Hyönteiset ovat lajimäärältään maailman suurin eliöryhmä. Siksi niiden vaikutus ekosysteemeissä on merkittävä. Ympäristön muutosten vaikutukset hyönteisiin voivat vaikuttaa dramaattisesti ekosysteemien rakenteeseen ja toimintaan, myös ihmisille tärkeisiin ekosysteemipalveluihin kuten kasvien pölytykseen. Ruokaviraston mukaan maailman kukkivista kasveista lähes 90 % ja viljeltävistä kasveistamme noin 75 % on täysin tai osittain riippuvaisia pölytyksestä. Esimerkiksi metsämarjamme mustikka, puolukka ja vadelma sekä viljelykasveistamme omena, mansikka ja tattari tarvitsevat kaikki hyönteisten apua pölytykseen ja sadon tuotantoon.
Valosaastetta on alettu pitää yhtenä taustatekijänä hyönteisten määrän maailmanlaajuisessa vähenemisessä. Knop ym. (2017) mukaan yöaktiivisten hyönteisten on havaittu vierailevan yli puolet harvemmin valaistun alueen kasveissa kuin luonnontilaisilla alueilla. Kyseisten kasvien satomäärät vähenivät 13 % päiväaikaisesta pölytyksestä huolimatta. Yöaikaisen pölytyksen häiriintyminen näyttää siis vaikuttavan kasvien lisääntymiseen ja sitä kautta edelleen kasveja ravintonaan käyttäviin päiväaktiivisiin hyönteisiin (Hyttinen 2021.)
Luonnonvalo ohjaa hyönteisten elämää
Luonnollisella yön ja päivän vaihtelulla eli fotoperiodismilla on perustavanlaatuinen merkitys kaikelle elämälle maapallolla, eivätkä hyönteiset ole poikkeus. Valon ja lämmön määrä määrittää hyönteisten vuorokausirytmiä ja vaikuttaa niiden kasvuun ja kehitykseen liittyviin tapahtumiin, kuten munasta kuoriutumiseen, nahanluontiin, koteloitumiseen ja kotelosta kuoriutumiseen. Myöhäiskesällä valon määrän väheneminen laukaisee diapaussin, jolloin hyönteiset menevät lepotilaan ja niiden elintoiminnot hidastuvat huomattavasti. Tämä auttaa niitä selviytymään talven yli.
Tutkimuksissa on havaittu yöaktiivisten hyönteisten suunnistavan kuun ja tähtien valon perusteella. Esimerkiksi muurahaisten, yöperhosten ja kovakuoriaisten tiedetään suunnistavan yötaivaan kirkkaimman kappaleen eli kuun avulla. Muun muassa kovakuoriaisiin kuuluvan lantakuoriaisen (Scarabaeidae) on tutkittu hyödyntävän suunnistamiseen uuden kuun aikaan linnunradan valoa (Dacke ym. 2013).
Keinovalo johtaa harhaan
Yöllinen keinovalaistus häiritsee luonnonvaloon sopeutuneiden hyönteisten suunnistuskykyä ja viestintää. Joitakin valo karkottaa, toisia vetää puoleensa magneetin tavoin. Valo pirstoo elinympäristöjä ja heikentää luonnon monimuotoisuutta. Vaikutukset ulottuvat yksilöstä aina ekosysteemien tasolle saakka. Lyhytaaltoisen sinisen tai sinivihreän valon sekä ultraviolettivalon on havaittu houkuttavan tai häiritsevän hyönteisiä erityisen voimakkaasti. Ihmisten silmissä luonnollista ja kaunista valoa loistava valaisin houkuttaa myös hyönteisiä, sillä sen spektrissä on mukana myös lyhytaaltoista valoa.
Arvioiden mukaan lähes puolet valaisimen vangiksi päätyvistä hyönteisistä menehtyy. Ne voivat kuolla välittömästi törmättyään kuumaan valonlähteeseen tai jäädä kiertämään sen ympärillä pystymättä poistumaan sen vaikutusalueelta, kuollen lopulta uupumuksen, saalistuksen tai ylikuumenemisen seurauksena. Tälle itsetuhoiselta vaikuttavalle käyttäytymiselle on esitetty monia erilaisia teorioita. Frankin (2006) valokompassiteorian mukaan hyönteisten suunnistaminen perustuu lentämiseen tietyssä kulmassa kaukaiseen valonlähteeseen, kuten kuuhun, nähden.
