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不夜城的光污染 上海光害治理新法領先全國

2022年10月30日
轉載自中外對話;文:牛雨晗(中外對話的助理編輯。她曾在澎湃新聞和英國世界自然基金會工作。擁有世新大學的新聞學學士學位和倫敦大學國王學院的國際關係碩士學位。)
上海市中心的徐家匯比城市邊緣的南匯嘴亮了25倍。圖片來源:Alamy
上海市中心的徐家匯比城市邊緣的南匯嘴亮了25倍。圖片來源:Alamy

近日,上海邁出了中國依法治理光害的第一步。

8月1日起,新修改的《上海市環境保護條例》正式實施,條例新增了防治「光害」的內容,成為中國首部納入光害治理的地方性環境保護法規。儘管條例原則性設置了「依據生態環境保護需要提出照明要求」的條款,但是具體規定仍侷限於對居民生活和交通安全的影響,強調避免光照直射居民住宅,防止光線對車輛駕駛人員造成干擾等,並沒有做出針對城市生態的具體規定。

事實上,被光害困擾的不僅僅是城市的居民們,夜間人造光對城市野生生物,尤其對鳥類遷徙的影響也不容忽視。2022年5月的世界候鳥日主題就被定為「熄燈,讓候鳥安全回家」,聚焦光害對包括許多候鳥在內的野生動物,構成的日益嚴重的威脅。

全球越來越多地區已經在其照明指南和政策中,限制人工照明對週邊生物的影響,中國在這一議題上發展較晚。根據國際經驗,專家們認為提高公眾意識,在數據和科學研究的支持下逐步推動政策至關重要。

光害影響鳥類遷徙

隨著工業化和城市化的不斷推進,光害不僅演變為一項全球問題,而且還隨著時間不斷惡化。英國埃塞克斯大學的一項研究檢測了1992至2017年的光發射量,發現全球光害在這25年間至少增加了49%。這一數據僅包括通過衛星可見的光,科學家估計真正的增長可能高達270%。

在中國,上海交通大學物理與天文學院副研究員劉成則團隊對上海的光害情況做了類似的研究,並得出了一組數據:從空間維度上看,市中心的徐家匯比城市邊緣的南匯嘴亮了25倍;從時間維度來看,從1994年到2011年,天文台所在地佘山的天光背景增加了170倍。

一隻遷徙中的仙八色鶇在上海停留(圖片來源: Devaram Thirunavukkarasu / Alamy)

一隻遷徙中的八色鳥在上海停留。圖片來源:Devaram Thirunavukkarasu / Alamy

作為能源和資訊源,光對所有生物體來說都很重要。作為能源,陽光是植物進行光合作用的基礎。有視覺的動物通過周圍環境中的光線獲得大量的訊息,包括使用月光或者星光覓食、導航等。但是過度的人工照明破壞了自然的光照週期,改變了動物繁殖、遷徙等生活習慣,從而不同程度上影響了生物多樣性。

在過去十幾年的時間裡,隨著技術的發展,人造光對生物個體的生理和行為產生的影響已經被不同的研究團隊和組織廣泛證明,並在國際上獲得了一定的關注。

2020年,聯合國《保護野生動物遷徙物種公約》(簡稱《公約》)締約方通過了關於光害的準則,涵蓋海龜、海鳥和遷徙濱鳥,該指南提出了實踐最佳照明的六項原則,並呼籲對可能導致光害的相關計畫進行環境影響評估。《公約》目前正在製定的新準則,重點關注遷徙的陸鳥和蝙蝠。

在高樓林立的都市,生態光害是鳥類遷徙的致命威脅之一。

2017 年,由康奈爾大學鳥類學家法恩斯沃思(Andrew Farnsworth)領導的研究小組發現,911國家紀念博物館每年於紐約曼哈頓下城舉辦的「光之致敬」(Tribute in Light)燈光秀在過去7年內吸引了110 萬隻鳥類,使其失去方向。在燈光秀開始的20分鐘內,多達1萬6000隻鳥擠進了方圓半公里的範圍內。當燈光熄滅時,雷達螢幕上密密麻麻的鳥雲也以同樣快的速度消散。

