Wie Lichtverschmutzung Minnesotas Tierwelt und den dunklen Himmel bedroht

Sep 15, 2023

LED-Leuchten verbrauchen weniger Energie als andere Arten von Glühbirnen, halten länger und sind kostengünstiger im Betrieb. Warum ist also etwas mit einer deutlich besseren CO2-Bilanz immer noch so schädlich für die Umwelt?

von Emily Sohn

8. Juni 2023

6:47 Uhr

Illustration von Nicole Xu

Kate Hage hat einen Teil ihrer Kindheit in Duluth verbracht und erinnert sich auf gute Weise an Nächte voller Dunkelheit.

„Ich bin damit aufgewachsen, die Milchstraße in meinem Schlafzimmer zu betrachten“, sagt Hage, der das Branding und die Strategie eines maßgeschneiderten Hausbauers in Minneapolis koordiniert. „Jetzt gibt es keinen Nachthimmel mehr.“

Auf ihrem Laptop hat Hage zwei Bilder von Duluth, aufgenommen von ihrem Elternhaus im Viertel Central Hillside oberhalb der Innenstadt. In der ersten Aufnahme aus dem Jahr 2020 hüllt ein warmer bernsteinfarbener Schein die Gebäude der Stadt am Rande des Lake Superior, aber das hellste Objekt im Bild ist ein Vollmond. Auf dem zweiten Foto – aufgenommen drei Jahre später, nach dem Bau eines neuen Krankenhauses und der Umstellung auf LED-Glühbirnen an Gebäuden, Parkplätzen und Straßenlaternen – ist die gesamte Stadt mit weißen Lichtern erleuchtet, so hell wie auf einem Straßenfest .

Weltweit hat die Lichtverschmutzung im letzten Jahrzehnt dramatisch zugenommen, mit ökologischen bis existenziellen Folgen. Ein Anstieg des künstlichen Lichts in der Nacht wird mit negativen Auswirkungen auf die Tierwelt und die menschliche Gesundheit in Verbindung gebracht und den Menschen gleichzeitig die Möglichkeit genommen, die Sterne zu sehen und all das Wunder zu erleben, das sie hervorrufen.

In Minnesota bedroht der Verlust der Dunkelheit eine der größten natürlichen Ressourcen des Staates, sagt Hage, Mitglied von Starry Skies North, dem örtlichen Zweig einer globalen Interessenvertretung namens International Dark-Sky Association. Im Jahr 2020 ernannte die IDA das Boundary Waters Canoe Area zum Dark Sky Sanctuary und ist damit der größte von nur 17 Orten, die als die dunkelsten der Erde gelten. Bald darauf benannte die Gruppe den Voyageurs National Park und den Quetico Provincial Park in „Dark Sky Parks“, ein Status für weniger abgelegene Orte.

Um die Dunkelheit zu bewahren und das wiederherzustellen, was schnell verloren geht, kämpfen Hage und ihre Kohorten bei Starry Skies North gegen die Lichtverschmutzung in Minnesota. Ihre Argumente sind sowohl ökonomischer als auch ästhetischer Natur. Touristen fliegen im Winter nach Skandinavien, um die Nordlichter zu sehen, was schließlich eine boomende Astrotourismusbranche befeuert. Nord-Minnesota könnte ein ähnliches Reiseziel sein, wenn mehr Menschen davon wüssten.

„Wir haben in Minnesota diese einzigartige, wertvolle und erstaunliche Gelegenheit“, sagt Hage.

Der Verlust der Nacht

Aufgezeichnete Beobachtungen der Auswirkungen von Licht auf die Umwelt reichen bis ins antike Rom zurück, als die Menschen bemerkten, dass ihre Brände das Verhalten von Tieren beeinflussten, sagt John Barentine, ein Astronom und freiberuflicher Berater für den dunklen Himmel in Tucson, Arizona. Gas- und später elektrische Lichter veränderten das Erscheinungsbild des Nachthimmels im 18. und 20. Jahrhundert, als Observatorien aus den Städten verlegt wurden, um dem Himmelslicht zu entgehen, und im Laufe des 20. Jahrhunderts kam es zu einer beschleunigten Aufhellung der Nacht.

