Skyglow: Weltweit erfährt der Nachthimmel eine rapide Aufhellung

(15.2.2015) Gemeinsam mit Kollegen aus Europa, Nordamerika und Asien haben Wis­senschaftler des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB), der Freien Universität Berlin, der Universität Bremen und des Leibniz-Instituts für Astro­physik Potsdam (AIP) die weltweite Aufhellung des Himmels untersucht und fanden dabei u.a. heraus, dass diese durch künstliches Licht und Wolken während der Nacht viel stärker variiert als tagsüber. Die kürzlich im Fachjournal „Scientific Reports“ ver­öffentlichte Studie ist die bisher umfangreichste ihrer Art.

Links: Wolken über dem Glacier National Park in Montana (USA) erscheinen nur als schwarze Silhouetten vor dem natürlichen Sternenhimmel. Rechts: Über Großstädten wie Berlin reflektieren Wolken hingegen das vom Boden abgestrahlte Licht und lassen Nächte oftmals noch heller wirken. (Fotos: Ray Stinson & Christopher Kyba)

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 Studie.

Wolken wirken wie ein Verstärker

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 (NL). „Diese Spanne ist sehr viel größer als wir sie tagsüber beobachten können“, sagt Kyba.

Skyglow mit unbekannten Folgen

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 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.