Mümtaz BADEMLİ

IDA Türkiye Delegesi

Görme Biliminin Babası olarak da anılan Matthew Luckiesh, Yapay Işık : Uygarlık Üzerindeki Etkisi adlı eserinde (1) , ilk yapay yol aydınlatmasının milattan önce 4. yüzyılda, bugün Türkiye’de bulunan Antakya’da meşalelerle yapıldığını yazar. Ticari faaliyetin yoğun olduğu Antakya’da, muhtemelen gece de çalışmaya devam etmek istemişlerdi. Tarih boyunca, özellikle aydınlatmada elektriğin kullanıldığı son 150 yılda, aydınlanma ve medeniyet, neredeyse eş anlamlı görülmüştür. Işıl ışıl aydınlatılmış şehirler, ülkeler için sosyal, kültürel ve ekonomik başarı göstergesidir. New York, Londra, Tokyo, İstanbul veya Paris’in bol aydınlatılmış gece fotoğrafları çok çekicidir ve ülkelerinin gelişmişlik düzeyini yansıtır.

Günümüzde kentlerimizde gece boyunca huzur, güvenlik ve esenliği sürdürmek, hareketliliği ve ticari faaliyetlerin devamını desteklemek için modern aydınlatma tekniklerini kullanıyoruz.

Diğer taraftan, aydınlatma tekniği geliştikçe, özellikle son 20 yıl içinde bazı ciddi sorunlarımızın doğal gece karanlığının bozulması ile ilgili olduğunu farketmeye başladık.

Bu yazımda, yapay aydınlatmadan kaynaklanan sorunları arkasındaki mekanizmalar ile birlikte açıklamaya çalışacağım. Bir sonraki yazının konusu da, bu sorunlara karşı modern dünyanın aldığı önlemler olacak.

Gece yapay ışığa, özellikle spektrumunda mavi ağırlığı yüksek olan beyaz ışığa maruz kalmak insanlarda önemli sağlık sorunlarını tetikleme potansiyeline sahiptir. İnsan gözündeki ışık algılayan hücrelerin bir kısmı, hormon salgılanmasını denetleyen hipofiz beziyle de bağlantılıdır. Hava kararmaya başladığı andan itibaren hipofiz bezimiz melatonin hormonu salgılamaya başlar. Uyku hormonu olarak da bilinen melatonin, aynı zamanda güçlü bir antioksidandır. Gece uykusu boyunca, hücrelerimizdeki DNA nın yapısına zarar verme potansiyeli olan oksidanları temizler.

Milyonlarca yıldan beri kanımızdaki miktarı gece artan ve bizi uyutan, gündüz ise azalan melotonin hormonunun 24 saatte bir hergün tekrarlanan döngüsü biyolojik veya sirkadiyen ritim adını verdiğimiz olgunun temelidir.

İnsanlık tarihi içinde çok kısa bir zaman dilimine karşılık gelen çağımızda ise, evlerde soğuk beyaz ışık kaynaklarının kullanılması, gece cep telefonu, tablet veya bilgisayar kullanımı veya yatak odamıza sokaktan LED lamba veya reklam panosu ışığı sızması, doğal sirkadiyen ritmimize bir çeşit dış müdahale etkisi yapmaktadır. Böylece, melatonin hormonun salgılanması gecenin geç saatlerine doğru gecikmekte, uyku süresi kısalmakta ve uykunun derinliği azalmaktadır. Milyonlarca yıllık  sirkadiyen ritmizin etkilenmesi ve melatoninin antioksidan yarar mekanizmasının zayıflaması ile uyku bozuklukları, obezite, şeker hastalığı  ile birlikte, kanser riski artar. (2,3,4). 158 ülkeden toplanan verilerle gerçekleştirilen bir çalışmaya göre, Geceleri yapay ışık, tüm kanser türleri, özellikle akciğer, göğüs, kolon ve prostat kanserleri ile önemli ölçüde ilişkilidir. (4)

Yapay aydınlatmanın ekolojik dengeyi de bozucu yönde etkilediğini gösteren çok sayıda çalışma da vardır.