Päätyessään keinovalon vaikutusalueelle hyönteinen jatkaa suunnistusta valaisimen perusteella jääden kiertämään kehää sen ympärille. Teorian mukaan hyönteiset siis sekoittavat öiset valaisimemme luonnollisiin valonlähteisiin, mikä voi selittää niiden taipumuksen lentää valoa kohti. Kirkas valo voi myös sokaista hyönteisen vieden sen toimintakyvyn ja näin altistaa sen saaliiksi jäämiselle. (Hyttinen 2021.)
Taajamien yllä hehkuva hohdevalo heikentää tähtitaivaan näkyvyyttä ja kuun valoa estäen hyönteisiä käyttämästä niitä apuna suunnistamisessaan. Yöaikainen valaistus muuttaa maisemaa hankaloittaen suunnistusta myös maamerkkien perusteella. Lamppurivistöt tien tai joen varressa voivat harhauttaa hyönteisiä ja estää niiden siirtymisen paikasta toiseen. Valoilla voi olla myös ”pölynimurivaikutus”, jossa valonlähde ikään kuin imuroi hyönteiset piiriinsä laajalta alueelta. Perkinin ym. (2014) tutkimuksen mukaan kaupunkialueiden pihoista ja puutarhoista voikin tulla ekologisia ansoja niiden valaistuksen houkutellessa yöperhosia alueille, joilla niiden selviytymismahdollisuudet pitkällä aikavälillä ovat heikot. (Lyytimäki 2014.)
Hyönteisystävällinen keinovalaistus on lämpimän sävyistä
Keinovalaistus voi harhauttaa hyönteisen käsityksen vuodenajasta ja saada sen kuoriutumaan kotelostaan väärään aikaan. Oulun yliopiston johtamassa kansainvälisessä tutkimuksessa tarkasteltiin keskieurooppalaisten ja pohjoismaisten ruutumittareiden (Chiasmia clathrata) toukkien kehittymistä. Ruutumittari talvehtii normaalisti kotelona, mutta valosaasteelle altistuvien toukkien muodonmuutoksen havaittiin aikaistuvan siinä määrin, että ne kuoriutuivat aikuisiksi perhosiksi jo syksyllä. Tällaisten yksilöiden talvehtiminen on hyvin todennäköisesti tuomittu epäonnistumaan. Tämän arvioidaan osaltaan selittävän hyönteispopulaatioiden vähenemistä. (Merckx ym. 2023.)
Frankin (2006) mukaan yöaikainen valaistus tekee monista hyönteisistä myös tavallista helpompia saaliita. Naamioituminen menee mönkään, kun tummat perhoset lepäävät aamuyön tunteina ulkovalaisinten läheisyydessä vaaleaa taustaa vasten. Valon houkuttava vaikutus kokoaa yöperhoset pienelle alueelle ja paljastaa niiden siipien kuvioinnin helpottaen esimerkiksi lintujen ravinnonhankintaa. (Hyttinen 2021.)
Myös tietyt hämähäkkilajit ovat oppineet hyödyntämään valonlähteitä kutomalla verkkonsa niiden lähelle suuremman saaliin toivossa. Toisaalta kirkkaat valot saattavat vaurioittaa hämärään tottuneiden saalistajien näkökykyä (Lyytimäki & Rinne 2013). Vastavetona lepakoiden kaikuluotaukselle, monille yöperhosille on kehittynyt kyky aistia ultraääntä, minkä avulla ne pystyvät väistämään ja harhauttamaan lepakkoa. Havaitessaan ultraäänen, perhoset pudottautuvat syöksyyn kohti maata tai tekevät kiepautuksia ilmassa ja palaavat vaaran mentyä ohi takaisin omalle reitilleen. Minnaar ym. (2015) tutkimuksessa yöaikaisen keinovalaistuksen huomattiin vähentävän tätä puolustuskäyttäytymistä. (Hyttinen 2021.)
