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May 17, 2023

Neue Daten zeigen, wie schnell die Lichtverschmutzung den Nachthimmel verdeckt

Die Lichter von San Francisco zerstreuen sich und reflektieren sich im berühmten Nebel der Stadt.

Die Lichter von San Francisco werden vom berühmten Nebel der Stadt gestreut und reflektiert, sodass der Himmel auch nachts hell ist. Selbst über nebelfreien Städten wird der Himmel schneller heller als bisher angenommen.

Piotr Stanislawski/Moment Open/Getty Images

Von Lisa Grossmann

19. Januar 2023 um 14:00 Uhr

Dank des Einsatzes von künstlichem Licht in der Nacht hat sich der Nachthimmel schneller aufgehellt, als Forscher vermutet hatten. Eine Studie von mehr als 50.000 Sternbeobachtungen durch Bürgerwissenschaftler zeigt, dass der Nachthimmel von 2011 bis 2022 jedes Jahr im Durchschnitt um etwa 10 Prozent heller wurde.

Mit anderen Worten: Ein Baby, das in einer Region geboren wurde, in der jede Nacht etwa 250 Sterne sichtbar waren, würde an seinem 18. Geburtstag nur 100 Sterne sehen, berichten Forscher in Science vom 20. Januar.

Die Gefahren der Lichtverschmutzung gehen weit darüber hinaus, nicht so viele Sterne sehen zu können. Zu viel Helligkeit in der Nacht kann der Gesundheit der Menschen schaden, Zugvögel in Gebäude fliegen lassen, Nahrungsnetze stören, indem bestäubende Insekten zu Lichtern statt zu Pflanzen gelockt werden, und kann sogar Glühwürmchen beim Sex stören (SN: 02.08.17; SN: 8 /12/15).

„In gewisser Weise ist dies ein Aufruf zum Handeln“, sagt die Astronomin Connie Walker vom National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory in Tucson. „Die Menschen sollten bedenken, dass dies Auswirkungen auf unser Leben hat. Es geht nicht nur um die Astronomie. Es wirkt sich auf unsere Gesundheit aus. Es wirkt sich auf andere Tiere aus, die nicht für sich selbst sprechen können.“

Walker arbeitet mit der Kampagne „Globe at Night“ zusammen, die Mitte der 2000er Jahre als Outreach-Projekt zur Verbindung von Studenten in Arizona und Chile begann und heute Tausende von Teilnehmern weltweit hat. Die Mitwirkenden vergleichen die Sterne, die sie sehen können, mit Karten, die zeigen, welche Sterne bei verschiedenen Lichtverschmutzungsgraden sichtbar wären, und geben die Ergebnisse in eine App ein.

„Ich war ziemlich skeptisch gegenüber Globe at Night“ als Werkzeug für Präzisionsforschung, gesteht der Physiker Christopher Kyba vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ in Potsdam. Aber die Stärke liegt in den reinen Zahlen: Kyba und Kollegen analysierten 51.351 einzelne Datenpunkte, die von 2011 bis 2022 gesammelt wurden.

„Die einzelnen Daten sind nicht präzise, ​​aber es gibt eine ganze Menge“, sagt er. „Dieses Globe at Night-Projekt ist nicht nur ein Spiel; es liefert wirklich nützliche Daten. Und je mehr Leute teilnehmen, desto wirkungsvoller wird es.“

Diese Daten, kombiniert mit einem 2016 veröffentlichten globalen Atlas der Himmelsleuchtdichte, ließen das Team zu dem Schluss kommen, dass die Helligkeit des Nachthimmels von 2011 bis 2022 um durchschnittlich 9,6 Prozent pro Jahr zugenommen hat (SN: 10.06.16).

Der größte Teil dieses Anstiegs wurde von Satelliten übersehen, die weltweit Helligkeitsdaten sammeln. Diese Messungen ergaben im letzten Jahrzehnt nur einen Anstieg der Helligkeit um 2 Prozent pro Jahr.

Dafür gibt es mehrere Gründe, sagt Kyba. Seit Anfang der 2010er Jahre sind viele Außenleuchten von Natriumdampf-Hochdrucklampen auf LEDs umgestiegen. LEDs sind energieeffizienter, was Vorteile für die Umwelt und Kosteneinsparungen mit sich bringt.

