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合歡山武嶺路燈火速拆除,然後呢?──談光害防制與星空環保

2016 年 6 月底公路總局在合歡山昆陽及武嶺設置路燈,引起天文愛好者大加撻伐,新聞媒體也在報導中描述路燈「殺了合歡山銀河」、「簡直台灣之恥」。輿論蔓延之後,公路總局「火速」處理,7 月 6 日下午宣布將撤離路燈,晚間立刻派人拆除。隔天立法委員黃國書召開記者會,從武嶺路燈事件談及「光害防制」的觀念。筆者有幸參與這場記者會,今天來和大家談談,為何幾盞路燈會引起軒然大波?

記者會

2016 年 7 月 7 日立法委員黃國書召開記者會,說明武嶺路燈事件。圖/武嶺路燈記者會紀錄

路燈破壞觀星聖地

合歡山有台 14 甲線公路通過,交通方便,但幾乎沒有光害。又加上海拔夠高,天氣狀況相對穩定,視野亦佳。諸多條件下,合歡山可謂天文愛好者的聖地。天氣晴朗的夜晚,在合歡山昆陽、武嶺等地,往往可以看到許多人架起相機、望遠鏡作天文攝影。1996 年起,台中市天文學會於每年秋季辦理的「星空饗宴(Star Party)」,地點就在合歡山翠峰,全台天文愛好者都會聚集在此地觀星,只可惜 2015 年翠峰場地委外招標後,無法繼續舉辦。

我們來看實際的數據。美國國家海洋暨大氣總署(NOAA)利用衛星監測,得到全球的光害資料,我們從lightpollutionmap這個網站就可以直接在地圖上搜尋。從這份光害地圖就可以看到,合歡山地區是台灣少數缺乏光害又容易到達的地方,實在難能可貴。

lightpollution

lightpollutionmap 網站搜尋合歡山地區的光害情形。

然而,低光害的條件很容易被破壞,而微小的光害就可以對於天文觀測、觀星活動產生很大的影響。對於天文觀測來說,光害來源增加了天空的背景亮度,使得光子雜訊增加,攝影時必須增加曝光時間,才能達到同樣的訊躁比。也就是說,在同樣曝光時間下,光害造成攝影品質嚴重下降。肉眼觀星就可以看見明顯的差別,只要燈光一來,銀河就變得黯淡。前幾年合歡山鳶峰被開發為休息站,並裝上 LED 看板,許多人抱怨星空遭到破壞。更何況此次裝上路燈,對於星空的殺傷力非常嚴重,簡直破壞了觀星聖地,無怪許多天文愛好者投書抗議了。

光害也是一種環境汙染

接到抗議的聲音後,公路總局迅速處理,撤除路燈,天文愛好者大聲叫好。這麼說來事情已經圓滿落幕,那為什麼我們還要出來呼籲大家重視這件事呢?若不藉由此事件說明「光害防制」的觀念,拆除路燈只是主管機關受輿論壓力的應對方式,而非長遠的改革,如此治標而不治本了。未來如果再發生類似的事情,或許處理過程又要重演一次了。我們更要強調,光害防制並非天文愛好者的自私行為,而是環境保護的一部份。以下,我們從環境汙染的角度來思考光害問題。

國際暗天協會(International Dark-Sky Association, IDA)把光害稱為「光汙染(light pollution)」,定義是人造光的任何有害效應,包括以下幾種:

  • 眩光(glare):過度明亮而造成視覺上不適。
  • 天空輝光(sky glow):人類居住地區的夜晚天空增亮。
  • 光侵擾(light trespass):光線打入無意或不需照明的地方。
  • 雜亂光(clutter):明亮、令人混淆且過度的光源聚集。
  • 各種人造光源,形成以上四點的效應,都可稱為「光汙染」。

