光污染与暗夜保护区：夜间的明亮如何影响海洋生物

什么是光污染：夜间的明亮也是一种“污染”

光污染的定义与四种面貌

光污染（日语称“光害”）是指过度或不必要的人造光所引起的不良影响的总称：夜空变亮、星星看不见，刺眼的光线照进住宅，能源被浪费，野生生物的生活被打乱。日本环境省的《光污染对策指南》（2021年3月修订版）将这些问题一并纳入，并以“在需要的地方，按需要的亮度，在需要的时间”使用照明为基本原则。

光污染大致可分为四类：向上漏出的光使夜空变亮的“天空辉光”、直接进入眼睛造成刺眼的“眩光”、光线侵入住宅和自然环境的“光侵入”，以及过度使用造成的“能源浪费”。海边城镇容易同时出现这些问题，因为海面上几乎没有遮挡光线的东西，港口、渔港、海岸公路和度假设施的照明会广泛照射到水面和沙滩。

• 天空辉光：向上漏出的光被大气中的水汽和灰尘散射，使整个夜空隐约发亮的现象
• 眩光：光源直接进入眼睛而感到刺眼的现象，也会影响驾驶和夜间步行的安全
• 光侵入：光线到达不需要照明的地方（卧室、森林、沙滩、海面）的现象
• 能源浪费：照射不需要的方向或时段的照明，会增加用电量和二氧化碳排放

“黑暗”是自然环境的一部分

数十万年来，人类一直在日落后天黑的夜晚中进化。许多动植物也以日照时长、月相变化、星光等“光的节律”为线索，决定繁殖、迁徙和觅食的时机。夜晚的黑暗和水、空气一样，是构成自然环境的要素之一，一旦失去，生态系统的时钟就会错乱。

“守护黑暗”这一理念，也是海洋学习的绝佳入口。在夜晚海滩产卵的海龟、在满月后数日集体产卵的珊瑚、日落后浮向海面的浮游动物，它们的生活都与夜间的光环境密切相关。

我们失去了多少星空：世界与日本的现状

世界上八成以上的人生活在光污染之下

2016年，Falchi等人在科学杂志《Science Advances》上发表的研究《世界人造夜空亮度新地图集》，结合卫星观测和地面观测绘制了世界夜空的亮度图。结果令人震惊：据报告，全球80%以上的人口、美国和欧洲99%以上的人口，生活在受光污染影响的夜空之下。此外，超过三分之一的人类已经看不到银河。

日本的夜空：明亮的国土，以及仍留有黑暗的地方

日本是夜间户外照明较多的国家之一，在大都市圈，肉眼可见的星星只剩几十颗。另一方面，离岛和山区仍保留着能隐约看到银河的黑暗夜空。日本环境省通过面向全国市民的星空观测活动，持续记录夜空亮度，促进人们对光污染和大气污染的关注。

星星的可见程度可以用极限星等（肉眼能看到的最暗星星的亮度）来衡量。城市里只能看到3～4等左右的星，而在黑暗的地方能看到6等左右的星，可见星星的数量相差数个数量级。星空观测不需要特殊设备，是了解自己所在城镇光环境的一种身边的环境调查。

光对海洋生物的影响

沿岸的照明也会照进水中

说起光污染，似乎只是抬头看天的问题，但对海洋生物来说，“光侵入海面和海岸”才是大问题。2022年发表于《Global Change Biology》的综述《海洋生态系统中夜间人造光的影响》（Marangoni等）整理了夜间人造光可能对多种海洋生物产生的影响，包括海龟的行为、珊瑚的产卵、捕食关系，以及浮游动物的昼夜垂直移动。

海龟：失去海洋方向的幼龟

海龟幼龟从沙中钻出后，有朝着明亮开阔的水平线方向走向大海的习性。然而，如果海岸边的路灯和酒店照明很强，幼龟可能走错方向，朝内陆爬去。上述综述也指出，人造光可能影响上岸产卵的雌龟的行为和筑巢地点的选择、幼龟前往大海的路线，甚至入海后的扩散。