Dann kamen Leuchtdioden oder LEDs. LEDs sind Halbleiter und verbrauchen weniger Energie als andere Arten von Glühbirnen, die typischerweise in Straßenlaternen und anderen Außenleuchten verwendet werden, wodurch sich ihr CO2-Fußabdruck verringert. Sie halten länger und sind kostengünstiger im Betrieb. Diese Eigenschaften machen LEDs in vielerlei Hinsicht umweltfreundlich, sagt Barentine, und die Gesellschaft hat sie angenommen.

Nach Angaben des US-Energieministeriums stieg der Anteil von Straßenlaternen von 2016 bis 2018 von etwa 28 Prozent auf etwa 49 Prozent. Städte ersetzten Straßenlaternen und Autobahnbeleuchtung durch LEDs. Hausbesitzer bringen sie an ihren Häusern an. Und wie so oft, wenn eine Ressource billiger wird, begannen die Menschen laut Barentine, mehr Räume über längere Zeiträume mit hellerem Licht zu beleuchten.

LEDs gibt es in verschiedenen Farbtemperaturen, die meisten Kontroversen drehten sich jedoch um Glühbirnen mit einer Farbtemperatur von 4.000 Kelvin oder mehr. Auf diesem Niveau beginnen die Lichter wie ein kühles Weiß statt wie ein warmes Gelb auszusehen.

Um besser zu verstehen, wie sich die sich verändernde Lichtlandschaft auf unsere Sicht auf den Nachthimmel auswirkt, haben Forscher des National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory der National Science Foundation kürzlich Citizen-Science-Daten analysiert, die im Rahmen eines Projekts namens Globe at Night gesammelt wurden. Seit mehr als einem Jahrzehnt fordert das Projekt Teilnehmer auf der ganzen Welt dazu auf, das, was sie am Himmel sehen, mit einer Reihe von Sternenkarten zu vergleichen. Durch die Beurteilung dieser Veränderungen in der Anzahl der von verschiedenen Orten aus sichtbaren Sterne haben Forscher herausgefunden, wie viel heller der Himmel geworden ist.

Zwischen 2011 und 2022 sei der Himmel jedes Jahr um fast 10 Prozent heller geworden, berichtete das Team Anfang des Jahres in der Fachzeitschrift Science. Im Laufe der Jahre führten die Veränderungen schnell zu einer erheblichen Helligkeitsreduzierung und einem Verlust der Sichtbarkeit des Himmels.

„Kein Ort auf der Erde wird dunkler“, sagt Paul Bogard, der an der Hamline University lehrt und 2013 das Buch „The End of Night: Searching for Natural Darkness in an Age of Artificial Light“ schrieb. „Wohin wir auch gehen, wir nehmen unsere Lichter mit.“

Im Licht ertrinken

Zugvögel, die nachts von den Lichtern desorientiert werden, umkreisen Gebäude und fliegen gegen Fenster. Die Außenbeleuchtung beeinträchtigt Pflanzen, die nur in der Dunkelheit blühen, und Bestäuber, die nachts ihr Geschäft verrichten. In den Ozeanen verwirrt künstliches Licht Schildkrötenbabys und beeinträchtigt die Fortpflanzung von Fischen. Eine Studie in der Arktis ergab, dass die funktionierenden Lichter eines Bootes das Verhalten von Fischen und Zooplankton bis zu einer Tiefe von 600 Fuß veränderten.

„Mit sehr seltenen Ausnahmen stellen wir bei jeder Art, die wir untersuchen, irgendeinen Effekt fest, und dieser ist normalerweise negativ“, sagt Barentine. „Künstliches Licht in der Nacht hat ganz offensichtlich eine schädliche Wirkung auf die meisten Lebewesen.“

Weniger gut belegt, geben aber ebenfalls Anlass zur Sorge, sind Laborstudien, die darauf hindeuten, dass die Einwirkung von künstlichem Licht in der Nacht unseren zirkadianen Rhythmus stört, den Zeitpunkt der Hormonproduktion verändert, Schlaflosigkeit verursacht und zu Gesundheitsproblemen wie Krebs, Diabetes und einer verlangsamten Heilung nach Schlaganfällen beiträgt. Wunden und Entzündungen. In der realen Welt häufen sich immer noch Daten an, sagt Barentine, aber es sei ein aktives Forschungsgebiet.

