Die Probleme der Lichtverschmutzung

Brian Handwerk

Wissenschaftskorrespondent

Als die Griechen in den Nachthimmel blickten, erkannten sie in den Sternen eine menschliche Gestalt. Sie nannten ihn Orion, und die Geschichte des Jägers existiert seit Tausenden von Jahren. Die Ägypter betrachteten dieselbe Sternengruppe als den Ort, an dem die Seele eines Gottes – Osiris – ewige Ruhe fand. Die Araber interpretierten die Sternengestalt als einen Riesen. In Indien wurde das Sternbild als König gesehen, der von einem Pfeil erschossen wurde. Für das amerikanische Ojibwe-Volk ist die himmlische Figur Biboonkeonini, der Wintermacher, der, wie sie durch die Verfolgung der Bewegungen der Sterne wissen, in der kältesten Jahreszeit am auffälligsten ist.

„Der Nachthimmel gehört allen – das ist das gemeinsame Erbe der Menschheit“, sagt Stephen Loring, Archäologe am Smithsonian National Museum of Natural History. „Jeder auf der ganzen Welt hat eine Geschichte über den Nachthimmel.“

Himmlische Schönheit sei etwas Heiliges, das in allen menschlichen Kulturen auf der ganzen Welt geteilt werde, sagt er.

Doch heute verschwinden die Verbindungen, die die Menschheit seit jeher an denselben Nachthimmel binden, hinter der allgegenwärtigen Helligkeit künstlichen Lichts. Das Leuchten von Gebäuden, Parkplätzen, Straßen, Werbetafeln, Landschaftsbeleuchtung und unzähligen anderen Quellen verdunkelt die Sterne auf einem überraschend großen Teil des Planeten und stört den Lebenszyklus von Vögeln, Insekten und anderen Lebewesen.

Ein Drittel der Weltbevölkerung kann das sternenklare Lichtband am Nachthimmel nicht sehen, aus dem die Milchstraße besteht – die riesigen spiralförmigen Arme unserer eigenen Galaxie. Die atemberaubende Vielfalt ist mittlerweile für etwa 60 Prozent der Europäer und fast 80 Prozent der Nordamerikaner unsichtbar. Und da die Lichtverschmutzung die Dunkelheit buchstäblich verschwinden lässt, werden alle Arten von Pflanzen und Tieren, die seit Millionen von Jahren an den Tag-Nacht-Zyklus gewöhnt sind, auf offensichtliche und unbekannte Weise dramatisch beeinträchtigt. So wie ein helles Licht, das durch ein Schlafzimmerfenster fällt, den Schlaf eines jeden von uns unterbrechen könnte, ist Dunkelheit ein Grundbedürfnis unzähliger Blumen- und Tierarten. Künstliches Licht beeinträchtigt ihre Fähigkeit, sich auszuruhen, zu fressen und sich fortzupflanzen.

Unser Nachthimmel und die globalen Auswirkungen seines Verschwindens aufgrund der Lichtverschmutzung stehen jetzt im Mittelpunkt einer neuen 4.340 Quadratmeter großen Ausstellung mit dem Titel „Lights Out: Recovering Our Night Sky“, die bis Dezember 2025 im Natural History Museum zu sehen ist. Glücklicherweise Wie die Show deutlich macht, sind die Lösungen zur Wiederherstellung unseres Nachthimmels bekannt, kostengünstig und oft schnell umsetzbar – fast so, als würde man einen Schalter umlegen.

Künstliches Licht gilt als Beispiel für den Fortschritt in einer zunehmend anthropogenen Welt. Durch die Beleuchtung konnten wir viel mehr Stunden zum Arbeiten und Spielen einfangen. Sie haben das Wirtschaftswachstum und die sozialen Verbindungen vorangetrieben. Sie haben uns das Gefühl gegeben, sicher zu sein. Das Licht auszuschalten scheint undenkbar; Dennoch hat ein Mangel an Nachdenken zu enormen Mengen unnötiger und fehlgeleiteter Beleuchtung geführt.

