Die dunkle Seite des Lichts

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Dass wir auf der Erde vielerorts die Nacht zum Tag gemacht haben, ist trivial. Verblüffend und beunruhigend ist jedoch, welches Ausmaß das inzwischen angenommen hat. Städte, Industrieanlagen und Straßenverkehr produzieren inzwischen so viel Licht, dass es in weiten Regionen überhaupt nicht mehr richtig dunkel wird.

Ein "Weltatlas der Nachthimmelerhellung durch Kunstlicht", den ein internationales Wissenschaftlerteam 2016 veröffentlichte, kommt zu dem Ergebnis, dass mittlerweile rund 80 Prozent der Weltbevölkerung sowie über 99 Prozent der Menschen in den USA und Europa unter einem künstlich erhellten Nachthimmel leben. Etwa ein Drittel der Menschheit kann die Milchstraße mit bloßem Auge nicht mehr sehen. Und jedes Jahr nimmt die flächenmäßige Ausbreitung von Kunstlicht weiter zu.

Allein zwischen 2012 und 2016 waren es weltweit im Mittel über zwei Prozent, ermittelte Christopher Kyba vom GeoForschungsZentrum in Potsdam zusammen mit Kollegen aus Spanien, Großbritannien und den USA. Und auch die Helligkeit der beleuchteten Flächen steigt stetig. So reicht der Lichtkegel Berlins manchmal bis zu 100 Kilometer weit ins Brandenburger Umland hinein. Kyba hatte eigentlich gehofft, dass durch die rasche Verbreitung der weniger grell strahlenden LED-Lampen zumindest die Intensität des Kunstlichts abnimmt. Doch er stellt enttäuscht fest: "Schauen wir auf unsere Daten, dann scheinen diese Einsparungen durch neue oder hellere Lampen kompensiert zu werden." Ein klassischer Rebound-Effekt: Die geringeren Lichtkosten führen zu großzügigerem Einsatz von Licht.

Seit Beginn der 2000er-Jahre werden die Auswirkungen der Lichtverschmutzung auf Pflanzen und Tiere systematisch erforscht. Inzwischen liegen erste Befunde vor. Britische Forscher von der Universität Exeter nutzten dazu hochaufgelöste Satellitenmessungen. Die Auswertung zeigte vor zwei Jahren, dass nachts etwa ein Zehntel der Landfläche unmittelbar von Kunstlicht erhellt wird. Rechnet man den Einfluss des diffusen Himmelsleuchtens hinzu, weil Wolken oder Schwebstoffe das Licht reflektieren, ist es vermutlich sogar ein Viertel. Um die Folgen zu ermessen, verglichen die Forscher umfangreiche Aufzeichnungen über die Blühphase von Bäumen mit Satellitenmessungen des Nachtlichts in den entsprechenden Regionen. Nachdem sie den Einfluss der Temperatur herausgerechnet hatten, kamen sie zu dem Ergebnis, dass künstliches Licht bei einigen Bäumen den Blühzeitpunkt in einem Zeitraum von 13 Jahren um etwa eine Woche vorverlegt hatte.

Forscher des Virginia Tech Transportation Institute fanden bei einer Untersuchung in Illinois sogar einen Einfluss von Straßenbeleuchtung und Scheinwerferlicht auf Sojabohnenfelder. In unmittelbarer Straßennähe war die Reifung der Pflanzen um bis zu sieben Wochen verzögert und der Ertrag verringert. Das deckt sich mit zahlreichen Beobachtungen von Gärtnern und Botanikern: Laubbäume, die in unmittelbarer Nähe von Straßenlampen stehen, verlieren ihre Blätter einige Wochen später, wodurch es zu Frostschäden kommen kann. Insgesamt sind Studien zur Wirkung von Lichtverschmutzung auf Pflanzen aber noch recht dünn gesät.

Wesentlich mehr ist inzwischen über die Konsequenzen für einzelne Tierarten bekannt. Die künstliche Helligkeit führt Zugvögel und Seeschildkröten in die Irre und verschreckt bestimmte Fledermausarten. Bei verschiedenen Froscharten bemerkten Experten einen schädlichen Einfluss auf deren Fortpflanzungserfolg. Doch die größten Auswirkungen hat die Lichtverschmutzung vermutlich auf Insekten. Am augenfälligsten ist das Problem bei Straßenlaternen. Nachtfalter und andere nachtaktive Arten fühlen sich davon magisch angezogen. Sie verbrutzeln entweder an der Lichtquelle oder umschwirren sie so lange, bis sie erschöpft zu Boden fallen.

Der Mainzer Zoologe Gerhard Eisenbeis schätzt auf der Grundlage von Feldstudien, dass auf diese Weise allein in Deutschland jeden Sommer 60 bis 100 Milliarden Insekten beim Umschwirren von Straßenlaternen sterben. Und darin sind private und gewerbliche Beleuchtungen noch nicht berücksichtigt. Allein an einer einzigen großen beleuchteten Fabrikwand zählten Forscher in einer Nacht 100000 Insekten, die von ihrem normalen Verhalten abgelenkt werden. Anstatt Nahrung zu suchen, sich zu paaren oder Eier zu legen, verflogen viele ihre Energievorräte.

Maja Grubisic und ihr Team vom Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) in Berlin gehen davon aus, dass Lichtverschmutzung einer der Faktoren ist, die zu dem drastischen Insektensterben geführt haben, das 2017 erstmals beobachtet wurde. Denn die Untersuchungsgebiete, in denen der dramatische Rückgang gemessen wurde, waren überwiegend Gebiete in Ballungszentren. Fluginsekten würden nicht nur von künstlichen Lichtquellen angezogen – und damit gleichzeitig aus anderen Ökosystemen abgezogen, schreiben sie in der Zeitschrift "Annals of Applied Biology". Zusätzlich würden sie durch Lichtschneisen in ihrer Ausbreitung gebremst. Dadurch fehlt der genetische Austausch innerhalb zergliederter Insektenpopulationen. Die Folge könnte eine verminderte Widerstandsfähigkeit gegen andere negative Umwelteinflüsse sein.

Eine der größten Feldstudien diesbezüglich führten in den vergangenen Jahren niederländische Forscher unter der Leitung von Kamiel Spoelstra durch. Sie untersuchten Orte in Naturschutzgebieten, an denen mehrere Reihen von verschiedenfarbig leuchtenden Straßenlampen aufgestellt waren – in grüner, roter und weißer Farbe. Bei jeweils einer Kontrollreihe blieben die Leuchten nachts abgeschaltet.

Über sechs Jahre hinweg beobachteten die Wissenschaftler und eine Schar von freiwilligen Helfern die ausgewählten Bereiche, teilweise Grasland, Heide- oder Waldflächen. Sie installierten unter anderem Kameras am Boden und in Nistkästen sowie Fledermausdetektoren und kontrollierten fortlaufend die Veränderungen der Tier- und Pflanzenwelt im Umkreis der Lampen. Viele der Daten sind noch nicht endgültig ausgewertet. Aber schon jetzt ergibt sich ein beunruhigendes Bild. Die Forscher fanden schädliche Auswirkungen vor allem durch Weißlicht.