مرگ درختان سبز بر اثر نورها

جبران خلیل جبران به زیبایی می‌نویسد: «درختان اشعاری‌اند که زمین به روی آسمان نوشته است.» حضور گیاهان، همیشه با احساس و لطافت همراه بوده است. به‌علاوه، واضح است که حیاتِ تمام جانداران زمین تا حد زیادی به گیاهان وابسته است. گیاهان به همراه جلبک‌ها مسئولیت پاکسازی زمین از کربنی که ما انسان‌ها به جو وارد می‌کنیم را بر عهده دارد. کربنی که در سال‌های آتی بلای جان زمین و خود ما انسان‌ها خواهد شد.

گیاهان، خود نیز در معرض آلودگی‌های مختلفی هستند. شاید یکی از مهم‌ترین انواع آلودگی که بر زندگی این موجودات اثر می‌گذارد، آلودگی نوری باشد. درست است که گیاهان از انرژی نور برای شکستن مولکول‌های کربن دی‌اکسید و تبدیل آن به غذا و اکسیژن استفاده می‌کنند؛ اما نوردهی بیش از اندازه می‌تواند سلامت گیاه را به خطر بیاندازد. بیایید نگاهی به مفاهیم بیاندازیم.

آلودگی نوری

آلودگی به معنی ورود هر نوع ماده یا انرژی به محیط است که نرخ ورودش به آن محیط از نرخ پاکسازی، بازیافت یا تجزیه‌اش توسط آن محیط بیشتر باشد. آلودگی نوری یکی از انواع پرشمار آلودگی است که مشابه با دیگر گونه‌های آلودگی، برای سلامت انسان و محیط زیست خطرناک است. زندگی هر جانداری وابسته به ضرب‌آهنگی است. برای جانوران و گیاهان، چرخهٔ روشنایی-تاریکی شبانه‌روز برای تنظیم فعالیت‌های حیاتی لازم است. آلودگی نوری شهرها، این چرخه را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

ما به بهانه‌های مخلتفی چون ایمنی، امنیت، زیبایی و تبلیغات محیط بیرون را نورپردازی می‌کنیم. بخش قابل توجهی از این نور غیرضروری به سمت آسمان می‌رود و در جو پراکنده می‌شود. حدود ۳۰٪ از انرژی که برای نورپردازی بیرون از ساختمان تولید می‌شود، به آسمان می‌رود.

نور علاوه بر انرژی، یک منبع اطلاعاتی برای گیاهان است. با استفاده از چرخهٔ تاریکی-روشنایی شبانه‌روز، درختان می‌فهمند که در چه وقتی از سال قرار دارد و از این طریق رشد و تولید مثلشان را کنترل می‌کنند.

نور گسیل شده به سمت آسمان، در هنگام برخورد با ذرات آب و غبار موجود در جو، پراکنده می‌شود و روی شهرها گنبد نوری درست می‌کند.

طیف الکترومغناطیسی

برای درک تأثیر نورهای مزاحم بر گیاهان، لازم است نگاهی به ذات طیف الکترومغناطیس بیاندازیم. منظور از طیف الکترومغناطیس تمام انواع انرژی الکترومغناطیسی است که به صورت موج و با طول موج‌های مختلف گسیل می‌شود. طیف الکترومغناطیس از طول موج‌هایی به کوتاهی کسری از نانومتر (یک میلیاردم متر) تا چندین کیلومتر تشکیل شده است. چشمان ما تنها بخش کوچکی از این طیف بزرگ را برای ما آشکار می‌کند. نوری که ما توانایی دیدنش را داریم، از حدود ۳۸۰ تا ۷۶۰ نانومتر است. بیشتر از این مقدار، نور فروسرخ (از ۷۶۰ تا ۱٫۰۰۰٫۰۰۰ نانومتر) است که ما آن را درست مانند زمانی که جلوی آتش نشسته‌ایم به صورت گرما حس می‌کنیم. این گستره از طیف الکترومغناطیس، همان بخش از انرژی است که توسط گازهای گلخانه‌ای در هواکرهٔ جو به دام می‌افتد و باعث گرمایش جهانی می‌شود.