Betrachtet man ein Satellitenbild der Erde aus dem Weltraum, so ist die Menge an Nachtlicht, die Menschen produzieren, offensichtlich und erstaunlich. Leuchtende Lichter strahlen aus der ganzen Welt, wo immer sich Menschen versammeln. Dunkle Nischen, in denen man die natürliche Nacht erleben kann, werden zur Ausnahme; man findet sie im hohen Norden, in der Antarktis und im tiefen Landesinneren des Amazonas und der Sahara.

Doch vor Ort bleibt das Problem oft unbemerkt; Die Veränderung ist ein relativ junges Phänomen.

Städte begannen in den 1870er Jahren mit der Einführung elektrischer Beleuchtung, doch erst in den letzten Jahrzehnten sorgte die Verbreitung sehr billiger künstlicher Beleuchtung, insbesondere LED-Lampen, dafür, dass der Himmel wirklich erstrahlte. Im Jahr 2016 erstellten Forscher einen „Weltatlas der künstlichen Nachthimmelhelligkeit“, der zeigte, dass unglaubliche 80 Prozent der Weltbevölkerung unter Himmelslicht lebten. In Europa und den Vereinigten Staaten haben ganze 99 Prozent der Bevölkerung nicht die Möglichkeit, das Vergnügen zu erleben, unter natürlichen nächtlichen Bedingungen die Sterne zu betrachten.

Eine im Jahr 2021 veröffentlichte Studie ergab, dass die Lichtverschmutzung allein in den letzten 25 Jahren um mindestens die Hälfte zugenommen hat. Die Gebiete, die unter Kuppeln aus Himmelslicht leben, das durch künstliches Licht erzeugt und von Wolken und atmosphärischen Molekülen oder Aerosolen reflektiert wird, wachsen jedes Jahr um 2 Prozent und damit schneller als das Bevölkerungswachstum, was bedeutet, dass wir auch mehr Licht pro Person verbrauchen .

John Barentine, ein Astronom bei Dark Sky Consulting, leitete zuvor das International Dark Sky Places Program, wo er mit vielen Stadtbewohnern sprach, die die Chance bekamen, die Milchstraße zum ersten Mal zu beobachten. Für viele von ihnen war das Erlebnis äußerst emotional. „Es kam selten vor, dass ich mit jemandem sprach, der irgendwie mit den Schultern zuckte“, sagt er. „Viele beschrieben es als eine zutiefst spirituelle, sogar religiöse Erfahrung, die meiner Meinung nach etwas berührt, das tief in unserem Innersten als Mensch liegt.“

Für die Millionen, die noch nie eine solche Erfahrung gemacht haben, weil sie in und in der Nähe von Städten leben, in denen sie seit Generationen vom Nachthimmel getrennt sind, schlägt Barentine vor, dass sie möglicherweise nicht einmal erkennen, was sie verloren haben. „Wie bringt man Menschen dazu, sich für etwas zu interessieren, zu dem sie keinen Zugang haben, zu dem sie vielleicht nie Zugang hatten?“ er fragt.

Doch der Verlust des Nachthimmels geht weit über den menschlichen Genuss eines Sternenhimmels hinaus. Die meisten Arten werden von einem zirkadianen Rhythmus geleitet, einer inneren Uhr, die auf Licht und Dunkelheit abgestimmt ist und die Zyklen von Aktivität und Ruhe regelt.

Wissenschaftler arbeiten daran, die vielfältigen Möglichkeiten aufzudecken, wie künstliches Licht und mangelnde Dunkelheit den Lebewesen auf dem Planeten schaden können. Vögel zum Beispiel zahlen einen hohen Preis. Jedes Jahr werden Millionen von Zugvögeln, die durch die kühle, weniger turbulente Nachtluft reisen, getötet, wenn künstliche Lichter in städtischen Gebäuden sie von ihrem Kurs abbringen, der vom Mond und den Sternen gesteuert wird. Von den Lichtern angezogen, stürzen verwirrte Vögel gegen Gebäude oder erschöpfen sich bei der Suche nach ihrem Weg.

