2009年6月2日 星期二

都是愛迪生惹的禍:光害




你知道嗎,我們的生活周遭正不斷地發生:有人失眠偏頭痛、駕駛頻出車禍、天文台搬家、飛鳥撞死在玻璃上、青蛙不再鳴叫、稻米不能結穗……這些全都是因為連愛迪生都想像不到的「光害」(light pollution)所造成的。



光害問題其實潛藏著許多危險,只是我們常常忽略,或習以為常的忍耐,以致於讓我們自己的健康、居住品質、人身安全毫無防備的暴露在過度氾濫的光害危機之下。




大發明家愛迪生(Thomas Alva. Edison)在經歷千次的實驗之後,製造出世界上第一個炭絲燈泡,使人們不必再使用危險的瓦斯燈,光明從此走入了每個人的家,也點燃了20世紀的夜空。  星星不見了? 



愛迪生發明了電燈,其貢獻是無庸置疑的,然而夜間照明發展快速,不僅走出了室內,也成為展現城市特色的手法,除了基礎的道路照明,泛光照明也擴及公共空間、戶外景觀及建築物立面,夜間璀璨的燈光,似乎已經成為都市進步繁榮的代名詞。 



當我們頭上的夜空越來越亮,曾幾何時,「臥看牽牛織女星」的意境快成絕響,仰望夜空細數星斗,竟成了現代人奢侈的夢想。每當有獅子座流星雨的消息,新聞總不忘提醒,得至偏遠無光害的郊區才能觀賞。根據美國衛斯理大學(Wesleyan University)太空學教授亞瑟.厄普格倫(Arthur Upgren)的說法,人類正常的眼睛在沒有光害污染下,可以看到2,500顆星星,但在郊區輕微照明環境下,只能見到200多顆星星,而在城市裡卻只能看到幾十顆星星。我們不禁要問:「星星都到哪兒去了?」 



光害可說是人類濫用夜間照明的副產品,當空氣中的浮游物質反射地面照明到天空,就會增加天空亮度,我們眼中美麗的城市夜景,反而成為蒙蔽星空的兇手。



到底人類所造成的光害有多嚴重呢?義大利學者吉札羅(Cinzano)透過衛星資料合成了地球夜空亮度的分布圖(如圖1.1所示),以越亮、越紅的顏色來表示天空受到的光害程度,因此像北美洲、歐洲以及東亞等先進國家的大城市,天空亮度是自然亮度的9倍以上(紅色部分);而在台灣,幾乎整個西半部都有光害的問題。由此可見,目前全世界有2/3的人口,居住在有光害威脅的地區,有1/4的人無法直接以肉眼觀看銀河。  







防制光害運動的起源 



1978年,國際天文學會(IAU)和國際照明委員會(CIE)開始正視光害問題,並在隔年的第19屆國際照明委員會大會上首次發表了防制光害的研究成果。爾後,許多太空人與天文愛好者也發起「還我黑暗,還我星星」的運動。1988年,國際暗天協會(IDA, International Dark-sky Association)成立於美國亞利桑那州的圖森市,誓言保護黑暗的夜空。



2002年,國際照明委員會在智利召開了光害的國際學術會議,建議防制光害應該由宣導及教育著手,並配合科技研發、立法管理才能成功,如今在歐美與日本均設有相關的光害防制條例與措施,可見光害問題是一個新興的地球環保問題。 



生態時序大錯亂



你是否發現了,在路燈旁的植物,樹葉常呈枯萎狀,果子始終長不好,有些花提早開了,也提早謝了,其實造成植物生態時序錯亂也是光害影響的結果。



夜裡的強光不僅會影響飛蛾及其他夜行昆蟲辨別方向的能力,還會使得那些依靠夜行昆蟲來傳播花粉的花,因為得不到協助而難以繁衍,結果可能導致某些種類的植物在地球上消失,進而破壞了整個生態環境。 





植物是光害的頭號受害者 



植物的花期受到許多因素影響,其中包括夜晚時間的長短,這種「受到夜晚時間長短而影響開花」的機制稱為「光週期」,像是菊花在白晝短黑夜長的秋季開花,而鳶尾花則綻放在晝長夜短的夏季。聰明的人類腦筋動得快,想到利用「光週期」的原理來調整花的產期,以賣得好價錢。 



