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Jun 22, 2023

Lichtverschmutzung trübt unsere Sicht auf den Himmel und es wird immer schlimmer

Bürgerwissenschaftler und Forscher haben herausgefunden, dass wir den Blick auf den Himmel verlieren

Bürgerwissenschaftler und Forscher haben herausgefunden, dass wir jedes Jahr mit einer erstaunlichen Rate von fast 10 Prozent unseren Blick auf den Himmel verlieren

Als ich ein Kind war, lebte meine Familie in einem Vorort von Washington, D.C. Dieser Ort machte es schwierig, ein angehender Amateurastronom zu sein; Die meisten Sterne waren im grellen Licht der Stadtlichter nicht zu erkennen. Bestenfalls war von der diffusen Milchstraße nur ein Hauch zu sehen: Der kombinierte Glanz von 100 Milliarden Sternen wurde durch helle Straßenlaternen und Ladenfronten nahezu ins Nichts gedimmt.

Bei diesem Effekt handelt es sich um Lichtverschmutzung – vom Menschen erzeugtes Licht, das in den Himmel geworfen wird – was den Himmel selbst zum Leuchten bringt und die Sterne auswäscht. Astronomen wissen seit Jahren, dass die Situation für die Sternbeobachtung schlecht ist, aber sie hat auch reale und negative Folgen für das Wohlergehen vieler Lebewesen – Pflanzen, Tiere und sogar Menschen. Mehr als 80 Prozent der Menschheit sind von Lichtverschmutzung betroffen, die uns den Blick auf den Himmel raubt.

Für die meisten von uns gehen die Sterne im Grunde unter.

Und jedes Jahr wird es schlimmer. Wie viel schlimmer es genau ist, lässt sich schwer sagen. Lichtverschmutzung wurde vom Weltraum aus gemessen, aber umlaufende Satelliten erkennen Licht nicht auf die gleiche Weise wie das menschliche Auge und liefern daher möglicherweise nicht die Ergebnisse, die mit denen übereinstimmen, die wir vom Boden aus sehen. Welche Veränderung der Himmelshelligkeit nehmen Menschen im Laufe der Zeit wahr, wenn sie in den Himmel schauen?

Um das herauszufinden, wandte sich ein Wissenschaftlerteam unter der Leitung des Lichtverschmutzungsforschers Christopher Kyba vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ in Potsdam einer scheinbar seltsam offensichtlichen Nachweismethode zu: Menschen.

Sie nutzten Daten von Globe at Night, einem Projekt des National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory der US National Science Foundation, das Bürgerwissenschaften zur Messung der Lichtverschmutzung nutzt. Der Prozess ist genial einfach. Freiwillige Teilnehmer erhalten eine Reihe von Sternenkarten (erstellt von Jan Hollan vom Global Change Research Institute der Tschechischen Akademie der Wissenschaften), die den Himmel mit einer Reihe sichtbarer Sterne zeigen: Eine Karte zeigt nur die hellsten Sterne, die nächste einige davon schwächere Sterne und so weiter bis hin zu den schwächsten Sternen, die unter idealen Bedingungen mit bloßem Auge sichtbar sind. Anschließend schauen die Teilnehmer in den Himmel und vergleichen die schwächsten Sterne, die sie sehen können, mit denen auf den Karten und wählen diejenigen aus, die am besten zu dem passen, was sie beobachten.

Kyba und sein Team untersuchten eine erstaunliche Menge an Daten von mehr als 50.000 Bürgerwissenschaftlern auf der ganzen Welt, die zwischen 2011 und 2022 die Helligkeit ihres lokalen Himmels gemessen hatten. Obwohl es erhebliche Schwankungen von Ort zu Ort gab – zum Beispiel sah Europa im Durchschnitt eine Die Lichtverschmutzung nahm jährlich um 6,5 Prozent zu, während in Nordamerika ein Anstieg um 10,4 Prozent zu verzeichnen war. Die Forscher fanden heraus, dass die Lichtverschmutzung im Untersuchungszeitraum weltweit um 9,6 Prozent pro Jahr zunahm.