„Wir reden über das Sterben von Milliarden Vögeln“, sagt Loring. Die einfache Lösung sei, fügt er hinzu, einfach das Licht auszuschalten. „Sie müssen nicht die ganze Nacht eingeschaltet sein.“

Einige Städte in Migrationsrouten tun genau das; Philadelphia, Chicago, San Francisco und andere Gebiete reduzieren regelmäßig die Beleuchtung während wichtiger Migrationsperioden – und diese „Lights Out“-Initiativen haben dazu geführt, dass das Vogelsterben dramatisch zurückgegangen ist.

Unnatürliches Licht kann auch Fortpflanzungszyklen behindern, die sich so entwickelt haben, dass sie mit saisonalen Lichtveränderungen zusammenfallen. Beispielsweise vermehren sich Tammar-Wallabys, die in der Nähe städtischer Gebiete in Westaustralien leben, einen Monat später als andere, und solche Veränderungen können eine Bedrohung für Arten darstellen, wenn der Zeitpunkt der Geburt nicht mehr mit dem Nahrungsangebot übereinstimmt.

Auch Meerestiere können unter hellem Himmel leiden. Studien zeigen, dass Lichtverschmutzung die Fortpflanzung von Korallen beeinträchtigt, da die natürlichen Lichtzyklen von Tag und Nacht sowie die Mondphasen für den synchronisierten Laichprozess notwendig sind, der zur Freisetzung von Eiern und Spermien führt.

Während wir Pflanzen eher als Lichtliebhaber betrachten, ist das biologische Bedürfnis nach Dunkelheit für ihre Existenz von entscheidender Bedeutung. Künstliches Licht belastet Pflanzen, einschließlich Bäume, indem es eine übermäßige Photosynthese ankurbelt und den Zeitpunkt des Austriebs und des Blattabfalls verändert. Manche Blütenpflanzen öffnen sich nur nachts, wenn sie nachtaktive Bestäuber wie Fledermäuse und Insekten anlocken – sofern sie nicht durch Lichter angelockt werden. Mehr als 500 Arten, darunter Bananen und Mangos, werden von Fledermäusen bestäubt, und diese kritischen Pflanzen sind gefährdet, wenn das Licht die nächtliche Bewegung ihrer Bestäuber stört.

Insekten werden bekanntermaßen von Glühbirnen angezogen, wo sie an erschöpftem Flattern sterben oder von Raubtieren erbeutet werden können. Weltweit werden Insekten sowohl in ihrer Vielfalt als auch in ihrer Zahl dezimiert. Dies ist auf viele Faktoren zurückzuführen, darunter wahrscheinlich auch Lichtverschmutzung, da mehr als die Hälfte aller Insekten nachtaktiv sind. Manche Insekten, wie die Kohlmotte, leben nicht nur nachts, sondern vermehren sich auch ausschließlich im Dunkeln. Studien zeigen, dass künstliches Licht die Fähigkeit der weiblichen Motte unterbricht, Pheromone zu produzieren, die Partner anlocken, und so die einmalige Chance des Insekts auf Fortpflanzung zunichte macht.

Auch der Mensch kann unter der Verbreitung von künstlichem Licht leiden. Dunkelheit löst die Produktion des Hormons Melatonin aus, das uns beim Schlafen hilft, und selbst schwaches künstliches Licht kann die Melatoninproduktion blockieren. Dies kann uns erholsamen Schlaf kosten, was schon schlimm genug ist, aber Studien zeigen auch, dass diese Störungen unseres eigenen Tagesrhythmus mit einer Vielzahl von Gesundheitsproblemen verbunden sein können, darunter Depressionen, Fettleibigkeit, Herzerkrankungen und sogar Krebs. Die Wellenlängen des blauen Lichts, das von den heute allgegenwärtigen LED-Lampen erzeugt wird, die zunehmend in der Außenbeleuchtung eingesetzt werden, stören besonders unseren natürlichen Ruhe- und Aktivitätsrhythmus.

Künstliches Licht schwächt auch unsere Fähigkeit, über unseren eigenen Planeten hinaus in die riesigen, grenzenlosen Möglichkeiten dahinter zu blicken. Astronomen, die tief in den dunklen Himmel blickten, gehörten zu den ersten, die Alarm schlugen, dass unsere eigenen künstlichen Lichter begannen, die nächtlichen Ausblicke zu verdecken.

