ESA-Astronaut*innen helfen aus dem All bei der Kartierung der Lichtverschmutzung in Europa

Agentur

27.10.2022
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In Briefen

Die meisten Europäer leben unter lichtverschmutztem Himmel. Die erste Farbkarte von Europa bei Nacht, erstellt mit Bildern der Internationalen Raumstation, zeigt eine enorme Zunahme der Lichtverschmutzung, und das Ergebnis ist nicht gerade ein schönes Bild für die Umwelt.

In die Tiefe

Astronauten auf der Station haben in den letzten zwei Jahrzehnten erlebt, wie Städte nachts heller leuchten, da energieeffizientere Straßenlaternen eingeführt wurden.

Als die ESA-Astronautin Samantha Cristoforetti während ihrer letzten Minerva-Mission aus dem All auf die Erde blickte, leuchteten Städte heller als die Sterne. Samantha und andere europäische Astronauten haben seit 2003 mit Digitalkameras nachts mehr als eine Million Bilder der Erde aufgenommen, um das wahre Ausmaß der Lichtverschmutzung zu veranschaulichen.

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Ein europäisches Forschungsteam verarbeitete die Bilder und verglich sie im Laufe der Zeit. Dies zeigte eine deutliche Zunahme der Lichtverschmutzung in städtischen Gebieten und eine Verschiebung hin zu weißen und blauen Emissionen. Grund dafür ist die flächendeckende Einführung von Leuchtdiodenlampen, auch LED-Technik genannt.

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„Aus dem Weltraum betrachtet sieht das Bild aus wie ein Krebsscan oder ein fluoreszierendes Spinnennetz, das immer weiter wächst“, sagt Alejandro Sánchez de Miguel, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der britischen Universität Exeter. Sein jüngster Artikel hebt hervor, wie invasiv Nachtlichter und ihre negativen Auswirkungen auf die Umwelt sind.

Während Europa das Licht ausschaltet, um Energie zu sparen, warnen Wissenschaftler, dass es nicht nur darum geht, Rechnungen zu senken – hellere Nächte stören den Nachtzyklus von Menschen, Tieren und Pflanzen.

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Beitrag von Astronauten

Farbbilder, die von der Internationalen Raumstation aufgenommen wurden, sind die beste Quelle für Wissenschaftler, um künstliches Licht bei Nacht zu kartieren. Aktuelle Satellitenbilder sind dafür nicht geeignet, da ihre Farbempfindlichkeit die Emissionen bei niedrigen Wellenlängen nicht in ausreichender Qualität abbildet.

„Ohne die von den Astronauten aufgenommenen Bilder würden wir die Umweltauswirkungen einer Umstellung auf LED nicht erkennen“, erklärt Alejandro. „Astronautenfotos waren und sind immer die Grundlage für nächtliche Erdbeobachtungen“, fügte er hinzu.

Farbkarte von Europa bei Nacht

Die nächtlichen Farbkompositkarten, die vor und nach der Verbreitung der LED-Straßenbeleuchtung erstellt wurden, zeigen bei Kunstlicht deutlich mehr Weißtöne.

Die Änderungen sind von Land zu Land unterschiedlich und spiegeln unterschiedliche Straßenbeleuchtungssysteme und -richtlinien wider. Während die Lichtverschmutzung in Italien und Großbritannien deutlich zugenommen hat, zeigen Länder wie Deutschland und Österreich eine weniger dramatische Veränderung der spektralen Emissionen.

Berlin im Jahr 2012

Mailand war die erste Stadt in Europa, die ihre Straßenbeleuchtung vollständig auf weiße LEDs umgestellt hat. In Großbritannien wurde Anfang 2019 mehr als die Hälfte der gesamten öffentlichen Straßenbeleuchtung umgerüstet.

Deutschland wird immer weißer und heller, viele Leuchtstoffröhren und Quecksilberdampflampen sind noch im Einsatz.

„Bis zum Ende dieses Jahrzehnts könnte ganz Europa im Weltraum weiß erscheinen“, sagt Alejandro.

Auf der wärmeren Seite des Spektrums leuchtet Belgien dank der weit verbreiteten Verwendung von Natriumdampf-Niederdrucklampen in einem tiefen Orange. Natriumdampf-Hochdrucklampen lassen die Niederlande in goldenem Licht erstrahlen.

In schlechtem Licht

Laut Wissenschaftlern schwächt der Übergang zu weißem und blauem Licht den natürlichen Nachtzyklus auf dem gesamten Kontinent und stört den circadianen Tag-Nacht-Rhythmus lebender Organismen, einschließlich des Menschen, mit negativen Auswirkungen auf die Gesundheit von Tierarten und allen Ökosystemen.

Die Studie befasst sich mit drei großen negativen Effekten: der Unterdrückung von Melatonin, der phototaktischen Reaktion von Insekten und Fledermäusen und der Sichtbarkeit von Sternen am Nachthimmel.

„Wenn wir die Straßenlaternen einschalten, entziehen wir unserem Körper das Hormon Melatonin und stören unsere natürlichen Schlafmuster“, erklärt Alejandro.

Iberische Halbinsel bei Nacht im Jahr 2022

Die meisten Insekten und nachtaktiven Tiere sind sehr lichtempfindlich. Nicht nur Tagfalter, sondern fast alle in Europa brütenden Fledermausarten leben in Regionen, in denen die spektrale Zusammensetzung des Nachtlichts weißer ist. Wissenschaftler behaupten, dass dies einen direkten Einfluss auf ihre Fähigkeit hat, sich zu bewegen und auf eine Lichtquelle zu reagieren, was auch als phototaktische Reaktion bezeichnet wird.

Menschen und andere Tiere nutzten die Sterne zur Navigation. Die heutige Verschlechterung der Sichtbarkeit von Sternen geht über Geolokalisierung und astronomische Beobachtungen hinaus. Wissenschaftler befürchten, dass das Fehlen des Nachthimmels negative Auswirkungen auf das Gefühl der Menschen für “Natur” und ihren Platz im Universum haben könnte.

Das Beleuchtungsparadoxon

Obwohl die LED-Beleuchtungsrevolution versprach, den Energieverbrauch zu senken und die Nachtsicht der Menschen – und damit ihr Sicherheitsgefühl – zu verbessern, zeigt die Studie, dass die Emissionen im Allgemeinen zugenommen haben. Paradoxerweise wird die Lichtsucht der Gesellschaft immer billiger und bessere Beleuchtung wird.

Der Artikel spekuliert über die Existenz eines „Rebound-Effekts“ in der Außenbeleuchtung, bei der Energieeffizienz und die damit verbundenen Kostensenkungen die Nachfrage nach Beleuchtung erhöhen und Effizienzgewinne ausgleichen.

Londoner Nachtleben

Allerdings werden die Nächte in den Städten Europas etwas dunkler. Mit der aufkommenden Energiekrise ist die Verschwendung von Licht finanziell noch schmerzhafter. Mehrere europäische Städte schalten ihre Lichter aus – von Madrid bis Paris und in ganz Berlin sind Hunderte Denkmäler und öffentliche Gebäude nachts nicht mehr beleuchtet.

Diese Initiativen sind Teil der Bemühungen, den Energieverbrauch um 15 % zu senken, so der Plan der Europäischen Kommission, der letzten Monat vorgestellt wurde. Das Ziel hat einen doppelten Zweck: die Förderung einer flexiblen und autonomeren Wirtschaft vor dem Winter und die verantwortungsvolle Reduzierung der CO2-Emissionen.

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