所謂的「汙染」,首當其衝的就是生態環境。也就是說,光害不僅讓人們失去了星空,還衝擊了生態!在沙灘上孵出的小海龜,需要透過海面的光線判斷大海的方向,而光汙染讓他們迷失方向,無法從沙灘順利走到海洋,在美國佛羅里達州,每年就有數百萬隻海龜因而死亡。光汙染也擾亂了候鳥體內的導航系統,許多鳥類在城市中撞上高樓而死亡。此外,對於更多夜行動物、趨光性的昆蟲,光汙染直接破壞了夜間黑暗的生存環境。不只動物,植物對於光線亦非常敏感,開花受到夜晚長度影響,稱為「光週期」。其實很多農民都知道,稻田旁邊不應擺設燈光,否則影響收成。這次設置路燈的合歡山,是生物多樣性特別高的地方,光汙染對於此地生態會造成嚴重破壞,詳細情形可閱讀顏聖紘教授的文章〈在合歡山裝一盞大路燈只影響觀星嗎?不,還有生態災難〉。

人體的生理時鐘,同樣會受到光汙染影響。幫助人體睡眠的「褪黑激素(melatonin)」,其分泌是在黑暗環境中增加,也就是燈光會使睡眠品質下降。此外,過強的照明不但無法讓人在夜裡看得更清楚,反而造成視覺的困擾。因此,我們說的光害問題不僅是合歡山的事情,更是都市裡的居民容易遇到的問題。我們不妨多留意,生活周遭有哪些不必要的照明,影響著我們的健康與生活品質。

這些不必要的照明,還有造成一個大問題,即是能源的浪費。國際暗天協會統計,在美國大約有 30% 的戶外照明是不必要的,加起來每年浪費掉 33 億美元,並且多排放 2100 萬噸的二氧化碳。於是,過度的照明對於環境又有另一項損害了。

不當的照明,連安全目的也無法達成

講了這麼多光汙染的壞處,你仍然會質疑:總不能一味追求環保而犧牲安全吧?但我們要反過來問,這盞有破壞環境之嫌的路燈,真的能夠追求道路安全嗎?

以上我們介紹過四種光害的種類,就拿一盞路燈來實際分析。首先要注意的是,真正對照明有幫助的光線,範圍其實不大。較大角度的範圍內,產生的是「眩光」,顧名思義就是令人頭暈目眩的光!車子行駛的道路旁,突然多出一盞路燈,當車子不在路燈下的小角度範圍內,看到的是刺眼的眩光,不但無助於行車的照明,更造成駕駛的視線混淆。且駕駛忽然接受嚴重的明暗差異,眼睛反而無法適應,導致行車的危險。公路總局原是出於善意,利用照明來幫助監控路上行車狀況,可惜路燈的眩光卻會直接干擾駕駛的行車,如此反而得不償失了。

light

路燈造成的光害。圖/修改自國際暗天協會網站圖片,原圖來自Anezka Gocova, “The Night Issue”, Alternatives Journal 39:5 (2013)

合歡山

合歡山昆陽此次裝設的路燈。圖/取自「台灣星空守護聯盟」臉書公開社團。

所以,在合歡山昆陽、武嶺等地加裝路燈,其實環保、安全兩者皆無法顧及。那我們有沒有辦法讓兩者兼顧呢?台北市天文協會總幹事劉志安在這次記者會說明,推動光害防制不是要關閉所有的燈光,而是要「正確、適當、合理」的使用燈光。如果懂得聰明地使用燈光,才能達到安全的目標,又兼顧光害防制的要點。

如何聰明地使用燈光?國際暗天協會提出了五點建議:

  1. 只在需要的時候照明。
  2. 只在需要的地方照明。
  3. 不應超過必要的亮度。
  4. 將藍光照射減到最小。
  5. 指向下方的完整遮罩。

以這次合歡山路燈事件為例,問題不是「設置路燈」,而是「不當設置路燈」。我們剛才分析下來,就知道這幾盞路燈放錯了地方。就算路燈移到該放的位置,它並無完全地遮罩,仍然會有不必要地向上光線,進而有眩光、天空輝光的問題。下圖區分適當與不適當的路燈裝置,說明路燈必須完全遮罩,將光線散出的範圍限制在向下的小角度內。這些作法之外,還有一些靈活的小撇步,例如裝設可調整亮度的燈光,或者感應式的裝置,都有助於兼顧環保與安全。

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燈具遮罩圖示。

星空環保:還給人們自然的星空!