法恩斯沃思告訴中外對話,城市建築物的燈光對鳥類的影響體現在兩個方面。

其一,鳥類通常使用多種訊息來源在夜間遷徙,包括感知地球磁場和觀察天體模式以在夜間導航和定向。城市景觀和建築物的明亮燈光會使他們迷惑並迷失方向,在有霧或下雨的晚上這種可能性更高。這使它們很可能與建築物相撞,或被困在光束內,長時間停留在潛在危險位置附近增加了碰撞風險。

其二,燈光將鳥類從原本的遷徙路線吸引至城市後,即使它們僥倖在夜晚存活了下來,第二天白天,因玻璃幕牆的反光撞擊大樓死亡的機率也非常高。

他表示,遷徙季關燈是最簡單也是最有效的解決方法,這不僅有利於鳥類遷徙,同時也有利於居民的健康,並且減少能源損耗和碳足跡。無論是紐約還是上海,世界各地的任何一座城市都應該這麼做。

在科學的支持下採取行動

鳥類保護倡導者長期以來一直在一些城市組織在遷徙季節自願「熄燈」的活動。加拿大的動保組織「關注致命光源計畫」(Fatal Light Awareness Program FLAP)於1995年發起了有史以來的第一個鳥類友好建築計劃,鼓勵大樓管理員在晚上關燈以幫助候鳥遷徙,後來這項活動在北美引發了數十項類似的措施。

這樣的熄燈活動離不開數據的支持。法恩斯沃思所在的康奈爾大學鳥類學實驗室和科羅拉多州立大學、以及馬薩諸塞大學阿默斯特分校合作開發了追蹤和預測鳥類遷徙數據的程式「鳥類廣播」(BirdCast),結合天氣雷達和機器學習提供實時的鳥類遷徙地圖,並預測候鳥在整個美國的遷徙活動。

法恩斯沃思介紹道,隨著技術的進步,鳥類學家能夠在雷達數據中將鳥類和其他飛行生物(例如昆蟲)區分開來,並結合人工智慧、大數據分析等工具,獲得鳥類遷徙密度和持續時間、飛行速度和方向等寶貴的資訊。

從數據中更準確、實時和詳細地描述鳥類遷徙特徵支持了美國的鳥類保護,並鼓勵政策制定者做出更深入的承諾。例如,在研究團隊、當地領導者和合作夥伴機構的共同努力下,德克薩斯州加入熄燈計劃的建築數量從14座上升到了100多座。2021年12月,在聽取了包括法恩斯沃思在內的眾多利益相關者的證詞後,紐約市議會投票通過了紐約城市建築在遷徙季節關燈的法案。

在法恩斯沃思看來,這是科學影響政策的絕佳案例。BirdCast將鳥類遷徙活動視覺化,人們可以看見地圖上密密麻麻的鳥從美國上空飛過,在這樣直觀壯麗的視覺效果、越來越多能夠直接證明光害對鳥類遷徙負面影響的科學研究以及不同環保組織的共同努力下,最終才說服了紐約的政策制定者。

在中國,「鳥撞」現像也不鮮見。全球有八個主要的候鳥遷飛區,包括東亞-澳大利西亞遷徙線在內的三條都通過中國。在湖南、江西等地形成的極窄遷徙通道更是被稱作「千年鳥道」,湖南永州市藍山縣是中國國內遷飛通道上最熱鬧的隘口之一。

東亞-澳洲遷徙線。圖片來源:中外對話

東亞-澳洲遷徙線。圖片來源:中外對話

2020年,藍山縣廣場上空成群的白鷺被廣場的燈柱吸引,迷失了方向,長時間低空盤旋。發現這一情況後,當地城管局立刻熄滅了廣場上的所有燈光和部分街道路燈。次年,藍山縣制定了更為詳細的熄燈計劃。在候鳥遷徙季的晚上9點後關閉15公尺以上的路燈2496盞,25公尺以上的高桿燈56盞,並且聯繫縣城內有射燈和霓虹燈裝置的商戶,倡導他們適時關燈,為候鳥讓路。

儘管有個別縣市採取了行動,但是在全國範圍內,人造光對鳥類遷徙的影響很少被決策者納入政策考量。崑山杜克大學環境研究中心博士李彬彬表示,中國社會對「鳥撞」現象關注得比較晚,全國範圍內的系統性鳥撞調查於2021年首次發起,雖然取得了一些關注,但是仍處於起步狀態,尚未得到普遍的重視。