Zur Debatte steht auch, ob zusätzliche Lichter tatsächlich mehr Sicherheit bedeuten. Einige Studien zeigen, dass Licht die Kriminalität reduziert. Aber wie der blendende Strahl der Scheinwerfer eines Autos können helle LEDs Blendeffekte erzeugen, die Objekte außerhalb des beleuchteten Bereichs verdecken und es den Augen der Menschen erschweren, sich daran zu gewöhnen, argumentieren Befürworter des Dark-Sky-Konzepts. Zumindest, sagt Bogard, mache es niemanden sicherer, wenn man Lichter in den Himmel strahle.

Studien zufolge ist Lichtverschmutzung ein Problem der sozialen Gerechtigkeit. In den Vereinigten Staaten ergab eine Analyse aus dem Jahr 2020, dass schwarze, asiatische und hispanische Menschen dazu neigen, in Vierteln zu leben, die doppelt so hell sind wie überwiegend weiße Viertel.

„Niemand fordert kein Licht“, sagt Bogard. „Wir fordern einfach durchdachtes, intelligentes Licht.“

Aktiv werden

Laut Barentine ist die Reduzierung der Lichtverschmutzung nicht kompliziert. In Tucson, wo er lebt, betreibt die Stadt ihre neuen 3.000 K-Straßenlaternen bis Mitternacht mit einer Kapazität von 90 Prozent und dimmt sie dann auf 60 Prozent. Die Verschiebung habe den Nachthimmel verdunkelt und Geld gespart, ohne dass Sicherheitsbedenken oder Beschwerden zugenommen hätten, sagt Barentine.

Mehr als ein Dutzend Bundesstaaten, darunter auch Minnesota, haben Gesetze zur Reduzierung der Lichtverschmutzung erlassen. Die meisten Kommunen haben keine derartigen Schritte unternommen. Denjenigen, die es versuchen, mangelt es oft an der Durchsetzung. Selbst wenn eine Stadt sich anstrengt, wandert die Lichtverschmutzung wie Smog von einer Gemeinde zur anderen. Das Licht von Duluth ist jetzt von Port Wing, Wisconsin, 50 Meilen entfernt an der Südküste aus sichtbar, sagt Hage. Zwei Häfen und andere Gemeinden bilden jetzt ihre eigenen Lichthöfe.

Eine der Prioritäten von Starry Skies North ist die Reduzierung der Lichtverschmutzung in Minnesota durch Öffentlichkeitsarbeit – ein Stand auf der State Fair, Vorträge in Bibliotheken. Hage ihrerseits hat mit Geschäftsinhabern in Duluth und Minneapolis über intelligente Möglichkeiten gesprochen, ihre Beleuchtungsentscheidungen zu ändern. In Gesprächen mit Odyssey Resorts, Target, Essentia Health (Eigentümerin des neuen Krankenhauses in Duluth) und anderen Unternehmen gibt sie Informationen weiter und bietet Unterstützung an, um den Nachthimmel im Auge zu behalten, während man beim Bau Lichter auswählt oder mit kostengünstigen Lösungen wie Abschirmungen nachrüstet verhindern, dass Licht nach oben scheint.

Scott Vesterstein ist ein Geschäftsinhaber in Duluth, der versucht, sich gegen die schleichende Blendung künstlicher Beleuchtung zu wehren. Vesterstein stammt aus Duluth und ist Präsident und Eigentümer von Fitger's, einem Komplex aus Geschäften, Restaurants und einem Hotel am Wasser in Duluth. Er hat außerhalb von Fitger's und in den Wohnhäusern, die ihm gehören, eine tierfreundliche Beleuchtung installiert. In einem Fall kürzte er 20 Fuß lange Lichtmasten auf 10 Fuß, damit sie nicht in die Fenster der Bewohner strahlten oder die Nachbarn störten.

