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

Agentur

27.10.2022
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In einem Brief

Die meisten Europäer leben unter lichtverschmutztem Himmel. Die erste Farbkarte von Europa bei Nacht, aufgenommen mit Fotos von der Internationalen Raumstation, zeigt eine starke Zunahme der Lichtverschmutzung, und das Ergebnis ist kein schönes Bild für die Umwelt.

Tief

Stationastronauten haben in den letzten zwei Jahrzehnten erlebt, wie Städte nachts heller leuchten, da energieeffizientere und hellere Straßenlaternen eingeführt wurden.

Als die ESA-Astronautin Samantha Cristoforetti auf ihrer jüngsten Minerva-Mission aus dem All auf die Erde blickte, leuchteten die Städte heller als die Sterne. Seit 2003 haben Samantha und andere europäische Astronauten mit Digitalkameras über eine Million Fotos von der Erde gemacht, 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 deutet auf eine deutliche Zunahme der Lichtverschmutzung in städtischen Gebieten und eine Verschiebung hin zu weißen und blauen Emissionen hin. Grund dafür ist die flächendeckende Einführung von Diodenlampen, auch LED-Technik genannt.

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„Aus dem Weltraum betrachtet sieht das Bild aus wie ein Krebsscan oder ein fluoreszierendes Spinnennetz, das weiterwächst“, sagt Alejandro Sánchez de Miguel, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der University of Exeter im Vereinigten Königreich. Ihr neuester Artikel beleuchtet, wie invasiv Nachttischlampen sind und welche negativen Auswirkungen sie auf die Umwelt haben.

Während Europa seine Lichter 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 der Astronauten

Die von der Internationalen Raumstation aufgenommenen Farbbilder sind die beste Quelle für Wissenschaftler, um künstliches Licht bei Nacht zu kartieren. Aktuelle Satellitenbilder sind dafür nicht geeignet, da ihre Farbempfindlichkeit niederwellige Emissionen nicht in ausreichend guter Qualität zeigt.

„Ohne die von den Astronauten aufgenommenen Fotos hätten wir die Auswirkungen der Umstellung auf LED nicht gesehen“, erklärt Alejandro. „Bilder von Astronauten waren und sind immer die Grundlage für nächtliche Erdbeobachtungen“, fügt er hinzu.

Bunte Europakarte bei Nacht

Komplexe Nachtfarbkarten, die vor und nach dem weit verbreiteten Einsatz von LED-Straßenbeleuchtung erstellt wurden, zeigen unter künstlicher Beleuchtung viel mehr Weißschattierungen.

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 Verschiebung der spektralen Emissionen.

Berlin im Jahr 2012

Mailand war die erste Stadt in Europa, die die Straßenbeleuchtung komplett auf weiße LEDs umgestellt hat. In Großbritannien wurde bis Anfang 2019 mehr als die Hälfte der Straßenbeleuchtung umgebaut.

Deutschland wird immer weißer und heller und viele Leuchtstoff- und Quecksilberlampen sind noch heute im Einsatz.

„Bis zum Ende dieses Jahrzehnts könnte ganz Europa aus dem All weiß aussehen“, sagt Alejandro.

Auf der wärmeren Seite des Spektrums erstrahlt 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 untergräbt die Umstellung auf weißes und blaues Licht die natürlichen Nachtzyklen auf dem gesamten Kontinent, stört den circadianen Rhythmus lebender Organismen, einschließlich des Menschen, was sich negativ auf die Gesundheit von Tierarten und ganzen Ökosystemen auswirkt.

Die Studie untersucht drei Hauptnebenwirkungen: Melatoninunterdrückung, die phototaktische Reaktion von Insekten und Fledermäusen und die Sichtbarkeit von Sternen am Nachthimmel.

„Wenn wir die Laternen anzünden, entziehen wir unserem Körper das Hormon Melatonin und stören unseren natürlichen Schlafrhythmus“, erklärt Alejandro.

Die Iberische Halbinsel bei Nacht 2022

Die meisten Insekten und nachtaktiven Tiere sind extrem lichtempfindlich. Nicht nur Motten, sondern fast alle in Europa brütenden Fledermausarten leben in Regionen, in denen die spektrale Zusammensetzung der Nachtbeleuchtung weißer geworden ist. Wissenschaftler sagen, dass dies einen direkten Einfluss auf ihre Fähigkeit hat, sich zu bewegen und auf eine Lichtquelle zu reagieren, was auch als phototaktische Reaktion bekannt ist.

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

Das Beleuchtungsparadoxon

Während die LED-Beleuchtungsrevolution versprochen hat, den Energieverbrauch zu senken und die Nachtsicht – und damit das Sicherheitsgefühl – zu verbessern, zeigt die Studie, dass die Gesamtemissionen gestiegen sind. Paradoxerweise führt die Abhängigkeit der Gesellschaft vom Licht zum Wachstum billigerer und besserer Beleuchtung.

Der Artikel spekuliert über einen „Reflexionseffekt“ in der Außenbeleuchtung, bei dem Energieeffizienz und die damit verbundene Kostensenkung den Beleuchtungsbedarf erhöhen und Effizienzgewinne ausgleichen.

Londoner Nachtleben

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

Diese Initiativen sind Teil der Bemühungen, den Energieverbrauch um 15 % zu senken, gemäß Plänen, die die Europäische Kommission letzten Monat bekannt gegeben hat. Das Ziel ist zweierlei: die Förderung einer widerstandsfähigeren und autonomeren Wirtschaft vor dem Winter und die verantwortungsvolle Reduzierung der CO2-Emissionen.

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