Nykyvalaisimista yöperhosia vähiten häiritsevä näyttäisi olevan lämminsävyinen alle 3000 kelvinin LED-lamppu, josta ei synny lainkaan lyhytaaltoista valoa eikä ultraviolettivaloa. Lamppujen houkuttelevuuteen vaikuttavat valon aallonpituuden ja voimakkuuden lisäksi myös valaisimen lähiympäristön ominaispiirteet sekä esimerkiksi ulkoilman lämpötila, tuulisuus ja kuunvalon voimakkuus. (Lyytimäki & Rinne 2013.)
Valosaasteen vaikutuksia voidaan helposti vähentää
Pieni osa hyönteisistä, kuten kotoinen kiiltomatomme, pystyvät tuottamaan valoa biologisen valontuotannon eli bioluminesenssin avulla. Vuoden 2023 alussa julkaistussa väitöstutkimuksessa “Can you see me? Sexual signalling in an artificially lit world” selvitettiin valosaasteen vaikutuksia kiiltomatojen viestintään ja lisääntymiseen. Kiiltomatonaaraat hohtavat vihreää valoa houkutellakseen lentäviä koiraita luokseen. Kenttä- ja laboratoriotutkimuksissa koirailla havaittiin olevan vaikeuksia löytää naaraita valojen alla. Lisäksi, sen sijaan että naaraat olisivat siirtyneet pimeämpään paikkaan, keinovalo sai ne piiloutumaan ja himmentämään valoaan. Todennäköisesti keinovalo huijaa ne uskomaan, että aamu on sarastamassa. Positiivista tutkimuksen tuloksissa kuitenkin oli se, että himmeämmät valot ja pidemmät aallonpituudet (keltainen ja punainen valo) sekä lyhyempi valolle altistumisaika vähensivät tai jopa poistivat valosaasteen vaikutukset. Siispä valojen säätäminen himmeämmäksi, pidemmille aallonpituuksille sekä sammuttaminen aina kun mahdollista, hyödyttää niin kiiltomatoja, kuin kaikkia muitakin pimeästä riippuvaisia lajeja. (Elgert 2023.)
Kirjoittaja: Päivi Pirinen, hankeharjoittelija (energia- ja ympäristötekniikka), Karelia-amk
Lähteet:
Dacke M., Baird E., Byrne M., Scholtz C. & Warrant E. 2013. Dung beetles use the milky way for orientation. Current biology 23 (4), 298–300. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982212015072
Elgert C. 2023. Doctoral dissertation. Can you see me? Sexual signalling in an artificially lit world. Biologian ja ympäristötieteen tiedekunta, Helsingin yliopisto. https://helda.helsinki.fi/bitstream/handle/10138/352513/elgert_christina_dissertation_2023.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Hyttinen A. 2021. LuK-seminaari ja ‑tutkielma 790351A. Valosaasteen ekologiset vaikutukset – Keinotekoisen valaistuksen vaikutukset hyönteisten käyttäytymiseen. Maantieteen tutkinto-ohjelma, Oulun yliopisto. http://jultika.oulu.fi/files/nbnfioulu-202105208040.pdf
Lyytimäki J., Rinne J. 2013. Valon varjopuolet – Valosaaste ympäristöongelmana. Gaudeamus.
Lyytimäki, J. 2014. Valosaaste ympäristöongelmana, katsaus yhteiskunnalliseen ohjaukseen. Julkaisussa SUOMEN YMPÄRISTÖKESKUKSEN RAPORTTEJA 27/2014. Suomen ympäristökeskus.
Perkin E. K., Hölker F. & Tockner K. 2014. The effects of artificial lighting on adult aquatic and terrestrial insects Freshwater Biology 59 (2), 368–377.
Merckx T., Nielsen M. E., Kankaanpää T., Kadlec T., Yazdanian M., Kivelä S.M. 2023. Dim light pollution prevents diapause induction in urban and rural moths. https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1365–2664.14373