Das Harvard College Observatory, heute Teil von Harvard und dem Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge, Massachusetts, beherbergte einst das größte Teleskop Nordamerikas. Als sich die Lichter in der umliegenden Stadt vervielfachten, wurde das Instrument – ​​wie andere städtische Observatorien – obsolet.

Bereits 1958 ärgerten sich Experten des Lowell Observatory über die lokalen Lichter – und ihre Bedenken veranlassten das nahegelegene Flagstaff, Arizona, am 15. April desselben Jahres die weltweit erste Lichtverschmutzungsverordnung zu erlassen. Die Verordnung Nr. 440 verbot die Verwendung bestimmter Scheinwerfer innerhalb der Stadtgrenzen.

Seitdem wurden Observatorien an abgelegene, dunkle und hochgelegene Standorte verlegt, doch ihre Fähigkeit, unsichtbares Licht zu beobachten, ist immer noch ein großes Problem. „Astronomen verlieren den wichtigen Zugang zu unserem Verständnis dessen, was jenseits unserer Grenzen liegt“, sagt Kim Arcand, Chandra-Visualisierungswissenschaftlerin und Leiterin neuer Technologien am Center for Astrophysics, die die neue Ausstellung mitkuratierte.

„Diese Fähigkeit, nach draußen zu gehen und nach oben zu schauen“, sagt sie, „bedeutet, dass wir sehen können, dass ein Teil unserer Herkunft, im wahrsten Sinne des Wortes das Eisen in unserem Blut und das Kalzium in unseren Knochen, von der vorherigen Generation von Sternen stammt.“ sind schon vor langer Zeit explodiert.

„Es gibt sehr gute Gründe, den dunklen Himmel zum Wohle der Astronomie zu schützen“, sagt Arcand, „aber alles dreht sich um dieselben Fragen, die sich die Menschen seit Jahrtausenden stellen: Wo kommen wir her? Warum sind wir hier? Und wo sind wir.“ wir gehen?"

Es gibt immer noch ruhige, ländliche Orte, an denen der Nachthimmel dunkel ist – und diese Regionen werden gefeiert. Die International Dark-Sky Association erkennt mehr als 200 Dark-Sky-Orte an. Die Flucht aus städtischen Gebieten zu diesen sternenübersäten Zufluchtsorten inspiriert die Menschen zu den Wundern des Nachthimmels, löst jedoch nicht das Problem. Die Zersiedelung nimmt weiter zu und die Lichtverschmutzung einer hellen Stadt beeinträchtigt die Sicht auf den Himmel selbst für diejenigen, die mehr als 40 Meilen entfernt sind.

Experten argumentieren, dass der Nachthimmel kein Touristenziel sein muss. Praktische Lösungen für die Kommunen sparen nicht nur Geld, sie erkennen auch, dass viele Lichter einfach unnötig sind. Nach Angaben des Museums gehen etwa 30 Prozent der gesamten Außenbeleuchtung des Landes verloren, wodurch etwa 3,5 Milliarden US-Dollar verschwendet werden. Unabgeschirmte Leuchten strahlen unnötig Licht in den Himmel, während andere auf wenig befahrenen Straßen und in Einkaufszentren und Büroparks, die nicht die ganze Nacht durchgehend beleuchtet sein müssen, verschwendet werden.

Aus Sicherheitsgründen und einfach zur Fortbewegung können grelle Deckenleuchten effektiv durch weniger helle Lichter oder stärker reflektierende Oberflächen ersetzt werden. Jalousien können das Licht dorthin lenken, wo es am Boden benötigt wird, und das allgegenwärtige himmelwärts gerichtete Leuchten reduzieren.

Blaue LED-Leuchten sollten durch Lichter mit wärmeren Farben ersetzt werden, die normalerweise stark genug sind, um die Aufgabe zu erfüllen. Timer und Bewegungserkennungsleuchten können die lange Zeit begrenzen, in der nicht benötigte Lichter einfach verlöschen und überhaupt nichts beleuchten.