مقایسهٔ امواج الکترومغناطیسی بر اساس طول موج

گیاهان و طیف الکترومغناطیسی

رشد گیاهان به سه ویژگی نور بستگی دارد: کیفیت (طول موج یا رنگ نور)، شدت (روشنایی) و مدت‌زمان نوردهی (فتوپریود یا نوردوره). گیاهان برای فتوسنتز به نور قرمز و آبی نیاز دارند. این طول موج‌ها، انرژی گیاه برای تبدیل آب و کربن دی‌اکسید به قند را تأمین می‌کند. از طرفی گیاه برای رشد و تولید مثل باید بداند که در کدام فصل سال قرار دارد. با توجه به این نکته که طول روز در تابستان بلندتر است؛ گیاه با اندازه‌گیری طول روز متوجه می‌شود که چه بخشی از سال را سپری می‌کند. البته این یک استعاره است و گیاه هوشمندانه طول روز و شب را داده‌کاوی نمی‌کند؛ بلکه بر اثر تابش نور خورشید پروتئین‌هایی موسوم به فیتوکروم‌ها، تغییر شکل داده و بر امور حیاتی گیاه اثر می‌گذارند.

گیاهان برای فتوسنتز به شدت نور بالایی (در بیشتر درختان، این مقدار ۱۰۰۰ میکروآینشتاین بر متر مربع بر ثانیه) نیاز دارند؛ در حالی که برای نوردورگی، مقدار اندکی از نور قرمز (۰/۰۶ تا ۳ μE.m-2.s-1) کفایت می‌کند.

از لحاظ پاسخ به طول روز، گیاهان به سه دستهٔ بلندروز، کوتاه‌روز و روزخنثی تقسیم می‌شود. گیاهان کوتاه‌روز، در اواخر تابستان که طول روز کوتاه می‌شود گل می‌دهد و روزبلندها نیز در اواخر بهار یا اوایل تابستان که روزها طولانی‌تر می‌شود، شروع به گل دادن می‌کند. گیاهان روزخنثی نیز با استفاده از فرایند نوردورگی گل نمی‌دهند. نوردوره می‌تواند روی شکل برگ‌ها، پرزهای سطحشان، زرد شدن پائیزیشان و نیز رشد ریشه‌ها اثر بگذارد. نورپردازی درختان بر نوردورگی آن‌ها تأثیر می‌گذارد و زندگیشان را از روند طبیعی دور می‌کند.

تأثیر نورهای شبانه بر درختان

با فرض درستی گفته‌های بالا، واضح است که اگرچه نورهای شبانه برای مختل کردن فتوسنتز به اندازهٔ کافی شدید نیست؛ اما این نورها به راحتی شدت و طول موج لازم برای ایجاد اختلال در نوردورگی گیاهانی که به طول روز حساسند را فراهم می‌کند. بیشتر لامپ‌هایی که برای نورپردازی شبانه استفاده می‌شوند، نور قرمز زیادی گسیل می‌کنند. این نور قرمز، طول روز را برای گیاهان مجاور افزایش می‌دهد و چرخهٔ رشدشان را مختل می‌کند.

نورپردازی دائمی که متداول‌تر است، برای گیاهان مضرتر است. نورپردازی مداوم گیاه، باعث رشد غیرطبیعی شاخ و برگ آن در فصل رشد گیاه می‌شود و در نتیجه، چون روزنه‌های سطح برگ‌ها برای مدت بیشتری باز می‌ماند گیاه را در برابر آلودگی هوا آسیب‌پذیرتر می‌کند.

مرگ تدریجی درختان به نام زیباسازی

چند سالی هست که نورپردازی شبانهٔ درختان با نورهای رنگی مرسوم شده است. شاید مشهورترین موارد نورپردازی درختان در ایران، نورپردازی درختان خیابان ولیعصر تهران و خیابان‌های اصفهان است. درختان خیابان ولیعصر حتی تا اواخر آذرماه هم برگ سبز دارند و این بسیار غم‌انگیز است. غم‌انگیزتر این است که شهرداری دیگر شهرها (مانند شهر خودم، رفسنجان) بدون توجه به مسائل مهم زیست‌محیطی، شروع به تقلید از تهران و اصفهان کرده‌اند.

