Деятельность человека оказывает влияние и изменяет большинство экосистем. Пресноводные экосистемы подвергаются особому воздействию, поскольку они аккумулируют и интегрируют результаты деятельности в пределах своих водосборных бассейнов, а также потому, что они всегда были предпочтительными объектами для деятельности человека. Последствия химического загрязнения, изменения природных потоков и круговоротов питательных веществ, инвазивных видов, растущей урбанизации и потери окраин рек на пресноводные экосистемы оказали влияние на политические решения США за последние 40-50 лет.
Напротив, влияние искусственного освещения как антропогенного воздействия на пресноводные системы было признано только в последние 10 лет или около того, и по-прежнему существует много пробелов в эмпирических знаниях. И это несмотря на то, что использование искусственного освещения в настоящее время широко распространено и возросло за последнее столетие.
Хотя Cinzano et al. сообщили, что
примерно 67% американцев и 20% населения мира в настоящее время проживают в местах, где Млечный Путь больше не виден из-за вмешательства искусственных источников света, более широкое воздействие искусственного света на другие организмы и экосистемы плохо поддается количественной оценке.
Хотя многие исследования были посвящены контролю естественного света над биоритмами, мало кто рассматривал потенциал искусственного света как нарушителя этих ритмов. Это удивительно, поскольку приблизительно 30% позвоночных животных и 60% беспозвоночных являются ночными и поэтому могут находиться под сильным влиянием искусственного освещения.
Longcore and Rich (2004) и Navara and Nelson (2007) представили обширные обзоры искусственного освещения и обобщили ряд фактических данных, однако более двух третей их примеров относятся к наземным организмам.
Moore et al. (2006) и Nightingale et al. (2006) определили некоторые эффекты искусственного освещения озер и рыб, но в целом пресноводные экосистемы слабо представлены в современной литературе.
В литературе, относящейся к человеческим изменениям и экосистемам, отсутствуют исследования в области искусственного освещения и пресноводных систем, особенно по сравнению с другими общими факторами нагрузки, которым подвергаются эти системы. И это несмотря на то, что пресноводные ресурсы характеризуются высоким биоразнообразием и непропорционально сильно страдают от исчезновения видов.
Во всем мире пресноводные ресурсы населены более чем 125 000 известных видов, и, хотя пресноводные ресурсы занимают лишь около 0,8% поверхности Земли, в них обитает около 9,5% всех видов животных и одна треть всех позвоночных животных. Тем не менее, был внесен определенный конструктивный вклад в наше понимание, например, в использование искусственного освещения:
- увеличить темпы роста рыб в инкубаториях;
- понять, как это влияет на движение зоопланктона;
- ориентировать рыбу вокруг опасных структур в русле.
То, как искусственное освещение ночью может влиять на речные и прибрежные экосистемы, является относительно неизученной темой, с множеством возможностей для проведения соответствующих исследований. Несмотря на то, что экспериментальные знания об экологическом воздействии искусственного освещения в ночное время еще только накапливаются, правительства разрабатывают нормативные акты для регулирования этого явления, в основном для снижения затрат на энергию и сокращения выбросов парниковых газов.
Снижение энергопотребления является желательной целью, но если оно достигается исключительно за счет замены осветительных приборов и необязательного сокращения освещения, а также без знания того, как различные аспекты искусственного освещения (например, интенсивность и спектральные качества) влияют на экосистемы, это законодательство может оказать непреднамеренное и даже негативное воздействие на экосистемы.
Также ожидается, что правительства не смогут регулировать искусственное освещение повсеместно, но, понимая его потенциальные последствия, мы сможем лучше подготовиться к ним или смягчить их. Необходимы тщательно спланированные эксперименты для определения точного воздействия искусственного освещения на экосистемы и того, в каких пространственных и временных масштабах оно действует.
С точки зрения управления, очень важно рассмотреть и включить смягчение потенциального экологического воздействия и потери биоразнообразия и экосистемных услуг в новые концепции освещения.
Несмотря на многочисленные трудности, которые необходимо преодолеть при проведении этих исследований, потенциал для новых прорывов в понимании экосистем и их функционирования высок и должен мотивировать исследователей к инновациям в новых технологиях.