„Für mich gibt es etwas, das sich hervorragend beheben lässt, wenn wir das Licht einfach in die richtige Richtung richten und das Licht ausschalten, wenn wir es nicht nutzen“, sagt Arcand und weist darauf hin, dass es zu echten Veränderungen kommen kann auf gemeinschaftlicher und sogar persönlicher Ebene. „Keines dieser Dinge ist schwer oder versucht, den Spaß am Leben zu nehmen. Es sind so kleine Dinge, dass der Einzelne die Fähigkeit hat, Veränderungen herbeizuführen und einfach ein sehr vom Menschen verursachtes Problem zu lösen.“

Es gibt viele Beweise dafür, dass diese Ideen funktionieren. Im Jahr 2017 verwendete der US National Park Service Kameras, um die Lichter in Flagstaff, einer führenden Stadt mit dunklem Himmel, mit dem vergleichbar großen Cheyenne, Wyoming, zu vergleichen.

Cheyenne, wo es keine Vorschriften für den dunklen Himmel gab, war 14-mal so hell. „Flagstaff hat diesen Weg gewählt und gesagt: ‚Wir werden in die Dunkelheit gehen‘, damit es möglich ist“, sagt Loring. „Und vielleicht wächst es. Vielleicht sagen Städte und Gemeinden: ‚Das nächste Mal, wenn wir die Lichter reparieren müssen, lasst uns das tun.‘“

„Wir wissen, welche Richtlinien nachweislich funktionieren, es gibt kein technisches Hindernis, wir versuchen nicht, eine Lösung zu finden – wir wissen, was es ist“, betont Barentine. „Unser einziges Hindernis bei der Umsetzung besteht darin, genügend Menschen davon zu überzeugen, dass es gute Gründe dafür gibt.“

Barentine sagt, seiner Erfahrung nach lässt sich nicht jeder leicht davon überzeugen, diese Veränderungen anzunehmen. Manche Menschen können sich einfach nicht vorstellen, wie schlecht Licht, das sie aus praktischen, ästhetischen und sicherheitstechnischen Gründen genießen, schädlich sein kann.

„Es gibt eine sehr tief verwurzelte menschliche Psychologie, die vielen von uns einfach Angst vor der Dunkelheit macht“, sagt er. Aus diesem Grund wird versucht, den Nachthimmel durch bessere Beleuchtung wiederherzustellen und nicht im Dunkeln zu leben.

Und im Gegensatz zu Luft- oder Wasserverschmutzungsbemühungen, die viele Jahre dauern können, kann die Beseitigung der Lichtverschmutzung sofortige Ergebnisse zeitigen. Dies kann dazu beitragen, die natürliche Dunkelheit wiederherzustellen, auf die so viele Arten eingestellt sind – und die Verbindung der Menschheit mit dem Nachthimmel stark zu halten.

„Wir suchen seit Jahrtausenden nach oben“, sagt Arcand, „und es hat uns eine erstaunliche Menge an Kunst, kulturellen Geschichten und Ideen beschert.“ Zu den Inspirierten gehörte Dante, dessen Inferno seine epische Tour durch die Hölle beendete, als der Autor und Virgil den Folterungen der Unterwelt entkamen und von einem wundersamen Anblick begrüßt wurden.

„Er zuerst, dann ich – bis wir zu einer runden Öffnung kamen

Dadurch habe ich einige der schönen Dinge gesehen

Das kommt mit dem Himmel. Und wir gingen raus

Um noch einmal die Sterne zu sehen.“

Niemand würde behaupten, dass künstliches Licht eine Art Hölle auf der Erde verursacht. Aber das unnötige Himmelslicht, das wir erzeugen, hindert definitiv allzu viele daran, den Himmel über uns zu genießen.

„Lights Out: Recovering Our Night Sky“ ist bis Dezember 2025 im Smithsonian National Museum of Natural History zu sehen.

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Brian Handwerk ist ein Wissenschaftskorrespondent mit Sitz in Amherst, New Hampshire.