زندگی اکثر موجودات به حضور درختان وابسته است. زیباسازی شهر (اگر این نورپردازی‌ها واقعاً شهر را زیبا کند!) کوچکترین اهمیتی در برابر سلامت درختان ندارد. نورهای غیرضروری را خاموش کنیم و از مسئولین شهرمان هم بخواهیم که هوای درختانی که هوای ما را دارند را داشته باشند.


تصویر شاخص: نورپردازی درختان خیابان شریعتی رفسنجان

نور هم آلوده می‌کند!

وسایل روشنایی که ما با آن خانه‌ها و شهرهایمان را روشن می‌کنیم، یک منبع آلودگی بزرگ هستند. منبع آلودگی که کمتر با آن آشنا هستیم؛ آلودگی نوری

نوشتهٔ «نور هم آلوده می‌کند!» برای اولین بار در وبسایت میدان منتشر شد. تصویر شاخص از مصطفی یکرنگی

اختراع و تجاری شدن لامپ الکتریکی در دههٔ ۱۹۲۰، منجر به افزایش دامنهٔ ساعات فعالیت انسان شد. این افزایش دامنه نیز تأثیر مستقیمی بر توسعه صنعت و تکنولوژی گذاشت. رشد صنعت و تکنولوژی، از سوی دیگر باعث ایجاد عوارض جانبی بسیاری بر محیط زیست و سلامتی جانداران (از جمله خودِ انسان) شد. با وجود لامپ‌های الکتریکی ارزان، ما شروع به نورانی کردن شهرها و محیط‌های مسکونی کردیم. این پرتو افشانی‌ها، اگر چه باعث رونق شهرها و ایجاد حس امنیت شد، از سوی دیگر، هم بخش بزرگی از مصرف انرژی را به خود اختصاص داد و هم با نورانی کردن آسمان باعث ایجاد تأثیرات مخرب زیست‌محیطی شد.

در سال‌های اخیر، اطلاع‌رسانی درباره تغییرات اقلیمی و تأثیر فعالیت‌های انسانی بر تخریب محیط زیست توجه مردم را به سبک زندگی مدرن جلب کرده است. من و شما سعی می‌کنیم کربن کم‌تری وارد جو کنیم، در راستای بهینه‌سازی مصرف انرژی، لامپ‌های رشته‌ای را با لامپ‌های کم‌مصرف CFL و LED عوض می‌کنیم، از دریافت کیسهٔ پلاستیکی خودداری می‌کنیم و این در حالی است که تقریباً همهٔ ما از آلودگی نوری غافلیم! گونه‌ای از آلودگی که برخلاف دیگر انواع آلودگی و اسراف، بسیار نادیده گرفته شده است.

آلودگی نوری چیست؟

ما با آلودگی هوا، آب و آلودگی صوتی آشناییم. هر کدام از این آلودگی‌ها به ورود آلاینده‌هایی به محیط اشاره دارد که مقدارشان در آن محیط به اندازه‌ای زیاد است که باعث اختلال، آسیب یا ناراحتی برای موجودات زنده می‌شود. زمانی که مقدار نورهای مصنوعی در محیط بیش از حد یا مزاحم باشد؛ با آلودگی نوری مواجهیم. آلودگی نوری بر سلامت انسان، جانوران، گیاهان و آسمان شب تأثیر منفی می‌گذارد.

علاوه بر مضرات مستقیم آلودگی نوری بر محیط زیست، این آلودگی باعث هدر رفتن انرژی می‌شود. نور لامپ‌های الکتریکی در حالی بدون استفاده به آسمان تابانده می‌شود که برق مصرفی آن غالباً از سوزاندن سوخت‌های فسیلی تولید می‌شود. سوخت‌هایی که از عوامل مؤثر بر بحران گرمایش جهانی‌اند.

تأثیرات آلودگی نوری

در سه میلیارد سال گذشته، حیات زمینی با ریتم و آهنگ منظم روز و شب هماهنگ شده بود. از حدود پنجاه سال پیش، این نظم توسط نورهای مصنوعی مختل شد. شهرهای ما با نور افشانی، الگوی روز و شب طبیعت را مختل کرده و تعادل شکننده طبیعت را به هم می‌زنند.

