都市の明かりが植物の生育を乱しています。新たな研究で、夜間の光が都市の生育期を長引かせていることが明らかになりました。
異なる照明条件のもとで5年間にわたり、樹木や低木がどのように反応するかを分析しました。
植物の生物時計にこのような変化が生じると、植物が提供する経済、気候、健康、生態系に関わるサービスに重要な影響が及びます。
ある研究によると、世界の都市部では2012～2016年に夜間の光が年約1.8％増加しました。一方、多くの都市や州が光害の削減に取り組んでいます。
The リサーチ・ブリーフは、興味深い学術研究を簡潔に紹介するものです。
要点
一晩中明るく照らす都市の光は、都市植物のフェノロジー（生物季節）を大きく乱し、春に芽吹く時期や、秋に葉が色づいて落ちる時期を変化させています。私が共著者として参加した新たな研究では、夜間の光が都市の生育期を長引かせていることが示されました。これは、アレルギーから地域経済に至るまで、幅広い分野に影響を及ぼす可能性があります。
私たちの研究では、同僚とともに米国の都市にある約3,000地点の樹木や低木を分析し、どのように反応するかを、異なる照明条件のもとで5年間にわたり調べました。植物は季節の変化を示す手がかりとして、自然な昼夜の周期と気温を利用します。
人工光だけでも、葉芽が開く時期が早まりました。夜間照明のない地点と比べて、春の芽吹きは平均で約9日早まりました。秋の紅葉の時期への影響はより複雑でしたが、葉の色づきは米国本土48州全体で平均約6日遅れました。全般に、光が強いほど、こうした違いも大きくなることが分かりました。
さらに、将来の地球温暖化について複数のシナリオを想定し、夜間の光の強度が年最大1％増加する条件のもとで、米国の5都市（ミネアポリス、シカゴ、ワシントン、アトランタ、ヒューストン）における夜間照明の将来的な影響を予測しました。夜間の光が増えれば、生育期の始まりは今後も早まる可能性が高い一方、秋の紅葉時期への影響はより複雑になることが分かりました。
重要な理由
植物の生物時計にこのような変化が生じると、都市植物が提供する経済、気候、健康および生態系に関わるサービスに重要な影響が及びます。
プラス面では、生育期が長くなることで、都市農園はより長い期間にわたり活動できる可能性があります。また、地球の気温上昇に伴い、植物が春にはより早く、秋にはより遅く、近隣地域に涼しい日陰をもたらすことも考えられます。
しかし、生育期の変化によって、植物の春の霜害に対する脆弱性が高まる可能性もあります。また、都市植物の一部が頼りにしている花粉媒介者などほかの生物の活動時期とのずれが生じることもあります。
都市植物の活動期が長くなることは、花粉の飛散期が早まり、長引くことも示唆しています。その結果、ぜんそくなどの呼吸器疾患が悪化するおそれがあります。メリーランド州の研究では、植物の開花が非常に早かった年に、ぜんそくによる入院が17％増加したことが分かりました。
まだ分かっていないこと
夜間照明が増え、気温が上昇する中で、今後、秋の紅葉時期がどう変化するかは、まだ明らかではありません。気温と人工光は複雑に作用し合って秋の紅葉に影響します。私たちの予測では、地球温暖化によって紅葉が遅れる傾向は今世紀半ばに止まり、人工光の影響で逆転する可能性さえ示されました。この点については、さらなる研究が必要です。
都市の人工光が今後どのように変化するかも、まだ分かっていません。
ある研究によると、都市部の夜間の光は世界全体で2012～2016年に年約1.8％増加しました。一方、多くの都市や州が光害の削減に取り組んでいます。光が届く方向を制御するシールドの設置義務化や、消費エネルギーが少なく、従来の街灯よりも植物への影響が小さいLED街灯への切り替えなどが進められています。従来の街灯は、より長い波長の光を放ちます。
都市植物のフェノロジー（生物季節）は、二酸化炭素や土壌水分など、ほかの要因にも左右される可能性があります。また、昼間より夜間の気温上昇が速いことで昼夜の気温パターンが変化し、植物のフェノロジーに複雑な形で影響を及ぼす可能性があります。
植物と人工光、気温の相互作用を理解することは、科学者が気候変動下で植物のプロセスに起きる変化を予測するうえで役立ちます。都市はすでに自然の実験室となっています。
