致人体生理节律紊乱,还会引发诸如头疼、疲劳、性功能减退、焦虑和睡眠障碍等多种疾病,让我们的身体付出沉重的代价。

过度照明是造成睡眠障碍的原因之一。睡觉的时候,我们的身体会进行一系列重要的新陈代谢活动,包括蛋白质合成、细胞分裂和生产激素等,这些活动是维持免疫功能和人体生理所必须的。失眠不仅会让白天的工作和精神受到严重的影响,还可能会导致更严重的生理和心理问题的出现。比如,睡眠不足或者睡眠质量不高会延缓疾病康复的周期,还会引发焦虑和抑郁。

研究人员通过动物实验发现,和那些正常接触阳光和灯光的新生老鼠相比,在老鼠出生之后一个月,每天增加4个小时的灯光照射,这些老鼠出现抑郁和其他情绪障碍的机会将大大提高。这是因为,婴儿出生后的几周是生理节律形成的关键时期,如果这时打乱这种时间周期,就会影响新生儿自然节律的形成,而过度照明很大程度上就会打乱这种时间周期。

灯光害惨了夜间活动的动物们

过度的灯火不但影响到了人类自身,也干扰了我们周围的生态环境。自然界的动物和植物也早已形成一套与一天24小时相适应的生物节律,这些节律由基因携带着代代相传。当环境中光线的节律被打破时,动物们从交配、迁徙到睡眠、觅食等活动都可能因为夜间的灯光而被打乱。

首当其冲的是那些夜间活动的动物,比如蝙蝠、猫头鹰、浣熊、小狼、鹿和麋等。城市和村镇的光污染使得它们的生态系统平衡遭到破坏:繁殖受到了影响,种群数量锐减;太多的灯光使它们难以寻找食物;有些动物还可能因为灯光而暴露在天敌面前。总而言之,对它们夜间活动能力造成的影响导致了它们的死亡。

鸟类的夜间迁徙也会受到灯光的严重干扰。许多鸟类会被夜间的灯火吸引,每年,仅仅在北美,就有一亿只鸟撞死在灯火通明的高楼大厦上。在加拿大多伦多,每年有大约一万七千只迁徙的鸟儿撞死在金融区的高楼上,当环保志愿者把这些鸟的尸体摆满地面时,场面触目惊心。还有一些鸟会深深地迷恋射灯发射出的光柱。它们不停地绕着光柱盘旋,直到耗尽最后一丝体力而跌落、死亡。迁徙中的鸟还可能因为灯光而迷路,再也到达不了目的地。

有个成语叫“飞蛾扑火”,这说明昆虫对夜晚的灯光非常敏感。研究发现,一只小型广告灯箱一年可以杀死约35万只昆虫。亮如白昼的夜晚还会严重影响昆虫、特别是成虫的生命周期。而昆虫是大自然食物链上的一个重要环节,很多小型动物、鸟类和蝙蝠都以昆虫为主要食物,许多植物靠昆虫传授花粉。如果昆虫的种类和数量发生变化,必将严重影响生态环境。

如何减少光污染

光污染虽然会带来这么多的害处,但要治理起来,倒是相对简单的,最重要的是我们要加强“暗夜”意识。比如通过撤掉射灯、为路灯加上遮光罩等办法,可以避免将灯光无谓地射向树木、大厦和夜空。在高速公路上,沿途安装荧光板,这样它们只会向车灯的方向反射光线,而不会像路灯那样浪费灯光和能源。在日常生活中,我们也不要忘记举手之劳,随手关灯,不挥霍灯光。

在减少光污染方面,美国的夏威夷岛是世界上许多城市的榜样。该岛上安装有多台直径8到10米的大型天文望眼镜,那是世界上最大的天文望远镜。岛上的第二大城市海洛,城市中的路灯都加装了遮光罩,所以当人们站在半山腰往下看时,会感到这是一个黯淡的城市;而走在这座城市的街道上时,却又不会感到黑暗。这样,既减少了光污染,又不会影响正常的生活。如果我们的城市都能像它那样做,那全球的光污染就会大大减轻,这也是本次国际天文年活动希望不久的将来能达到的目标。

(选自《科学之谜》)