محیط زیست

زندگی گیاهان و جانوران وابسته به چرخهٔ منظم روز و شب است. رفتارهایی مانند تولید مثل، تغذیه، خواب و حفاظت در برابر گونه‌های مهاجم، به این چرخه بستگی دارد.

حیات شبانه. حیات جانوران شبانه به تاریکی وابسته است. بسیاری از شکارچیان، بعد از استراحت روزانه، شب‌ها به شکار می‌پردازند و شکارها هم از تاریکی به عنوان پوشش استفاده می‌کنند. آسمان ابری نزدیک شهرها، اکنون صدها برابر نورانی‌تر از دویست سال پیش است. ما به تازگی متوجهٔ تأثیر شوم آلودگی نوری بر بوم‌شناسی شبانه شدیم.

باتلاق‌ها. خیرگی حاصل از نورهای مصنوعی حیات وحش باتلاق‌ها و زمین‌های مرطوب را هم تحت‌الشعاع قرار می‌دهد. قورباغه‌ها و وزغ‌ها در تاریکی شب شروع به قورقور کردن می‌کنند. آن‌ها این صداها را برای جفت‌یابی تولید می‌کنند. در نتیجه، آلودگی نوری باعث کاهش جمعیت این دوزیستان می‌شود.


تصویری از قسمت آخر مستند سیاره زمین، لاکپشت‌های دریایی تازه متولد شده‌ای را نشان می‌دهد که تحت تأثیر نورهای مصنوعی به سمت خیابان کشیده شده و زیر چرخ ماشین‌ها له می‌شوند!


لاکپشت‌های دریایی. آلودگی نوری همچنین باعث می‌شود که لاکپشت‌های دریایی تازه متولد شده، نور شهر را با مهتاب اشتباه بگیرند و به جای دریا به سمت خیابان‌ها روانه شوند. سالانه میلیون‌ها لاکپشت دریایی تنها در ایالت فلوریدا از این طریق به کام مرگ کشیده می‌شوند.

پرندگان مهاجر. مانند نوزادان لاکپشت‌های دریایی، پرندگان مهاجر هم که از طریق نورماه جهت‌یابی می‌کنند؛ دچار گمراهی می‌شوند. سالانه میلیون‌ها پرنده مهاجر به خاطر نورهای مصنوعی به سمت شهرها کشیده می‌شوند و با برج‌ها و ساختمان‌های بلند برخورد می‌کنند. این نورهای مرگ‌آور همچنین باعث اختلال در زمانبندی آن‌ها برای مهاجرت می‌شود. مهاجرت دیرهنگام یا زودهنگام نیز از سوی دیگر لانه‌سازی و غذایابی آن‌ها را مختل می‌کند.

حشرات. و در نهایت داستان آشنا و شاعرانهٔ شمع و پروانه رخ می‌دهد. پروانه‌ها (و سایر حشراتی جذب نور می‌شوند) عاشق نور شمع نیستند. اگر چه این استعاره شاعرانه زیبا به نظر می‌رسد؛ اما در‌ واقع آن‌ها به این دلیل جذب نور می‌شود چون نور آن منبع را با نور ماه اشتباه می‌گیرند. سیستم جهت‌یابی آن‌ها به هم می‌ریزد و به دام شمع یا لامپ می‌افتند. به دلیل فاصله زیاد ماه با زمین، زاویه تابش نور ماه با جابه‌جایی اندک این حشرات تغییر قابل ملاحظه‌ای نمی‌کند؛ ولی نورهای مصنوعی به سرعت برای حشرات تغییر مکان می‌دهند و این باعث گیج شدن آن‌ها نیز می‌شود. این اثر نورهای مصنوعی بر حشرات باعث مرگ آن‌ها و کاهش جمعیتشان می‌شود. از سوی دیگر کاهش جمعیت حشرات مستقیماً بر گرده افشانی گیاهان و زندگی جانوران حشره‌خوار تأثیر می‌گذارد.

اتلاف انرژی و هزینه

استفاده بیش از حد از نور یا نورافشانی در زمان یا مکانی که نیاز به نورپردازی ندارد؛ باعث هدر رفت انرژی می‌شود که نتایج منفی اقتصادی و زیست‌محیطی دارد.