此外,數據不足也是一個問題。正如法恩斯沃思指出的那樣,每年有巨大數量的候鳥從中國上空遷徙,但是能夠告訴我們準確的遷徙數量、速度、時間和方向的雷達數據尚未公開。

美國加州大學洛杉磯分校環境與永續發展研究所副教授朗科(Travis Longcore)強調科學研究的重要性。他表示,「首先最重要的是梳理城市中可能受光害影響的生物,然後推出因地制宜的照明方案,例如,佛羅里達和加勒比海島國家已經推出了海龜友好型照明」。

在朗科看來,上海不僅是一座高樓林立、人頭攢動的城市,它還位居長江河口,許多候鳥會在此經過。而且上海還是世界上濕地比例最高的城市之一。除了鼓勵市中心的建築關閉不必要的照明外,光害對濕地的鳥類、河口的魚類造成的影響也需要進一步的研究。

朗科表示,在早期,科學家們只是展開單獨的研究計畫,並動員當地社區改變其照明方式,但是如今美國越來越多的科學家參與法律法規的修訂過程,通過數據和科學證據指導政策制定者們。

該怎麼做?

光害沒有單一的解決方案。國際暗空協會(International Dark-Sky Association, IDA)針對常見的一些照明情境制定了「負責任戶外照明五項原則」:首先要確認燈是有必要的,然後在使用過程中使用屏蔽燈具、使用所需的最低光照水平、只有在需要時才使用燈光,並且盡可能使用暖色燈光。IDA倡導照明專業人員靈活地在當地應用這些原則,以滿足有效的需求的同時將光害降至最低。

從城市規劃的角度,照明條例是設定合理限制光害的重要工具。由於人造光對生物體的影響取決於光的強度、光譜、光的方向性(例如點光源的直接照射和天輝的漫射)等,在編制照明規劃時,需要對照明的各個要素進行控制,包括光源、燈具和照明方式的選擇。

一般來說,照明規劃和國土空間規劃、照明建設標準緊密聯繫在一起,根據區域劃分對其照明亮度作出規定。2011年,IDA 和北美照明工程學會批准了《示範照明條例》  (MLO)作為北美戶外照明標準的模板,為戶外照明監管提供了幾項創新,包括根據該地區的敏感性和社區意圖對使用照明的區域進行分類,區域範圍從原始自然環境(LZ0)到大型城市(LZ4),並規定了不同區域範圍的光量限制。

在中國,從國家層面來說,中國環境保護法規中對光害的界定、監管和防治仍是一片空白。《環境保護法》只是對光輻射做了提及性的規定,即「防治光輻射對環境的污染和危害」。在尚未建立全面的光害監測體系和環境標準的情況下,缺乏可操作性。

此次《上海市環境保護條例》的修改,是地方性法規對防治光害立法的有益探索。此前,深圳的照明規劃對生態環境的考量為光害防治的法律法規提供了借鑒和參考,但它並沒有上升到法律高度。

去年8月底,《深圳市城市照明專項規劃(2021-2035)》(以下簡稱《規劃》)發布實施,劃定了13 類照明政策區,並首次將暗空保護區納入城市照明規劃。

根據《規劃》要求,暗空保護區整體應保持暗天空,營造出寧靜的暗空光環境。生態保護區內禁止景觀照明,必要的功能性照明需要結合生態保護和國際暗空協會相關要求,使用截光型燈具,嚴格控制光害,不得對區域內的動植物產生不利影響。

《規劃》重點對深圳灣超級總部區域等臨近生態敏感區的區域、國際重點濕地和紅樹林保護區周邊的城市照明建設作出了規定,要求其不得對生態保護產生不利影響。同時提出,若涉及候鳥遷徙、遷移需求,還應在每年10月至次年5月候鳥遷徙季主動進行生態避讓,嚴格限制景觀照明的開啟及動態照明的使用。

李彬彬認為,在公眾和研究人員的關注度尚不足的情況下,將該議題傳遞到政策上需要一段時間。決策者對於光害和城市生物多樣性的關注度、關注時間不同,以及是否有當地的研究機構進行倡導和向上反映,都會影響政策制定的結果。

無論是全球還是中國,光害對生物多樣性的威脅日益加劇,制定考量生態影響的光害防治方案需儘早提上議程。

※ 本文轉載自中外對話〈防治光污染需納入更多生態考量