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

Agentur

27.10.2022
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Die meisten Europäer leben in lichtverschmutzten Himmeln. Die erste Farbkarte von Europa bei Nacht, die mit Bildern der Internationalen Raumstation erstellt wurde, zeigt eine deutliche Zunahme der Lichtverschmutzung, und das Ergebnis ist nicht gerade ein schönes Bild der Gegend.

In die Tiefe

Astronauten auf der Station haben beobachtet, wie Städte nachts erleuchtet wurden, als in den letzten zwei Jahrzehnten energieeffizientere und hellere Straßenlaternen entwickelt wurden.

Als die ESA-Astronautin Samantha Cristoforetti während ihrer jüngsten Minerva-Mission die Erde vom Weltraum aus betrachtete, waren die Städte heller als die Sterne. Samantha und andere europäische Astronauten haben seit 2003 nachts mehr als eine Million Bilder der Erde mit Digitalkameras gemacht, um das wahre Ausmaß der Lichtverschmutzung zu zeigen.

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Ein europäisches Forschungsteam verarbeitete die Bilder und verglich sie im Laufe der Zeit. Dies hat eine deutliche Zunahme der Lichtverschmutzung in städtischen Gebieten und eine Verschiebung hin zu weißen und blauen Emissionen gezeigt. Dies ist auf die weit verbreitete Einführung von Leuchtdiodenlampen, bekannt als LED-Technologie, zurückzuführen.

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Alejandro Sánchez de Miguel, ein Forscher an der University of Exeter in Großbritannien, sagte: „Aus dem Weltraum sieht das Bild aus wie ein Krebsscan oder ein fluoreszierendes Spinnennetz.“ Ihr neuester Artikel zeigt, wie invasiv Nachtlichter sind und welche negativen Auswirkungen sie auf die Umwelt haben.

Während Europa das Licht ausschaltet, um Energie zu sparen, warnen Wissenschaftler, dass es nicht nur darum geht, Rechnungen zu senken – helle Nächte stören die nächtlichen Zyklen von Menschen, Tieren und Pflanzen.

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Beitrag von Astronauten

Farbbilder, die von der Internationalen Raumstation aufgenommen wurden, sind die beste Quelle für Wissenschaftler, um künstliches Licht bei Nacht zu kartieren. Aktuelle Satellitenbilder sind dafür nicht geeignet, da ihre Farbempfindlichkeit die Emission niedriger Wellenlängen nicht in ausreichender Qualität wiedergibt.

„Ohne die von den Astronauten aufgenommenen Bilder hätten wir die Umweltauswirkungen der Umstellung auf LEDs nicht gesehen“, erklärt Alejandro. „Astronautenfotos waren und sind immer die Grundlage für nächtliche Erdbeobachtungen“, fügte er hinzu.

Farbkarte von Europa bei Nacht

Zusammengesetzte nächtliche Farbkarten, die vor und nach dem Ausbau der LED-Straßenbeleuchtung erstellt wurden, zeigen mehr Weißtöne bei künstlichem Licht.

Die Änderungen sind von Land zu Land unterschiedlich und spiegeln unterschiedliche Straßenbeleuchtungssysteme und -richtlinien wider. Die Lichtverschmutzung hat in Italien und im Vereinigten Königreich deutlich zugenommen, während Länder wie Deutschland und Österreich eine weniger dramatische Veränderung der Emissionen aufweisen.

Berlin im Jahr 2012

Mailand war die erste Stadt in Europa, die ihre Straßenbeleuchtung vollständig auf weiße LEDs umstellte. In Großbritannien wurde bis Anfang 2019 mehr als die Hälfte der öffentlichen Straßenlaternen ersetzt.

Deutschland wird immer weißer und heller, viele Leuchtstoffröhren und Quecksilberdampflampen sind noch im Einsatz.

„Am Ende dieses Jahrzehnts könnte ganz Europa aus dem Weltraum weiß aussehen“, sagte Alejandro.

Auf der wärmeren Seite des Spektrums leuchtet Belgien dank der weit verbreiteten Verwendung von Niederdruck-Natriumlampen in einem tiefen Orange. Natriumdampf-Hochdrucklampen erleuchten die Niederlande in goldenem Licht.

Bei schlechtem Licht

Laut den Wissenschaftlern stört die Umstellung auf weißes und blaues Licht die natürlichen Nachtzyklen des Kontinents und den Tag-Nacht-Rhythmus lebender Organismen, einschließlich des Menschen, was sich negativ auf die Gesundheit von Tierarten und Ökosystemen im Allgemeinen auswirkt.

Die Studie untersuchte drei Hauptnebenwirkungen: Unterdrückung von Melatonin, phototaktische Reaktionen von Insekten und Fledermäusen und Sichtbarkeit von Sternen am Nachthimmel.

„Wenn wir die Straßenlaternen einschalten, entfernen wir das Hormon Melatonin aus unserem Körper und stören unsere natürlichen Schlafmuster“, erklärt Alejandro.

Die Iberische Halbinsel bei Nacht im Jahr 2022

Die meisten Insekten und nachtaktiven Tiere sind extrem lichtempfindlich. Nicht nur Motten, sondern alle in Europa brütenden Fledermausarten leben in Regionen, in denen die spektrale Zusammensetzung des Nachtlichts weiß ist. Wissenschaftler glauben, dass dies einen direkten Einfluss auf ihre Fähigkeit hat, sich zu bewegen und auf eine Lichtquelle zu reagieren, was auch als phototaktische Reaktion bezeichnet wird.

Sowohl Menschen als auch andere Tiere haben die Sterne zum Reisen genutzt. Heute geht die Verschlechterung der Sichtbarkeit von Sternen über den geografischen Standort und astronomische Beobachtungen hinaus. Wissenschaftler befürchten, dass das Fehlen des Nachthimmels negative Auswirkungen auf das Gefühl der Menschen für “Natur” und ihren Platz im Universum haben kann.

Paradoxon des Lichts

Obwohl die LED-Beleuchtungsrevolution verspricht, den Energieverbrauch zu senken und die Nachtsicht der Menschen – und damit ihr Sicherheitsgefühl – zu verbessern, zeigt die Studie, dass die Gesamtemissionen gestiegen sind. Paradoxerweise beinhaltet die Lichtsucht der Gesellschaft billigere und bessere Beleuchtung.

Der Artikel stellt die Hypothese auf, dass es bei der Außenbeleuchtung einen „umgekehrten Effekt“ gibt, bei dem die Verringerung der Energieeffizienz und der damit verbundenen Kosten die Nachfrage nach Beleuchtung erhöht und Effizienzgewinne verringert.

Londoner Nachtleben

Allerdings werden die Nächte in europäischen Städten etwas dunkler. Angesichts einer drohenden Energiekrise ist die Verschwendung von Strom finanziell noch schmerzhafter. Viele europäische Städte schalten ihre Lichter aus – von Madrid bis Paris und durch Berlin werden Hunderte von Denkmälern und öffentlichen Gebäuden nachts nicht beleuchtet.

Laut dem von der Europäischen Kommission im letzten Monat angekündigten Plan sind diese Initiativen Teil der Bemühungen, den Energieverbrauch um 15 % zu senken. Das Ziel ist zweierlei: vor dem Winter eine widerstandsfähige und selbsttragendere Wirtschaft aufzubauen und die CO2-Emissionen verantwortungsvoll zu reduzieren.

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