انجمن جهانی آسمانِ تاریک (IDA)، نهاد غیرانتفاعی است که با هدف مبارزه با آلودگی نوری تأسیس شده. بر اساس تخمینی از این انجمن، فقط در ایالات متحده، حداقل ۳۰٪ از نورهای فضای باز، به‌خاطر نبود سرپوش مناسب هدر می‌رود. همین مقدار باعث هدر رفت حدود ۳/۳ میلیارد دلار و وارد کردن بیست و یک میلیون تُن کربن دی‌اکسید در سال می‌شود. برای خنثی کردن اثر این حجم از کربن باید سالانه ۸۷۵ میلیون اصله درخت کاشته شود!

امنیت و جنایت

دلیل علمی موجهی نداریم که از رابطهٔ نورپردازی و کاهش جرم و جنایت دفاع کند. نور فقط باعث می‌شود که احساس امنیت کنیم.

مطالعه‌ای که نتایجش در سال ۲۰۱۵ در ژورنال تخصصی اپیدمیولوژی و سلامت جامعه منتشر شده بود؛ نشان داد که چراغ‌های خیابان از تصادفات و جرم و جنایت جلوگیری نمی‌کنند؛ بلکه فقط باعث افزایش هزینه می‌شوند. این محققان با مطالعهٔ داده‌های پلیس راه و تصادفات جاده‌ای ۶۲ فرمانداری محلی در انگلستان و ولز دریافتند که نورپردازی هیچ اثری ندارد. چه چراغ‌ها خاموش باشند، چه کم‌نور باشند و چه با LEDهای کم‌مصرف جایگزین شده باشند.

تحقیق دیگری از وزارت دادگستری ایالات متحده در سال ۱۹۹۷ نیز اظهار می‌کند که احتمال این که افزایش نورپردازی از جرم و جنایت جلوگیری کند بسیار اندک است.

تحقیقات این‌چنینی پرتعداد هستند. به نظر من نور زیادی باعث نمایان شدن سوژه نیز می‌شود. علاوه بر این، تاریکی کار تبهکاران را سخت‌تر می‌کند. فکر می‌کنم تاریکی باعث می‌شود آن‌ها اشتباه کنند و از خود سرنخ به جای بگذارند. چارهٔ تاریکی استفاده از چراغ‌قوه است!

سلامتی

ما انسان‌ها نیز مانند بسیاری از جانداران دیگر تحت تأثیر چرخهٔ روز و شب زندگی می‌کنیم. با گسترش استفاده از نورهای مصنوعی، ما دیگر شب‌های واقعاً تاریکی را تجربه نمی‌کنیم. آلودگی نوری احتمالاً تأثیرات بدی بر مشکلاتی نظیر اضافه وزن، اختلال خواب، افسردگی، دیابت، سرطان پستان و… دارد.

ملاتونین. ساعت زیستی بدن ما، مسؤلیت تنظیم دورهٔ خواب و بیداری ما را برعهده دارد. این ویژگی توسط ریتم شبانه‌روز تنظیم می‌شود. در حضور نورهای مصنوعی، این هماهنگی بهم می‌ریزد.

بدن ما طی یک شبانه‌روز، هورمونی به اسم ملاتونین ترشح می‌کند. ملاتونین یک آنتی‌اکسیدان است. خواب‌آور است، سیستم ایمنی را تقویت می‌کند، کلسترول را کاهش می‌دهد و به عمل‌کرد تیروئید، پانکراس، تخمدان‌ها، بیضه‌ها و غدد فوق کلیوی کمک می‌کند. این هورمون در تاریکی ترشح می‌شود.

نور آبی. قرارگیری در معرض نور آبی مضرات به‌خصوصی دارد. متأسفانه بیشتر LEDها از جمله چراغ‌هایی که برای روشن کردن فضای باز استفاده می‌شوند و نمایشگر کامپیوترها، تلویزیون‌ها، گوشی‌ها و دیگر وسایل الکترونیکی نور آبی فراوانی تولید می‌کنند.

