用LED照明保護野生動物

作者 : Yoelit Hiebert,EDN

人工照明每年會導致數千隻鳥類、爬蟲類、無脊椎動物和哺乳動物的行為中斷、傷害甚至死亡,因此關於如何實現滿足人類需求的照明,同時將對動物的不利影響降至最低的研究越來越多。

即使在最困難的情況下,每件事都有一體兩面,有好也有壞,我們共同生活的那方面也不例外。在過去的幾個月中,COVID-19迫使人類只能待在室內,但這卻有益於空氣、水和野生生物卻是有益的。

儘管人們不在室外活動,但並未改變的一件事是已被安裝的方便人類進行夜間活動的室外照明設備。若是我的鄰居有任何動靜,即使沒有人在附近,該照明設備仍會繼續工作。人工照明每年會導致數千隻鳥類、爬蟲類、無脊椎動物和哺乳動物的行為中斷、傷害甚至死亡。體認到自然黑暗的環境是無可替代的,因此關於如何實現滿足人類需求的照明,同時將對動物的不利影響降至最低的研究越來越多。

人類視覺反應與動物的行為反應和視覺敏感性之間的固有差異,開啟了室外照明光譜辨識的大門,該光譜可將對野生生物的有害影響降至最低,同時仍為人類提供充足的照明。一篇題為「快速評估燈光譜以量化夜間光的生態影響(Rapid assessment of lamp spectrum to quantify ecological effects of light at night)」的研究文章提供了一些見解,可預測各種照明產品的光譜功率密度(SPD)的影響,從而廣泛採用LED照明 在野生動物上。

該研究針對四個參數分析了24種人造光源(包括LED在內的各種照明技術)對昆蟲、海龜、Newell地區的水薙鳥(shearwater)和幼鮭的行為、視覺敏感度和生理響應的影響:相關色溫(CCT)、顯色性指數(CRI)、霞光和褪黑激素抑制(藍光含量)。在這些參數中,CCT似乎與野生動植物的影響具有最強的相關性,一般而言,CCT較暖,因此使用較冷的CCT對研究物種的不良影響較小。該結論對LED照明裝置具有重要意義,因為與傳統的照明技術(例如低壓鈉_不同,LED產品的SPD可以根據特定應用進行定制。

使用CCT作為評估潛在影響的唯一指標存在一個缺點,因為SPD明顯不同的光源仍具有相同的CCT。因此,建議使用不同的預測指標,包括低於給定波長閾值的可見光百分比、人類的退激素反應(定義為與標準D65光源相比,固有感光性視網膜神經節細胞對來自測試光源的照度增加的靈敏度的百分比差異),以及褪黑激素到明亮光(M/P)的比值。

對相同的四個動物群體進行的其他研究得出的結論是,雖然褪黑激素反應和M/P指標通常在預測對野生生物的影響方面最有用,但CCT似乎為昆蟲提供了更好的預測價值。這再次對LED照明具有特別的含義,因為在紫色範圍內使用較短的波長可使光源最佳化褪黑激素反應和M/P比,同時仍然避免了與人類不良的褪黑素反應相關的藍光。 但是,這種紫光對昆蟲極具吸引力,導致正常行為受到干擾,如圖1所示。

圖1 顯示在光譜範圍內比較了人類的褪黑激素反應和對昆蟲的吸引力。(資料來源:Courtesy of Travis Longcore)

儘管正在進行人工照明對特定物種影響的研究,但將爭議減至最低的底線是無庸置疑的:低CCT照明雖然直截了當且簡單,但並非萬能解決方案。除了適當的CCT外,專案還必須強調時間安排、強度和分佈,即僅在需要時以所需的強度提供光,並僅在需要的地方提供光。

考慮到這些原理而設計的許多基於LED的戶外照明專案最近已施行。最廣為人知的人工照明對野生動植物負面影響之一是海龜孵化場,海龜從它們產卵的海沙巢穴中出來後,它們會被月亮映照在海面上的光吸引以回到大海,但是人造光很容易使孵化場的海龜迷失方向,常常導致它們的死亡。

圖2 Luminis對海龜友好的照明裝置安裝在阿拉巴馬州的墨西哥灣沿岸。(圖片來源:Luminis)

位於阿拉巴馬州墨西哥灣沿岸最新安裝的LED照明解決方案是可以採取的減輕影響措施的一個例子(圖2)。海岸線上的桿式照明具有頂部的圓形屏蔽(出於黑暗的天空考慮)和一個附加的半屏蔽,可將光線引導到遠離大海的位置。此外,LED照明燈是低CCT琥珀色,可與月亮的冷白色區分開。其他照明裝置的重點是鳥類、蝙蝠甚至北極熊的健康,每種照明裝置都使用LED產品,並特別選擇了輸出光譜以最大程度地減少有害影響。

(參考原文:LED lighting solutions protect wildlife,by Yoelit Hiebert,EDN Taiwan Anthea Chuang編譯)

 

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