Bunlardan biri, deniz kaplumbağaları ile ilgilidir. Caretta Caretta kaplumbağaları yumurtlamak ve yumurtadan çıktıklarında denize ulaşabilmek için karanlığa ihtiyaç duyarlar. Yapay aydınlatma yumurtlama sayısını azaltmakta, yumurtadan çıkma süresini uzatmakta ve yavruların denize yönelimini bozmaktadır. Yumurtadan yeni çıkan yavruların diğer hayvanlara yem olma oranı da artmaktadır. Yumurtlama alanlarındaki yapay aydınlatma çoğalmayı % 20 oranında azaltmaktadır. (5)

Balıkların üreme dönemine girmesi gece ve gündüz sürelerinin yıl içindeki değişim ritmine bağlıdır ve yapay ışıkla etkilenebilir. Ticari balık yetiştiriciliğinde, balıklar sürekli aydınlatılarak üreme dönemine girmeleri geciktirilir ve daha fazla büyümeleri sağlanır. Işık kirliliği de benzer şekilde balıkların üremesi üzerinde olumsuz etki yapabilir. (6)

Karadeniz hamsisi, düşmanlarından korunmak için gündüz 70-90 m kadar karanlık derinlere iner, gece ise 10-40 m arası yüzeye yaklaşır. (7) Şehir ışıkları, şehir yakınlarında hamsilerin gece de derine inmesine yol açar. Artan ışık kirliliği, hamsi avcılığının şehirlerden uzaklaşması ve derinlere inmesinin nedeni olabilir. Karadeniz ve Marmara arasındaki balık göçlerinin boğaz çevresindeki yapay aydınlatmadan etkilenebileceği düşünülmektedir. Bu konunun araştırılmasına ihtiyaç vardır.

Bu düşünceleri doğrulayan bir çalışma Avustralya’da Flinders University ve The University of Melbourne ‘de Clownfish (Palyaço balığı) üzerinde yapılmıştır. Bu çalışmada Palyaço balığı yavrularının düşmanlarından korunmak için yumurtadan sadece gece çıktıkları, yapay ışığa maruz kalan sularda yumurtadan çıkamayarak, üremelerinin olumsuz etkilendiği bulunmuştur. (8)

Almanya’da yapılan başka bir çalışmada, karanlıkta beslenen ve gündüz kuytu yerlerde gizlenen Trinidadian Guppies (Lepistes) balıklarının, gece  yapay aydınlatmaya maruz kaldıklarında, gündüz saklanma reflekslerinin etkilendiği, gündüz beslenmeye devam ettikleri, daha hareketli oldukları ve diğer balıklara daha kolay yem oldukları anlaşılmıştır. (9)

Kuşların % 70 i göç eder ve göçlerin % 80 den fazlası gece olur. Kuvvetli Şehir ışıklarının baskın olduğu yerlerde, özellikle Ay ve yıldızların görünmediği sisli ve bulutlu havalarda göçmen kuşların sürüler halinde ışıklı binalara çarptıkları ve yorgun düşene kadar ışıklı yapıların etrafında döndükleri görülmektedir. Milyonlarca kuş, her yıl ışıklı binaların etrafında dönerken yorgunluktan  veya kendini savunamayacak hale geldiği için başka hayvanlara yem olarak veya rotasından uzaklaşarak zaman ve enerji kaybettiği için hedefine ulaşamadan ölmektedir. (10)

Dünya ekosistemi içinde böceklerin varlığının kritik önemde olduğu,  yokluğunun gezegenimizdeki    yaşam için yıkıcı sonuçları olacağı bilinmekte, dünyadaki böcek nüfusunun azalması ile ilgili kaygılar gün geçtikçe gündemimizde daha fazla yer almaktadır. Böceklerin doğal yaşam alanlarının kaybı, kimyasal kirlilik, istilacı türler ve iklim değişikliği yanında ışık kirliliği de böcek kaybından önemli ölçüde sorumludur. Böcek nüfusunun azalması ile ışık kirliliği arasındaki ilişkiyi anlamaya yönelik araştırmalar ilginç sonuçlar vermiştir  (11) :

Gece beslenen cırcır böceklerinin, gece besin arama faaliyeti ışık kirliliği sonucu azalıyor ve genç böceklerin gelişimleri yavaşlıyor.

Gündüz beslenen ve gece dinlenmesi gereken böcekler, gece dinlenemediklerinde, gündüz faaliyetleri zayıflıyor.

Işığa gelen böceklerin üçte biri, ya yorgunluktan ya da  örümcekler, yarasalar, sıçanlar, kuşlar, kertenkeleler veya kurbağaların avı olarak ölüyor.

Gece aydınlığı, doğadaki av ve avcı arasındaki dengeyi, avcı lehine bozuyor.