انجمن پزشکی ایالات متحده در گزارشی توصیه می‌کند که از رنگ‌های با دمای ۳۰۰۰ کلوین یا پایین‌تر برای نورپردازی استفاده شود. هرچند توصیه می‌شود که شب‌ها به صفحه نمایشگر وسایل الکترونیکی نگاه نکنید؛ اما اگر مجبور به استفاده از این وسایلید، بهتر است از نرم‌افزارهایی که نور آبی را فیلتر می‌کنند استفاده کنید. (مثلاً f.lux تقریباً از همه پلتفرم‌ها پشتیبانی می‌کند. Red Moon برای اندروید و Red Shift برای لینوکس هم بسیار مناسب است.)

طبیعت آسمان شب

راه شیری برفراز وایومینگ در پارک ملی گرند تتون | عکس از بابک امین تفرشی

تماشای آسمان پرستارهٔ، یکی از لذتبخش‌ترین تجربه‌هایی است که می‌توان تجربه کرد. در طول تاریخ، آسمان شب الهام‌بخش دانشمندان، هنرمندان، ادیبان، روحانیون و فلاسفه بوده است. با وجود آلودگی نوری، بسیاری از شهروندان نمی‌توانند به تماشای آسمان شب بنشینند. تعدادی از مردم بالغ با دیدن راه شیری تعجب می‌کنند و آن را با ابر اشتباه می‌گیرند!

اخترشناسی یکی از قدیمی‌ترین علوم بشری است و اثرات بسیاری بر فناوری، اقتصاد و جامعه دارد. وجود ابزارهایی مثل کامپیوترهای شخصی، موبایل‌ها، ماهواره‌های مخابراتی، سامانه موقعیت‌یاب جهانی (GPS)، صفحه‌های خورشیدی، MRI و… مدیون دانش اخترشناسی است. حال با وجود آلودگی نوری، تحقیقات ستاره‌شناسی با مشکل مواجه می‌شوند. متخصصان برای احداث یک رصدخانه باید مکان‌هایی در نظر بگیرند که صدها کیلومتر از شهرها فاصله دارد.

مبارزه با آلودگی نوری

مبارزه با آلودگی نوری ارزان‌تر و آسان‌تر از مبارزه با دیگر انواع آلودگی است. به نظرم مهم‌ترین دلیل آلودگی نوری، عدم آگاهی است؛ پس برای مبارزه با آلودگی نوری، نخست باید آگاهی‌بخشی کرد. اگر دولت‌ها برای کاهش آلودگی نوری اقدام کنند، بدون از دست رفتن امنیت مردم و زیبایی شهرها می‌توانند از هزینه‌ها و آسیب‌های زیست محیطی بکاهند.

رنگ‌های گرم. برای نورپردازی باید از رنگ‌های گرم استفاده کرد. نور آبی باعث خستگی چشم و آلودگی نوری می‌شود.

محافظ. چراغ‌هایی که در فضای باز نصب می‌شوند باید حتماً دارای یک محافظ باشند که از تابش نور به سمت آسمان جلوگیری کند.

حسگر حرکتی. استفاده از حسگرهای حرکتی باعث می‌شود که در صورت لزوم، جایی روشن یا تاریک باشد. اگر چه استفاده از این حسگرها در ابعاد کلان هزینه‌بر است؛ اما برای کاربران خانگی می‌تواند راه حل خوبی باشد.

خاموشی. لازم نیست چراغ روی حیاط یا جلوی مغازه، از شب تا صبح روشن باشد. همچنین لازم نیست هر خانه‌ای دارای نورپردازی خارجی باشد.

درگیر شوید. با مردم و اطرافیانتان درباره آلودگی نوری صحبت کنید. سعی کنید مدیران را مجاب کنید تا برای کاهش آلودگی نوری کاری کنند. سعی کنید کاری آگاهی‌بخش انجام دهید و به مردم درباره آلودگی نوری هشدار دهید.

از چند ماه گذشته، توجه من دوباره به آلودگی نوری جلب شده. ماجرا از آن‌جا شروع شد که استاد نازنینی بنا را بر تدریس در نور کم گذاشت و درباره مضرات نور زیاد و آلودگی نوری گوشزد کرد.