回到這次事件的發展,天文愛好者最初抗議的論點,是路燈破壞了星空。而我們這篇文章談到光汙染與環保,是否離題了呢?其實沒有。

我們換個角度來思考。現在多數人太習慣於城市的生活,不再能體會「生活在自然環境」的感受。於是,我們對自然環境的觀點漸漸割裂開來,不易體認生態保育、天然災害、光害防制等各項議題之間的關係。當我們回到原始的自然環境時,才能感受到,不論是人、棲息的生物、日夜運轉的星空,所有事物都是休戚與共的生命共同體。因此「環保」必須是整體的,我們必須維護這個完整的自然體系。

合歡山路燈事件之後,我們應把光害防制提升到另一個層次──「星空環保」。星空是自然生態當中無法割捨的一部份,它透露了廣大自然界的時間、位置,以及生物在宇宙中的生存法則。各種生物活在日夜遞嬗的週期當中,夜空的破壞會打亂自然的規律。候鳥利用星空來辨識方位,植物則根據晝夜的長短來綻放花朵。人類不也是如此嗎?古文明對於自然的認識,是從滿天星斗下的觀察開始,一步一步建立起人與自然的關係。不論是人類或其他生物,唯有了解自然環境,才懂得該怎麼活。我們豈能在科技發達之後,讓最自然的星空消失,讓人們漸漸遺失最初的自然環境?

星空是全世界的天然資產,是最華麗的藝術品,又是蘊藏自然知識的寶庫。我們應從「星空環保」的觀點出發,思考整體的自然保護。人們觀賞星空,就是親近大自然的過程,具有環境意識的教育意義。再從最實用的層面來談,由於自然保護成功的地方,通常都有未受破壞的星空,因此星空可說是自然環境保存的指標。

這次合歡山武嶺路燈的事件,感謝公路總局從善如流,立刻撤除不適當的路燈。事情雖已圓滿落幕,但希望藉機向大家傳達「星空環保」的概念。星空環保,必須建立在對大家自然環境的認識,以及光害防制的行動來完成。目前國際暗天協會已經在世界各地推動「暗天保留區」,相信星空環保與光害防制的觀念,會成為更廣泛推行的環保運動。

下次當你到合歡山,看到那片最天然的星空,並靜下心來呼吸山林的空氣,咀嚼原始的自然給你的各種思考時,或許更能深刻體會,夜晚的星空以及整體的自然環境必須被保存下來。

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最新全球光害地圖。圖/取自Falchi et al. 2016

參考資料:

  • C.B. Luginbuhl et al., Phys Today 62, 12, 32 (2009).
  • Falchi et al., Sci. Adv., 2, 6 (2016).
  • International Dark-Sky Association.
  • International Dark-Sky Association, Model Lighting Ordinance (MLO) with User’s Guide (2011).
  • Light Pollution Map .
  • Paul Bogard, The End of Night: Searching for Natural Darkness in an Age of Artificial Light (New York: Little, Brown, and Company, 2013).
  • 王為豪,《星野攝影》(臺中市:星星工廠,2013)。
  • 王為豪,〈摘燈救星光 高山交安不須犧牲〉,《聯合報》,2016年7月12日。
  • 林憲德、趙又嬋,《都是愛迪生惹的禍:光害》(臺北市:新自然主義,2009)。
  • 林宏欽,〈如何測定光害程度與光害普查〉,《臺北星空》第38期(2007,臺北),頁11-12。
  • 吳瑞雪,〈星空環保及偏遠鄉鎮觀星活動推廣〉,《臺北星空》第38期(2007,臺北),頁23-24。
  • 洪景川,〈光污染問題簡介〉,《臺北星空》第38期(2007,臺北),頁6-10。
  • 葛必揚,〈他山之石-美星町光害防制措施〉,《臺北星空》第38期(2007,臺北),頁24-26。
  • 顏聖紘,〈在合歡山裝一盞大路燈只影響觀星嗎?不,還有生態災難〉,2016年7月6日刊登於UDN專欄。
  • Facebook公開社團「台灣星空守護聯盟」。

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關於作者

歐柏昇

歐柏昇

台大物理系與歷史系雙主修畢業,現為台大物理所研究生。台大天文社前社長,全國大學天文社聯盟創辦人。盼望從天文與人文之間追尋更清澈的世界觀,在浩瀚宇宙中思考文明,讓科學走向人群。