Yapay ışıklar, ateş böceklerinin eş bulmasına ve çiftleşmesine engel oluyor.

Araç farlarının her yaz Almanya’da 100 milyar böcek ölümüne yol açtığı tahmin ediliyor.

Uçmaya başladıktan sonra sadece bir gün yaşayan mayıs böcekleri (mayflies), yumurtlayacağı suyu bulmak için, su yüzeyinden polarize olarak yansıyan ışıktan yararlanıyor. Asfalt veya yatay başka bir yüzeyden yansıyan ışık, su yerine kuru zemine yumurta bırakmalarına ve bir gecede gelecek nesilin milyonlarca bireyinin yok olmasına yol açıyor.

Türlerin evrim sürecine göre kısa süre içinde ortaya çıkan yaşam alanlarının kaybı, kimyasal kirlilik, istilacı türler ve iklim değişikliği gibi etkenlere direnç kazanması mümkündür.  Halbuki, gece-gündüz dengesi gibi, evrimin başından beri var olan bir olgunun değişimine ayak uydurmak daha zordur.

Dünyadaki gıda üretiminin en az üçte biri bikilerde tozlaşmayı gerektirir. Tozlaşma olmasında rolü olan böceklerin sayısının azalması, bitkilerde çoğalmayı ve tarımsal üretimi olumsuz etkiler.

Güçlü kokulu ve beyaz çiçekleri olan bitkiler genellikle geceleri tozlaşır. Çiçeğin beyazlığı ve aroması, karanlıkta böceklerin çiçekleri bulmasına yardımcı olur. Yapay ışıklar ise, böcekleri çekerek, tozlaşmayı azaltıcı bir rol oynar. Işık kirliliğine maruz kalan bitkilerde meyve oluşumu azalmaktadır.(12)

Sürekli aydınlatma altında yaşayan ağaçların yaprakları daha büyük olabilir ve büyüme mevsimi boyunca hava kirliliği ve su kaybına karşı daha duyarlı olabilir çünkü yapraklardaki gözenekleri daha uzun süre açık kalır. (12)

Yapraklarını döken ağaçlar, kış fırtınaları başlamadan yapraklarını dökmelidir. Yapraksız bir ağaç daha az rüzgar, kar ve buz yüküne maruz kalır. Yapay aydınlatma, ağaçlar için günü uzatır. Günlerin uzunluğun bağlı mevsimsel döngü etkilenir. Ağaç, kış aylarına doğru da yapraklı kalma ve büyüme eğilimde olabilir. Büyüyen genç dallar rüzgar, kar ve buz yükü ile kırılır ve ağaç zarar görür. Ayrıca kış uykusunun kısalması ağacın ömrünü kısaltabilir. (12)

Meyveli ağaçlarının tohumlarını dağıtarak, ormanların gelişmesini sağlayan yarasaların gözleri ışığa aşırı duyalıdır ve bu nedenle gece aktiftirler. Yapay ışıklarla gece aktiviteleri  kısıtlanır ve ormanların genişlemesi üzerinde olumsuz bir etki oluşur. (13)

Gökyüzünün şehir ışıklarıyla aydınlanması, astronomi gözlemlerini de zorlaştırmakta, bazı yıldızların gözlenmesini imkansız hale getirmektedir. Samanyolu’nu artık sadece fotoğraflarda görüyoruz. Çocuklarımız yıldızları görmeden, öğrenmeden büyüyorlar. Yıldızlı bir gecede hayal kurmak eski hikayelerde kaldı. Astronomi Bilimi’ne ilgi gittikçe azalıyor.

NASA’ya bağlı Suomi NPP meteoroloji gözlem uydusunda bulunan VIIRS (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite) adlı cihazdan alınan verilerle, dünyadan uzaya yayılan ışıma (ultraviyole + görünür ışık + yakın kızılötesi) düzenli ve hassas şekilde ölçülmektedir. Bu uydunun verilerine göre, gece, dünyadan uzaya yayılan ışınım, yapay aydınlatmaların artmasına bağlı olarak her yıl %2 artmaktadır. Işıma değerlerindeki artış yönünden, dünyadaki 250 ülke ve bölge arasında, %7.74 ile onüçüncüyüz. Avrupa Birliği ve OECD içinde birinciyiz. G20 içinde, sadece Rusya’dan daha iyi durumdayız. (20) Işık kirliliğimiz hızla artıyor!