Bereits im Jahr 2016 sah Vesterstein in den technischen Plänen der Stadt eine Umstellung auf 4.000 K-Straßenlaternen. Als Reaktion darauf veröffentlichte er unter anderem eine Petition bei Fitger’s, in der er forderte, dass die Stadt nur Bereiche beleuchten solle, die dies benötigen, nur bei Bedarf und mit Lichtern von nicht mehr als 3.000 K. Mehr als 3.000 Menschen hätten die Petition unterschrieben, sagt er. Außerdem veranstaltete er ein Seminar bei Fitger’s, an dem Experten aus dem ganzen Land teilnahmen, um über die Auswirkungen greller Beleuchtung auf die Tierwelt zu sprechen, einschließlich der Zugvögel, die durch Duluth fliegen und oft gegen im Hafen geparkte Gebäude und Schiffe prallen.

Vesterstein hat in seiner Heimatstadt Veränderungen bemerkt, die ihn dazu veranlassen, den Norden Minnesotas im Dunkeln zu halten. „Ich kann mich nicht erinnern, wann ich das letzte Mal ein Glühwürmchen gesehen habe“, sagt er. „Früher konnte ich hingehen und sie fangen. Das geht nicht mehr.“

Der Kampf, dem wachsenden Glanz Minnesotas Einhalt zu gebieten, ist voller Hindernisse und Schwung, sagt Hage. In Minneapolis hat sich Starry Skies North lautstark gegen einen 9-Millionen-Dollar-Budgetvorschlag ausgesprochen, der aus Sicherheitsgründen mehr Licht in einige Viertel bringen würde. Xcel Energy hat von 2017 bis 2019 bereits 24.000 Straßenlaternen in Minneapolis durch LED-Lampen ersetzt, und die Stadt rüstet Tausende weitere um. Das Hinzufügen von Licht dort, wo es benötigt wird, sei in Ordnung, argumentiert die Gruppe, aber es gibt Möglichkeiten, es besser zu machen.

In Duluth konzentriert sich Hage besonders auf Essentia, das auf seiner Website Dark-Sky-Prioritäten auflistet. Es wurden auch Gespräche angeregt, aber Hage ist der Meinung, dass noch viel zu tun ist. Laut Essentia ist geplant, dass alle Außenlichter des Krankenhauses nach unten zeigen und die von der International Dark Sky Association, LEED und anderen Gruppen festgelegten Standards und Richtlinien erfüllen oder übertreffen, um die Vogelsicherheit zu schützen und öffentliche Bedenken hinsichtlich des Himmelslichts auszuräumen.

Menschen neigen dazu, empfänglich zu sein, wenn sie etwas über Lichtverschmutzung erfahren, sagt Hage, der in einem Feuchtgebiet lebt, in dem Nachbarn früher die ganze Nacht das Licht anließen. Nachdem sie an Türen in ihrer Nachbarschaft geklopft und über die Auswirkungen von künstlichem Licht in der Nacht auf Virginia-Uhu und andere in der Gegend lebende Lebewesen gesprochen hatte, reagierten die Menschen.

„Ich habe die ganze Straße mit einem sehr einfachen, nicht konfrontativen Gespräch dazu gebracht, ihnen das Licht auszuschalten“, sagt sie. „Das ist ein zutiefst einfaches Thema. Wir reden über Glühbirnen.“

Im Gegensatz zur Luftverschmutzung und anderen Umweltproblemen hat die Bekämpfung von überschüssigem Licht sofortige Auswirkungen, fügt Barentine hinzu.

„Wir können dieses Problem buchstäblich morgen lösen, wenn wir uns dafür entscheiden, weil wir wissen, wie“, sagt er. „Was uns fehlt, ist der politische Wille zum Handeln.“

von Emily Sohn

8. Juni 2023

6:47 Uhr

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