Das klingt vielleicht nicht nach viel, spiegelt aber eine exponentielle Wachstumsrate wider, ähnlich wie der Zinseszins auf eine Schuld anfällt. Ein jährliches Wachstum von etwa 10 Prozent bedeutet, dass sich die Himmelshelligkeit etwa alle sieben oder acht Jahre verdoppelt. Wenn man kurz darüber nachdenkt, sollte klar werden, warum das zutiefst beunruhigend ist. Wie Kyba und seine Co-Autoren in ihrem im Januar in der Fachzeitschrift Science veröffentlichten Artikel erklären, sieht jemand, der bei seiner Geburt 250 sichtbare Sterne am Himmel hat, mit 18 Jahren nur noch 100 und mehr Im selben Zeitraum wird die Helligkeit des Himmels um mehr als das Vierfache zugenommen haben.

Dieses Ergebnis ist umso alarmierender, da es mögliche Auswirkungen auf satellitengestützte Messungen hat, die nur einen jährlichen Anstieg von etwa 2 Prozent verzeichnen. Basierend auf ihrer Arbeit argumentieren Kyba und sein Team, dass die Satelliten die Auswirkungen stark unterschätzen und die Möglichkeit einer drohenden Zukunft verschleiern, in der fast jeder die Sterne aus den Augen verliert.

Ein Großteil dieser Diskrepanz kann auf technologische Veränderungen zurückzuführen sein. Kyba und seine Kollegen weisen beispielsweise darauf hin, dass in den letzten Jahren viele ältere Außenglühbirnen, die rötlicheres Licht aussendeten, durch LEDs ersetzt wurden, die heller in Blau leuchten – einer Farbe, die sich in der Atmosphäre leichter streut und zu der viele Erdbeobachtungssatelliten leuchten 'Detektoren sind weniger empfindlich. Darüber hinaus sehen Satelliten meist Licht, das direkt nach oben scheint, beispielsweise von Städten oder schlecht konstruierten Straßenlaternen, und keine horizontalen Strahlen von Fenstern oder Werbetafeln, die Beobachter am Boden stark beeinträchtigen können.

All dieses zusätzliche Licht in der Nacht hat große Auswirkungen auf das Leben darunter. Forscher haben gezeigt, dass es sich negativ auf viele Tiere und Pflanzen auswirkt: Lichtverschmutzung stört die Wanderungen von Vögeln, das zarte Aufblühen von Blumen und sogar die leuchtende Balz von Glühwürmchen, um nur einige Beispiele zu nennen. Es betrifft auch Menschen und kann neben vielen anderen Gesundheitsproblemen auch Schlaflosigkeit auslösen.

In gewisser Weise erinnert dies an die Klimakrise: Sie ist globaler Natur, Tag für Tag schwer zu bemerken und für den Einzelnen schwer zu begreifen und allein abzumildern. Ich vermute jedoch, dass wir das Problem längst direkt angegangen wären, wenn die globale Erwärmung um etwa 10 Prozent pro Jahr zugenommen hätte.

Schlimmer noch: Lichtverschmutzung wirkt bei vielen Menschen freundlich, da sie meinen, mehr Licht in der Nacht bedeute automatisch mehr Sicherheit. Obwohl mehr Licht in manchen Fällen hilfreich ist – zum Beispiel erleichtern beleuchtete Straßen den Autofahrern die Sicht bei Nacht –, schützt es uns garantiert nicht so sehr, wie die Leute vielleicht denken. Und im Durchschnitt wirft diese erhöhte Beleuchtung nur noch mehr unerwünschtes Licht nach oben.

Was können wir also gegen unseren immer heller werdenden Himmel tun?

Es passiert schon einiges. Gruppen wie die International Dark-Sky Association (IDA) plädieren nicht für mehr Beleuchtung, sondern für eine intelligentere Beleuchtung – intelligentere Straßenlaternen, die ihr Licht nach unten konzentrieren, sind ein Beispiel. Da diese Leuchten eine effizientere Beleuchtung bieten, sparen sie auch Energie und amortisieren sich letztendlich. IDA bietet Ratschläge dazu, wie Sie mit den örtlichen Behörden Kontakt aufnehmen können, um bessere Einrichtungen zu installieren und Verordnungen zur Reduzierung der Umweltverschmutzung zu erlassen. Eine Reihe von Städten in den USA und anderen Ländern werden als „Dark Sky Communities“ bezeichnet, was bedeutet, dass sie „außergewöhnliches Engagement für die Erhaltung des Nachthimmels“ gezeigt haben, indem sie verschwenderische Beleuchtungspraktiken unterbinden.

