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LICHTVERSCHMUTZUNG
Wolken spielen eine wichtige Rolle
Redaktion / Pressemitteilung des Forschungsverbundes Berlin e.V.
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13. Februar 2015

Wissenschaftler haben jetzt die bislang umfangreichste Untersuchung der weltweiten Aufhellung des Nachthimmels durch künstliches Licht vorgestellt. Dabei ergaben sich teils dramatische Unterschiede. Zudem kann die Helligkeit des Nachthimmels auch an einem Ort deutlich schwanken - Schuld daran sind oft Wolken.

Vergleich

Mal hell, mal dunkel: Wolken über dem Glacier National Park in Montana (USA) erscheinen nur als schwarze Silhouetten vor dem natürlichen Sternenhimmel (links). Über Großstädten wie Berlin (rechts) reflektieren Wolken hingegen das vom Boden abgestrahlte Licht und lassen Nächte oftmals noch heller wirken. Fotos: Ray Stinson & Christopher Kyba / IGB [Gesamtansicht]

Rund um den Globus erstrahlt der Nachthimmel heute mehrere Hundert Mal heller als noch vor der Einführung des künstlichen Lichts. Festgestellt haben das Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB), der Freien Universität Berlin, der Universität Bremen und des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP).

Gemeinsam mit einem internationalen Team aus Europa, Nordamerika und Asien untersuchten sie die weltweite Aufhellung des natürlichen Nachthimmels und fanden dabei heraus, dass diese durch künstliches Licht und Wolken sogar viel stärker variiert als die des Tages.

Die Einführung künstlicher Beleuchtung hat die nächtliche Umwelt so stark verändert wie kaum eine andere Entwicklung in der Geschichte der Menschheit. Ihr verdanken wir die Verlängerung unseres Tages und die Steigerung unserer Produktivität. Doch mittlerweile weiß man: zu viel Licht hat negative Auswirkungen. Eine davon ist die Erhellung des natürlichen Nachthimmels - Skyglow nennen Wissenschaftler dieses Phänomen, das bislang nur auf regionaler Ebene untersucht wurde.

Unter der Leitung des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) führten die beteiligten Forscher nun erstmals Messungen an weltweit 50 Orten durch. An 30 davon leuchtete der Nachthimmel mehr als doppelt so hell wie ein natürlicher Sternenhimmel, ergab die Untersuchung. Die im Fachjournal Scientific Reports veröffentlichte Studie ist die bisher umfangreichste ihrer Art.

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Vor allem Wolken beeinflussen die Helligkeit des Nachthimmels und lassen sie enorm variieren. Messungen an ein und demselben Ort ergaben, dass der bedeckte Nachthimmel bis zu 18-mal heller sein kann als der Himmel in einer klaren Nacht. "Wolken wirken in diesen Fällen wie ein Verstärker", erklärt Dr. Christopher Kyba, der am IGB und am Deutschen GeoForschungsZentrum (GFZ) zum Thema forscht. "Denn die in den Wolken enthaltenen Wassertropfen können das vom Boden abgestrahlte Licht meist nicht absorbieren und reflektieren einen Großteil davon zurück auf die Erde."

Helle Gegenden erscheinen in bedeckten Nächten deshalb noch heller. In weit abgelegenen Regionen hingegen verdunkeln Wolken den Nachthimmel, indem sie Mond- und Sternenlicht abschirmen. Die hellste Beobachtung stammt aus dem holländischen Ort Schipluiden. Dort war der Himmel 10.000-mal heller als über dem dunkelsten Ort der Studie, Kitt Peak in den USA.

Auch bei den Durchschnittswerten stellten die Forscher weltweit extreme Unterschiede fest. So zeigte sich der bedeckte Nachthimmel über Berlin 300-mal heller als der über der Nordseeinsel Schiermonnikoog in den Niederlanden. "Diese Spanne ist sehr viel größer als wir sie tagsüber beobachten können", sagt Kyba. Das mache es nahezu unmöglich, die Helligkeit des Nachthimmels mit heutigen Methoden vorherzusagen.

Welche Auswirkungen die immer heller werdenden Nächte auf die Natur haben, ist bisher noch weitgehend unbekannt. Die Forscher vermuten allerdings, dass sich dadurch Verhaltensmuster von Tieren ändern, die nächtliche Navigation einzelner Arten gestört wird und Räuber-Beute-Beziehungen aus dem Gleichgewicht geraten. Selbst soziale Interaktionen wie die Fortpflanzung können davon beeinträchtigt werden.

Die jetzt vorliegende Studie ist die bisher umfangreichste ihrer Art, die zur Helligkeit des Nachthimmels durchgeführt wurde. "Dennoch bilden wir damit nur einen Bruchteil des rapiden Wandels durch künstliche Beleuchtung ab", räumt Kyba ein.

Die Wissenschaftler fordern deshalb ein internationales Netzwerk an Messstationen. Die dadurch gewonnenen Daten würden dazu beitragen, Vorhersagemodelle zu testen und weiterzuentwickeln. Diese wiederum könnten dann auf Regionen übertragen werden, in denen kein Monitoring stattfindet. "All das würde uns helfen, die verschiedensten sozialen und ökologischen Auswirkungen des Skyglows besser zu verstehen", hofft Kyba.

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