Bir kentte yol aydınlatma armatürlerinin toplam ışık akısının doğrudan veya yansıma yoluyla %20 sinin uzaya gittiği, bunun da bir kentten uzaya giden toplam ışık akısı içindeki payının %25 olduğu varsayımı ile, İstanbul ilimizden uzaya saçılan ışığın, 2020 yılında 35.26 Milyon € değerinde olduğu hesaplanmıştır. Bunun kaynağı, genel aydınlatma kapsamı altındaki yol, meydan, park ve bahçe aydınlatmaları, binalar, binaların ışıklı cephe süslemeleri, ışıklı reklam panoları, spor tesisleri ve trafikteki araç farlarıdır. Kuşkusuz, en mükemmel tasarımla bile, bu kaybı sıfıra indirmemiz mümkün olmayacaktır. Ama daha nitelikli aydınlatma sistemleri kullanmayı yasal bir zorunluluk haline getirmekle kazanacağımız çok şey vardır.  Tüm evrim sürecinin ve doğal çevremizin bir parçası olan gece karanlığını iyi düzenlenmiş, iyi tasarlanmış ve kaliteli dış aydınlatma ile korumalıyız. Kaliteli dış aydınlatma kamusal bir konudur, yasa ile güvence altına alınmalıdır.

Kaynaklar:

1. Luckiesh, Artificial Light: It’s Influence Upon Civilization, pp 153–4 The Century Company, New York, 1920.
2. Stevens RG, Brainard GC, Blask DE, Lockley, SW, Motta, ME. Breast cancer and circadian disruption from electric lighting in the modern world. CA Cancer Journal for Clinicians, 2014; 64:207-18.
3. Report Of The Council On Science And Public Health, aka AMA 2016 Report, CSAPH Report 2-A-16, Presented by Louis J. Kraus, MD, Chair, American Medical Association
4. Redhwan A Al-Naggar, Shirin Anil, Artificial Light at Night and Cancer: Global Study, Faculty of Medicine, Universiti Teknologi MARA (UiTM), Selangor, Malaysia, October 2016.
5. Light pollution affects nesting behavior of loggerhead turtles and predation risk of nests and hatchlings : Elton Silva, Adolfo Marco, Jesemine da Graça, Héctor Pérez, Elena Abella, Juan Patino-Martinez, Samir Martins, Corrine Almeida. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, Volume 173, August 2017, Pages 240-249
6. Impact of artificial light during the night on fish physiology, Anika Brüning, Leibniz Institute of Freshwater Ecology and Inland Fisheries (IGB), 2016.
7. Son 20 yılda Türkiye’deki hamsi avcılığı, Dr. Yaşar Genç, Yunus Araştırma Bülteni, yıl: 7, sayı 2, Su Ürünleri Merkez Araştırma Enstitüsü, Trabzon, 2007.
8. Artificial light at night causes reproductive failure in clownfish, Emily K. Fobert, Karen Burke da Silva and Stephen E. Swearer, School of BioSciences, and National Centre for Coasts and Climate, University of Melbourne, College of Science and Engineering, Flinders University, Australia, Royal Society Publishing, 2019.
9. Artificial Light at Night Affects Emergence from a Refuge and Space Use in Guppies. The Max Planck Institute (MPI) for Human Development and the Leibniz-Institute of Freshwater Ecology and Inland Fisheries (IGB), Ralf Kurvers.
10. The National Audubon Society website, https://www.audubon.org
11. Light pollution is a driver of insect declines. Avalon C.S.Owens, Précillia Cochard, Joanna Durrant, Bridgette Farnworth, Elizabeth  Perkin, Brett Seymoure.
12. Light Pollution Harms Plants in the Environment, Department of Physics, Florida Atlantic University.
13. Artificial light puts ecosystem services of frugivorous bats at risk. Journal of Applied Ecology, April 2014, Volume 51, Issue 2, pages 388-394, Daniel Lewanzik and Christian C. Voigt
14. https://www.lightpollutionmap.info Jurij Stare.

Mümtaz Bademli : Elektronik Mühendisi, iş yaşamında verimli ve sağlıklı aydınlatma cihazları tasarımı ve üretimi yapan bir şirketi yönetiyor. İşi dışında, Işık Kirliliği, Küresel Isınma ve İklim Değişikliği alanlarında gönüllü çalışmalar yürütüyor. Uluslararası Karanlık Gökyüzü Derneği (IDA, International Dark-Sky Association) Türkiye Delegesi.