Im Moment ist einfaches Bewusstsein einer unserer größten Vorteile. Die eigene Außenbeleuchtung nachts auszuschalten, scheint vielleicht keine große Sache zu sein, aber wenn man es anderen erzählt, hilft das. Das Bewusstsein wächst. Ein Anliegen wie dieses braucht eine kritische Masse, um breite Aufmerksamkeit zu erregen, damit jeder, der sich beteiligt, zur Lösung beitragen kann.

Dennoch lassen sich lokale Lösungen, wie die jüngsten Erfolge in Pittsburgh und Fort Collins, Colorado, nicht ohne weiteres in globalen Fortschritt umsetzen. Eine solche Veränderung fällt nicht jedem leicht; Viele Gebiete in Entwicklungsländern haben nachts eine gefährlich unzureichende Beleuchtung und verwenden verschwenderische Treibhausgase ausstoßende Brennstoffe, um die spärlichen Lichtquellen, die sie haben, mit Strom zu versorgen. Mehr Beleuchtung könnte den dort lebenden Menschen helfen, aus der Armut herauszukommen, allerdings auf Kosten einer stärkeren Zunahme des Himmelslichts. Die Forschung von Kyba und seinem Team deckte die Entwicklungsländer nicht gut ab, daher ist nicht klar, mit welcher Geschwindigkeit ihre Lichtverschmutzung zunimmt. Aber es liegt auf der Hand, dass eine effizientere Beleuchtung auch diesen Regionen zugute kommen würde, schon allein deshalb, weil dadurch ihre Kosten mittel- bis langfristig niedrig gehalten würden.

In einem epischen Thread auf Twitter geht Kyba auf die Methodik und Ergebnisse der Arbeit seiner Gruppe ein und gibt einige Ratschläge, was Einzelpersonen tun können. Er schlägt vor, gezielte Beleuchtung anstelle von Flutlicht zu verwenden, Außenbeleuchtung nur bei Bedarf einzusetzen und sich für Glühbirnen und LEDs zu entscheiden, die mehr rot als blau leuchten, um die Lichtstreuung am Himmel zu reduzieren.

Wir brauchen größere und intelligentere Lösungen. Sicherlich sind die physikalischen und biologischen Auswirkungen der Lichtverschmutzung ein großes Problem, aber hier steht noch mehr auf dem Spiel: der Verlust der Schönheit und unserer Verbindung zur Natur. Der Nachthimmel ist einfach wunderschön, mit Schätzen, die zwischen den Sternen verstreut sind. Unter diesem Samtgewölbe hinauszugehen und einen Meteoritenschauer oder eine Mondfinsternis zu beobachten, ist eine wunderbare Möglichkeit, Zeit mit Familie und Freunden zu verbringen oder einfach zu entspannen. Die Sterne zu sehen bedeutet, die Seele zu nähren. Ich habe nachts draußen unzählige Eulen, Kojoten und andere Wildtiere gesehen (und gehört), und die Beobachtung des Himmels gibt mir ein tiefes Verständnis für die natürliche Welt um mich herum. Die Ehrfurcht vor dem Nachthimmel ist sehr real.

Dies ist nicht nur eine Angelegenheit einiger unbequemer Astronomen. Es kommt der Schließung des Louvre, der Schließung von Konzertsälen oder der Abholzung riesiger Wildblumenfelder gleich. Ich frage mich, wie tief meine eigene Liebe zur Astronomie geworden wäre, wenn ich in den Vororten von DC geblieben wäre, wo das Sternenlicht im Laufe meiner Kindheit nicht so allmählich nachgelassen hätte. Es fiel mir schwer, den Himmel durch dieses Miasma, so wie es war, zu sehen; Nur eine tiefe Liebe zur Astronomie hielt mich am Laufen. Viele Menschen wissen nicht einmal, dass sie – und ihre Nachkommen – diese kosmische Erfahrung direkt über ihren Köpfen verlieren.

Wir brauchen den dunklen Nachthimmel, und es liegt an uns allen, sicherzustellen, dass er immer noch da ist, wenn die Sonne untergeht.

Dies ist ein Meinungs- und Analyseartikel, und die vom Autor oder den Autoren geäußerten Ansichten stimmen nicht unbedingt mit denen von Scientific American überein.

Phil Plait ist ein professioneller Astronom und Wissenschaftskommunikator in Colorado. Er schreibt den Bad Astronomy Newsletter. Folgen Sie ihm auf Twitter @BadAstronomer Credit: Nick Higgins

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