人們可以利用光線控制植物生長週期獲得利益,但夜間過亮的光線有時卻讓植物受到傷害,最後自食苦果的正是人類和地球生態。以農作物來說,通常對光線很敏感,即使夜晚的路燈僅有微量的照度,對收穫也會造成不利的影響。



研究顯示,夜間的人工光線會使水稻的成熟期延後,特別是在收成期的前20~40天的影響最大。所以,種植在公路、高爾夫球場附近的水稻生長情況都較差。在台中縣有一則奇聞,有位農夫因為種在路旁的稻米受到路燈照射而不結穗,突發奇想地逕自把路燈罩上黑網,保護了稻子,但附近居民沒有了路燈,只好摸黑走路回家。



樹木如果在夜間受到強光照射,會使休眠受到干擾,引起落葉時序的失常。日本千葉大學園藝系的三沢教授曾經做過一項實驗,發現行道樹會受到路燈照射的影響,樹葉落葉與變色的時間會隨之延遲,有的甚至到了該開花的春天卻仍保有紅葉。這種不正常的生長週期,結果造成樹木的壽命變短。



至於易受燈光影響的樹種有楓樹、四照花、垂柳,特別是橙皮、針樅等對光的影響最敏感。而由於光的照射,梧桐樹、刺槐的葉子密度將逐漸減少,留下的葉片也會慢慢枯死。對光葉櫸樹、銀杏樹來說,受光照射的影響很小,落葉主要受溫度影響,而不是光照的結果。  







小則物種絕跡,大則生態失衡 



動物的許多活動也都和光有關。鳥類的覺醒與鳴叫和光的強度有關,所以在不同的季節裡鳴叫的時間也不同;金龜子總是在日落後的5~6分鐘出現;蝙蝠則要天色昏暗才會出現在天空中。但人類不當的夜間照明產生了天空輝光、逸散光、反射光,往往打亂了動植物晝夜生活的節奏,有時使物種數量突增或驟減,造成生態平衡受到嚴重威脅。



美國圖森市就因為上千組霓虹燈燒死了吃蚊蟲的鳥和昆蟲,使其夏夜蚊蟲增加不少。也有研究指出,因為光害助長了藻類繁殖,製造紅潮,使得湖裡的浮游生物(如水蚤)的生存受到威脅,也污染水質(Moore et al., 2000)。



從「水生動物的活動與光照度的關係」表中還可以進一步發現,動物性的浮游生物,白天位於水底,黑暗時則浮起,而光會左右浮游生物的行動,尤其蝦子屬於背光性的水生動物,對光非常敏感,長期夜間照明會影響其數量,連帶也會影響像是鱒魚等水生動物的食物來源。



 


螢火蟲以腹部螢光在黑暗中的閃光頻率做為吸引異性交配、溝通的工具,但光害使其閃光看不清楚而失去繁殖能力,於是數量越來越少。有鱗翅類學者及昆蟲學者(Frank, 1988)指出,夜裡的強光不僅影響飛蛾及其他夜行昆蟲的辨別方向的能力,還會使得那些依靠夜行昆蟲來傳播花粉的花,因為得不到協助而難以繁衍,結果可能導致某些種類的植物在地球上消失,進而破壞了整個生態環境。 



人類以萬物之靈自居,卻忽略了自身製造出來的人工光線傷害自然界的惡果。換個角度想,其實就像人一樣,我們白天工作,夜晚需要休息,並隨著星辰日夜更迭,大自然的萬物本來有一定的生長時序,不應該去干擾破壞。所以城市裡的燈光設計應該考慮到與自然和諧,創造對生物友善的照明環境。 



作者簡介:

林憲德,現任成功大學建築學系教授,著有《我愛綠建築》(新自然主義出版)。台灣綠建築研究及推廣先鋒,曾協助內政部營建署主編完成「建築節能設計技術規範」、主持完成內政部營建署建築技術規則「綠建築專章」法制化;獲內政部「綠建築特別貢獻獎」、「內政二等獎章」、「侯金堆傑出榮譽獎」等獎項無數。


同步刊登於荒野快報第208期(本文節錄自《都是愛迪生惹的禍:光害》)


 


 


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