在日本，也有不少沙滩是赤蠵龟和绿海龟的产卵地。地方政府和社区团体会采取一些措施，例如在产卵期关闭或遮挡海岸一侧的照明，以及限制车辆驶入。

珊瑚：月光的节律被打乱

许多珊瑚每年会在满月前后的特定夜晚，同时释放卵子和精子，即“集体产卵”。一般认为，珊瑚以月相变化以及日落到月出之间的黑暗时段为线索来统一时机。2023年发表于《Nature Communications》的研究，从全球视角指出夜间人造光可能正在扰乱珊瑚集体产卵的同步性。尤其是蓝色波长的光，被认为影响较大。

关于珊瑚礁保护，也请参阅冲绳珊瑚礁修复工作一文。与应对水温上升和白化的措施一样，守护“夜间的光环境”也正在成为保护工作的一部分。

鱼类与浮游生物：捕食关系发生变化

港口和栈桥的照明周围，夜里会聚集小鱼，捕食它们的大鱼也随之聚集。研究还报告称，在珊瑚礁，人造光可能使夜间的捕食性鱼类增多，并改变鱼类群落的构成。浮游动物会进行昼夜垂直移动，白天待在深处，夜晚移向浅处，但强光可能妨碍这种移动。浮游生物是海洋食物网的基础，即使是微小的变化，也可能像连锁反应一样扩散。

• 海龟：影响上岸、产卵以及幼龟前往大海的路线
• 珊瑚：可能影响集体产卵的时机
• 鱼类：夜间的聚集方式和捕食关系发生变化
• 浮游动物：昼夜垂直移动可能受到妨碍

对陆地生物和人类生活的影响

鸟类、昆虫、蝙蝠：依赖夜晚的生物

光污染的影响并不限于海边。候鸟夜间以星星和地磁场为线索迁徙，但可能被明亮的城市和高楼吸引而迷失方向。昆虫会被路灯吸引聚集，失去繁殖和觅食的机会。像萤火虫这样靠光寻找伴侣的生物，在人造光强的地方，求偶信号就更难被看见。

通往河流和海洋的水边也是这些生物的通道。正如萤火虫的生态一文所提到的，保持黑暗的水边是发光生物不可或缺的环境。

对人的影响：睡眠、生物钟与安全

对人类来说，许多研究也指出，夜间强光可能影响生物钟（昼夜节律）和睡眠。特别是睡前或夜间的青白色光，被认为容易抑制促进睡眠的激素——褪黑素的分泌。不过，这并不意味着安全照明是不必要的。重要的是在确保防范犯罪和交通安全所需亮度的同时，减少眩光并缩小照射范围。

也是能源的浪费

向上或向侧面漏出的光，对人毫无用处，白白逃向天空。照明的电力多由化石燃料发电支撑，因此减少不必要的光也有助于脱碳。光污染对策是少数能同时推进生态系统保护和节能的领域之一。

什么是暗夜保护区

国际暗夜协会（IDA）的认定制度

暗夜保护区（International Dark Sky Places）是国际暗夜协会（IDA）于2001年启动的认定制度，旨在鼓励那些为保护和保存光污染少的黑暗而美丽的夜空而努力的地区和团体。认定不仅看夜空本身的黑暗程度，还会综合审查照明管理方针、对居民和游客的教育以及持续的努力。

认定分为几种类型，包括面向国立公园和自然公园的“公园”、面向居民生活城镇的“社区”，以及面向离岛的“岛屿”。在四面环海的日本，离岛和沿海国立公园是主要舞台。

认定流程与要点

1. 测量地区的黑暗程度，掌握现状
2. 制定照明条例、照明改善计划等减少光污染的规则
3. 面向居民、企业和游客开展宣传活动
4. 向IDA申请，经审查后获得认定
5. 认定后也定期报告，持续努力