LEDs strahlen aber auch mehr kurzwelliges blaues Licht aus, das Partikel in der Atmosphäre stärker streut als das orangefarbene Licht von Natriumdampflampen und so für mehr Himmelslicht sorgt. Bestehende Satelliten reagieren nicht empfindlich auf blaue Wellenlängen und unterschätzen daher die Lichtverschmutzung durch LEDs. Und Satelliten verpassen möglicherweise Licht, das in Richtung Horizont scheint, beispielsweise Licht, das von einem Schild oder einem Fenster ausgeht, und nicht direkt nach oben oder unten.

Der Astronom und Lichtverschmutzungsforscher John Barentine war nicht überrascht, dass Satelliten das Problem unterschätzten. Aber „ich war trotzdem überrascht, wie sehr das unterschätzt wurde“, sagt er. „Dieses Papier bestätigt, dass wir die Lichtverschmutzung weltweit unterschätzt haben.“

Die gute Nachricht ist, dass zur Behebung des Problems keine größeren technologischen Durchbrüche erforderlich sind. Wissenschaftler und politische Entscheidungsträger müssen die Menschen nur davon überzeugen, die Art und Weise zu ändern, wie sie nachts Licht nutzen – leichter gesagt als getan.

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„Manchmal sagen die Leute, Lichtverschmutzung sei die am einfachsten zu lösende Verschmutzung, weil man nur einen Schalter umlegen muss und sie verschwindet“, sagt Kyba. „Das stimmt. Aber es ignoriert das soziale Problem – dass dieses Gesamtproblem der Lichtverschmutzung durch Milliarden individueller Entscheidungen verursacht wird.“

Einige einfache Lösungen umfassen das Dimmen oder Ausschalten von Lichtern über Nacht, insbesondere von Flutlicht oder Lichtern auf leeren Parkplätzen.

Kyba erzählte eine Geschichte über eine Kirche in Slowenien, die von vier 400-Watt-Flutlichtern auf eine einzelne 58-Watt-LED umgestiegen ist und hinter einem Ausschnitt der Kirche leuchtet, um das Licht auf die Fassade zu fokussieren. Das Ergebnis war eine Reduzierung des Energieverbrauchs um 96 Prozent und viel weniger Lichtverschwendung, berichtete Kyba im International Journal of Sustainable Lighting im Jahr 2018. Die Kirche war immer noch beleuchtet, aber das Gras, die Bäume und der Himmel um sie herum blieben dunkel.

„Wenn es möglich wäre, diese Geschichte in unserer Gesellschaft immer wieder zu wiederholen, würde das bedeuten, dass man das Licht am Himmel wirklich drastisch reduzieren könnte, trotzdem eine beleuchtete Umgebung hätte, eine bessere Sicht hätte und viel weniger Energie verbrauchen könnte“, sagt er . „Das ist sozusagen der Traum.“

Barentine, der ein privates Dark-Sky-Beratungsunternehmen leitet, glaubt, dass ein breites Bewusstsein für das Problem – und entsprechende Maßnahmen – unmittelbar bevorstehen könnten. Zum Vergleich verweist er auf einen vielbeachteten Ölteppichbrand am Cuyahoga River außerhalb von Cleveland im Jahr 1969, der die Umweltbewegung der 1960er und 1970er Jahre anheizte und den US-Kongress zur Verabschiedung des Clean Water Act veranlasste.

„Ich denke, wir stehen vielleicht kurz davor, dass der Fluss wegen der Lichtverschmutzung in Flammen steht“, sagt er.

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Eine Version dieses Artikels erscheint in der Science News-Ausgabe vom 11. Februar 2023.

C. Kyba et al. Bürgerwissenschaftler berichten von einem weltweiten rapiden Rückgang der Sichtbarkeit von Sternen von 2011 bis 2022. Wissenschaft. Bd. 379, 20. Januar 2023, S. 265. doi: 10.1126/science.abq7781.

C. Kyba et al. Reduzierung des ökologischen Fußabdrucks der Kirchenbeleuchtung: Anpassung der Fassadenform und Verringerung der Leuchtdichte mit der EcoSky LED. Internationale Zeitschrift für nachhaltige Beleuchtung. Veröffentlicht am 20. Februar 2018. doi: 10.26607/ijsl.v19i2.80.

Lisa Grossman ist die Astronomieautorin. Sie hat einen Abschluss in Astronomie von der Cornell University und ein Diplom in wissenschaftlichem Schreiben von der University of California, Santa Cruz. Sie lebt in der Nähe von Boston.

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