Искусственный свет и более высокие температуры в городах могут продлить вегетационный период до 24 дней, согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Nature Cities.
Предыдущие исследования показали, что рост растений в городах начинается раньше и заканчивается позже, чем в сельской местности. Однако эти исследования не позволили определить, зависит ли эта разница больше от тепла или света, которые регулируют вегетационный период и усиливаются в городских условиях.
Авторы нового исследования использовали спутниковые данные для оценки ночного светового загрязнения в городах и определения начала и конца вегетационного периода. Они обнаружили, что количество искусственного ночного света играет большую роль в продолжительности вегетационного периода, чем температура, особенно задерживая его окончание.
«Это исследование подчёркивает роль искусственного ночного света как мощной и независимой силы, влияющей на фенологию растений», — сказал Шуцин Чжао, городской эколог из Университета Хайнаня в Китае, который не участвовал в исследовании. «Оно знаменует собой важный шаг вперёд в нашем понимании того, как неклиматические городские факторы влияют на жизненные циклы растений».
Свет в городах обманывает растения
«Растения используют температуру и свет в качестве сигналов окружающей среды для регулирования своего роста», — объяснила Линь Мэн, учёный-эколог из Университета Вандербильта и соавтор исследования. Весной более высокие температуры и удлинение светового дня сигнализируют растениям о том, что пора давать почки и выпускать новые листья. Осенью более холодные и короткие дни побуждают растения сбрасывать листья и готовиться к зиме.
Но в городах эти важные сигналы могут быть нарушены. Города обычно жарче, чем прилегающие сельские районы (так называемый эффект городского теплового острова), и намного ярче из-за обилия искусственного света. Эти нарушенные сигналы «могут обмануть растения, заставив их думать, что вегетационный период длиннее, чем есть на самом деле», — сказала Мэн. «Растения эволюционировали с предсказуемыми циклами света и темноты — теперь города переворачивают это с ног на голову».
Для оценки влияния тепла и света на городские растения Мэн и её соавторы использовали спутниковые данные из 428 городов в Северном полушарии, собранные с 2014 по 2020 год. Для каждого города исследователи проанализировали корреляцию между количеством искусственного ночного света (АНС), температурой воздуха и продолжительностью вегетационного периода.
Учёные обнаружили, что в среднем вегетационный период начинался на 12,6 дня раньше и заканчивался на 11,2 дня позже в центрах городов по сравнению с сельской местностью. АНС, по-видимому, сыграл важную роль в продлении вегетационного периода, особенно осенью, когда влияние АНС превысило влияние температуры.
Анна Колтон, учёный-ботаник из Университета сельского хозяйства в Кракове, которая не участвовала в исследовании, подчеркнула значимость этого результата. «Влияние изменения климата, включая повышение температуры на функционирование растений, широко обсуждается, но световое загрязнение практически никто не считает значимым фактором, влияющим на жизнь растений». Новое исследование — одно из первых, которое привлекает внимание к эффектам АНС.
«Каждому дню нужна ночь»
«Расширение городской растительности на первый взгляд может показаться положительным», — сказала Колтон. Но это положительное впечатление обманчиво. В реальности продление вегетационного периода «создаёт угрозу для функционирования городской зелени».
Задержка окончания вегетационного периода может быть особенно разрушительной. Осенью сокращение светового дня побуждает растения снижать метаболическую активность, сбрасывать листья и укреплять клеточные стенки, чтобы выдержать грядущую зиму. Но если они постоянно стимулируются искусственным светом, отметила Колтон, городские растения могут пропустить сигнал и оказаться неподготовленными, когда ударят холода.
«Каждому дню нужна ночь, как и нашим деревьям, опылителям и ритмам природы, от которых мы все зависим», — сказала Мэн.
Более длительные вегетационные периоды также влияют на животных и людей. «Цветы могут распускаться до того, как начнут действовать их опылители, или распускание листьев может не совпадать с миграцией птиц», — сказала Мэн. «А для людей более длительный вегетационный период означает более раннее и длительное воздействие пыльцы, что может ухудшить ситуацию с аллергией».
По мере того как города становятся больше и ярче, их вегетационные периоды, вероятно, будут продолжать удлиняться, если не будут решены проблемы, связанные с АНС. «Хорошая новость заключается в том, что в отличие от температуры, с искусственным светом мы можем справиться относительно легко», — сказала Мэн. Она и Чжао предложили заменять лампы с синим спектром светодиодов на более тёплые (которые менее стимулируют растения), внедрять датчики движения или экранированные светильники и сокращать освещение в зелёных зонах, чтобы ограничить световое загрязнение в городах.
«Каждому дню нужна ночь», — сказала Мэн, — «как и нашим деревьям, опылителям и ритмам природы, от которых мы все зависим».
— Кэролайн Хаслер (@carbonbasedcary), научный писатель
Citation: Hasler, C. (2025), Artificial light lengthens the urban growing season, Eos, 106, https://doi.org/10.1029/2025EO250254. Published on [DAY MONTH] 2025.
Text © 2025. The authors. CC BY-NC-ND 3.0