日本的暗夜保护区：西表石垣国立公园与神津岛

日本第一个：西表石垣国立公园

日本最早被认定为国际暗夜公园的，是冲绳县的西表石垣国立公园。它是日本最南端的国立公园，拥有被称为国内唯一的辽阔亚热带森林、红树林和珊瑚礁。其夜空具有低纬度特有的特点，也是即使位于北半球也能看到南十字星的地区。

西表岛也是包括西表山猫在内的特有生物之岛。从保护夜行性动物生活的意义上来说，守护夜晚的黑暗意义重大。详情请参阅西表山猫一文。

第二个认定：东京都的神津岛

伊豆群岛的神津岛被认定为日本第二个国际暗夜公园。它是一座距东京以南约180公里的离岛，乘喷射船约4小时，乘飞机约30分钟。据介绍，2020年在村长的领导下，400多盏路灯被更换为减少眩光的类型，这推动了认定的实现。

神津岛的做法是一个很好的例子，说明不需要大规模的设备投资，仅靠更换现有路灯和改进运行方式就能带来改变。对游客来说，诞生了星空这一新魅力；对岛上的生活来说，节能和夜间安全得以兼顾。

减少光污染的技术与环境省指南的理念

良好照明的五项原则

光污染对策的关键不是取消照明，而是改变其“质量”。日本环境省的《光污染对策指南》也整理了照明使用的基本要点。下面把国际上通行的原则概括为五点。

• 必要性：思考那里是否真的需要照明
• 方向：不让光向上或向侧面漏出，只照亮需要的地方（遮光、朝下）
• 亮度：不要超过必要的亮度，保持均匀并减少眩光
• 时间：深夜无人时调暗或熄灭，并利用人体感应器
• 颜色：避免青白色光，选择暖色（低色温）

改用LED的陷阱

近年来LED的替换不断推进，在节能方面取得了很大成效。但另一方面，LED亮度高，容易发出青白色光（高色温光），如果设计或选型有误，反而可能加强对夜空和生物的影响。环境省的指南也要求综合考虑光源种类、配光、色温和运行方式。LED并非“装上就万事大吉”，关键在于如何使用。

海边照明尤其要注意的事项

今天就能做的事：学校、家庭、社区的行动

家庭和个人可以做的事

光污染对策不只是专家的工作。在家里，可以把户外照明朝下、没人时关灯、给防盗灯装上人体感应器，用窗帘防止室内的光漏到室外。去看夜晚的海或星空时，在手电筒上蒙一层红色滤光膜，可以减少对生物的影响，也能让自己的眼睛更容易适应黑暗。

• 户外照明朝下，只在需要的时间点亮
• 睡前调暗室内照明，调整生物钟
• 在海岸避免使用强光和闪光灯拍照
• 在观星日，也请邻近的商店和居民自治会配合

在学校和社区观察星空与夜晚的海

星空观测是环境学习的绝佳入口。定期在同一地点数星星、在夜晚的沙滩上观察生物的样子、制作本地照明地图，这些活动能培养基于数据思考的能力。关于白天的岩礁观察，也请参阅潮池探险一文。当你发现白天和夜晚生物的面孔不同时，对夜间环境的关注也会加深。

在社区中思考规则

要改变城镇的照明，需要地方政府、企业和居民达成共识。像神津岛那样更换路灯、制定照明使用规则、持续开展宣传，即使在规模较小的城镇也能实现。《光污染对策指南》也可以作为地方政府研究条例和方针时的参考资料。

总结：守护黑暗就是守护海洋

夜晚的黑暗是支撑幼龟、珊瑚产卵和浮游生物活动的看不见的环境资源。明智地使用照明，不仅能守护星空，还能保护海洋生物并节约能源。下一个晴朗的夜晚，请在附近的海边或公园抬头看看天空。那片天空的亮度，映照着你所在城镇的环境。