Світлове забруднення порушує циркадні ритми і екосистеми в усьому світі, але для рослин, що залежать від світла для фотосинтезу, його вплив може бути значним.
Дослідження, опубліковане в журналі Frontiers in Plant Science, показало, що високий рівень штучного освітлення вночі робить листя дерев більш жорстким і менш їстівним для комах, що загрожує міським харчовим ланцюгам. Вчені помітили, що в міських екосистемах листя дерев зазвичай має менше пошкоджень від комах у порівнянні з природними екосистемами. Дослідження двох найпоширеніших видів дерев у Пекіні показало, що штучне світло вночі збільшує жорсткість листя і зменшує рівень пошкоджень від комах.
Збільшення рівня нічного освітлення майже на 10% призводить до того, що більшість населення світу щоночі зазнає світлового забруднення. Властивості рослин, які змінюються під впливом штучного світла, можуть мати значний вплив на екосистему. Листя без пошкоджень комахами може здаватися людям комфортним, але для комах це створює проблеми. Гербіворія є природним екологічним процесом, який підтримує біорізноманіття комах.
Вчені виявили, що рослини, які зазнають високого рівня штучного освітлення, фокусуються на захисті, а не на зростанні, виробляючи жорсткіше листя з більшою кількістю хімічних захисних сполук. Для перевірки цієї гіпотези вони обрали два види вуличних дерев: японську софору та зелену ясінь. Дослідження проводили на 30 вибіркових ділянках, освітлених всю ніч.
Було зібрано майже 5 500 листків для оцінки пошкоджень комахами та таких характеристик, як розмір, жорсткість, вміст води та рівень поживних речовин і хімічних захисних сполук. Жорсткіші листки свідчили про алокацію ресурсів на захист, тоді як великі листки – на зростання. Високий рівень води та поживних речовин вказував на якісне харчування для гербіворів.
Для обох видів дерев вищий рівень штучного світла означав жорсткіше листя і менше пошкоджень від комах. Чим інтенсивніше освітлення, тим частіше вчені знаходили листя без слідів гербіворії. Це може пояснюватися тим, що дерева при штучному освітленні продовжують фотосинтез і виділяють більше ресурсів на структурні сполуки.
Листя японської софори при більшому освітленні містило менше фосфору, тоді як листя зеленої ясі містило більше азоту, менші листки та менше хімічних захисних сполук. Зменшення рівня гербіворії може призвести до трофічних каскадних ефектів в екології, що може знизити чисельність хижих комах та птахів.
Хоча жорсткість листя є механічним захистом від хижаків, інші фактори, такі як освітлення, можуть зробити комах більш видимими для хижаків. Потрібні подальші дослідження для повного розуміння ефектів штучного світла. Вчені зазначають, що дослідження було проведено лише в одному місті та на двох видах дерев, що обмежує можливість узагальнення висновків на більш широкі масштаби.