Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Helle Nächte: Weltweit erfährt der Nachhimmel einen rapiden Wandel

12.02.2015

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.


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

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. Die im Fachjournal „Scientific Reports“ veröffentlichte Studie ist die bisher umfangreichste ihrer Art.

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. Das mache es nahezu unmöglich, die Helligkeit des Nachthimmels mit heutigen Methoden vorherzusagen.

Helligkeit 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.

Kontakt:
Dr. Christopher Kyba
Deutsches GeoForschungsZentrum, Potsdam und
Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB), Berlin
Telefon: +49 (0)331 288 28973
E-Mail: kyba@gfz-potsdam.de

PD Dr. Franz Hölker
Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB), Berlin
Telefon: +49 (0)30 64 181 665
E-Mail: hoelker@igb-berlin.de

PD Dr. Axel Schwope
Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP), Potsdam
Telefon: +49 (0)331 7499232
E-Mail: aschwope@aip.de

Dr. Georg Heygster
Universität Bremen, Institute of Environmental Physics, Bremen
Telefon: +49 (0)421 218-62180
E-Mail: heygster@uni-bremen.de

Publikation:
Kyba C.C.M. et al. (2015): Worldwide variations in artificial skyglow. Scientific Reports 5:8409. DOI: 10.1038/srep08409.

Zum IGB:
Das Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) ist das bundesweit größte Forschungszentrum für Binnengewässer. Es gehört zum Forschungsverbund Berlin e.V., einem Zusammenschluss von acht natur-, lebens- und umweltwissenschaftlichen Instituten in Berlin. Die vielfach ausgezeichneten Einrichtungen sind Mitglieder der Leibniz-Gemeinschaft.

Weitere Informationen:

http://www.igb-berlin.de

Karl-Heinz Karisch | Forschungsverbund Berlin e.V.

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Max-Planck-Princeton-Partnerschaft in der Fusionsforschung bestätigt
23.11.2017 | Max-Planck-Institut für Plasmaphysik

nachricht Magnetfeld-Sensor Argus „sieht“ Kräfte im Bauteil
23.11.2017 | Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Reibungswärme treibt hydrothermale Aktivität auf Enceladus an

Computersimulation zeigt, wie der Eismond Wasser in einem porösen Gesteinskern aufheizt

Wärme aus der Reibung von Gestein, ausgelöst durch starke Gezeitenkräfte, könnte der „Motor“ für die hydrothermale Aktivität auf dem Saturnmond Enceladus sein....

Im Focus: Frictional Heat Powers Hydrothermal Activity on Enceladus

Computer simulation shows how the icy moon heats water in a porous rock core

Heat from the friction of rocks caused by tidal forces could be the “engine” for the hydrothermal activity on Saturn's moon Enceladus. This presupposes that...

Im Focus: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Im Focus: Nanoparticles help with malaria diagnosis – new rapid test in development

The WHO reports an estimated 429,000 malaria deaths each year. The disease mostly affects tropical and subtropical regions and in particular the African continent. The Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC teamed up with the Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME and the Institute of Tropical Medicine at the University of Tübingen for a new test method to detect malaria parasites in blood. The idea of the research project “NanoFRET” is to develop a highly sensitive and reliable rapid diagnostic test so that patient treatment can begin as early as possible.

Malaria is caused by parasites transmitted by mosquito bite. The most dangerous form of malaria is malaria tropica. Left untreated, it is fatal in most cases....

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Kinderanästhesie aktuell: Symposium für Ärzte und Pflegekräfte

23.11.2017 | Veranstaltungen

IfBB bei 12th European Bioplastics Conference mit dabei: neue Marktzahlen, neue Forschungsthemen

22.11.2017 | Veranstaltungen

Zahnimplantate: Forschungsergebnisse und ihre Konsequenzen – 31. Kongress der DGI

22.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Kinderanästhesie aktuell: Symposium für Ärzte und Pflegekräfte

23.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Seminar „Leichtbau im Automobil- und Maschinenbau“ im Haus der Technik Berlin am 16. - 17. Januar 2018

23.11.2017 | Seminare Workshops

Biohausbau-Unternehmen Baufritz erhält von „ Capital“ die Auszeichnung „Beste Ausbilder Deutschlands“

23.11.2017 | Unternehmensmeldung