Der schädliche Verlust der Nacht

Bei Wirbeltieren, Homo sapiens natürlich inklusive, greift ALAN vor allem in den Melatonin-Haushalt ein. „Schon geringe Mengen reichen aus, um die Produktion zu unterdrücken“, berichtet Franz Hölker. Melatonin ist gewissermaßen das „Nachthormon“, sagt der Wissenschaftler. Ein Mangel daran kann bei tagaktiven Spezies den Schlafrhythmus beeinträchtigen. In Nachttieren indes gibt Melatonin das Signal zum Aufbruch. Der Botenstoff hat aber noch andere Funktionen, wie Hölker betont. Auch in der Produktion von Sexualhormonen spielen die Moleküle steuernde Rolle. Lichtverschmutzung kann somit zu diversen physiologischen Störungen führen  –  und die treffen nicht nur Landbewohner.

Franz Hölker, der am Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) in Berlin arbeitet, erforscht unter anderem die Auswirkungen von ALAN bei Wasserlebewesen. In einer Studie untersuchten er und seine Kolleginnen, wie der Schilddrüsen-Hormonhaushalt von Flussbarschen (Perca fluviatilis) auf nächtliche Beleuchtung reagiert. Das Ergebnis gibt zu denken. In Aquarien mit einer Lichteinstrahlung von 100 Lux nahm die Konzentration von Triiodthyronin (T3) im Blutplasma der Fische nach nur zwei Wochen um durchschnittlich 28 Prozent ab. T3 ist das wirkungsmächtigste Schilddrüsenhormon; es beeinflusst Energiehaushalt, Wachstum und Fortpflanzung. Auch die Melatonin-Produktion der Fische sank in den Versuchen. Dabei ist eine Lichtstärke von 100 Lux im Umfeld von Straßenbeleuchtung nicht ungewöhnlich. Wer also als Barsch in der Berliner Spree oder nahe der Kölner Rheinbrücken lebt, könnte körperlich deutlich beeinträchtigt sein. Ähnliche Folgen habe man auch schon bei einer weiteren wichtigen Fischart, dem Rotauge (Rutilus rutilus), beobachtet, erklärt Hölker.

Tödliche Sogwirkung auf Insekten

Für anderes Getier ist ALAN schnell tödlich. Ob Nachtfalter, allerlei Käfer, Zuckmücken, Motten oder Köcherfliegen: Alle schwirren zu den Leuchten. Fachleute sprechen deshalb von einem „Staubsaugereffekt“. Unfähig, sich vom lockenden Schein zu lösen, fallen die Tiere irgendwann entkräftet zu Boden und sterben  –  oder verbrennen direkt in den Lampen. Niemand weiß, wie viele Insekten so jede Nacht ihr Leben lassen, erklärt die ebenfalls am IGB tätige Agrarwissenschaftlerin Sibylle Schroer. Die Expertin hat allerdings ein paar beunruhigende Zahlen parat. Je nach Typ, Lage und Umständen werden an einer einzelnen Lampe pro Nacht bis zu 1500 Insektenanflüge gezählt, berichtet sie. Deutschlandweit gebe es circa neun Millionen öffentliche „Leuchtpunkte“. Unbekannt sei dagegen die Zahl der privaten Kunstlichtquellen, von der heimeligen Lichterkette auf der Terrasse bis hin zum Scheinwerfer im Innenhof. „Vor allem angestrahlte Fassaden sind für Insekten ganz schlecht“, betont Schroer. Gerade diese großen Flächen seien von sehr weit her sichtbar.

Welchen Anteil die Lichtverschmutzung am Insektenschwund der vergangenen Jahrzehnte hat, ist bisher unklar. Zumindest verschärft sie die Lage. Und es gibt hierzulande noch viel mehr Organismen, die nachweislich unter ALAN leiden. Vögel ändern ihren Tagesrhythmus und werden bei der Brutpflege gestört; wandernde Amphibien verlieren die Orientierung. „Sogar unsere Bäume können durch den Stress schneller altern“, berichtet Sybille Schroer. Bei nächtlichem Anstrahlen reichern sich in den Blättern mehr schädliche Stoffwechselabfallprodukte als „freie Radikale“ an. Im Herbst setzt der Laubabwurf an den betroffenen Ästen oft später ein, wodurch das Risko für Frostschäden steigt.

Auch die Meeresküsten sind betroffen

Während die Überbeleuchtung im Landesinneren der Fachwelt schon länger Kopfzerbrechen bereitet, zeigt sich inzwischen, dass auch marine Ökosysteme betroffen sind. Hochrechnungen zufolge sind mindestens 22 Prozent der Küstenregionen weltweit in irgendeiner Form künstlichem Licht ausgesetzt. Städte strahlen, Hafenanlagen wirken oft wie eine riesige Kirmes, und die Laternen auf Molen und Seebrücken senden ihre Partybeleuchtung hunderte Meter weit ins offene Meer hinaus. Das Licht dringt durch die Wasseroberfläche nach unten. Schätzungen nach sind rund 1,6 Millionen Quadratkilometer der küstennahen Meeresböden unseres Planeten nachts bis in zehn Meter Tiefe beleuchtet. Schutzgebiete bleiben dabei nicht verschont.

Bei den Meeresbewohnern gibt es durch das Zuviel an Licht ebenfalls zahlreiche Todesopfer. Das Schicksal junger Meeresschildkröten, die nach dem Schlüpfen statt zur Brandung zu streben von den hellen Straßenlaternen in die strandnahe Stadt gelockt werden, hat inzwischen traurige Berühmtheit erlangt. Ähnlich dramatisches spielt sich alljährlich auf den Kanarischen Inseln ab. Der Archipel ist ein Brutgebiet für Corys Sturmtaucher, zoologisch Calonectris borealis. Die Vögel sind Höhlenbrüter; sie nisten entfernt von der Küste im Landesinneren der Eilande. Wenn die Jungen im Herbst selbständig werden, setzen sie nachts zu ihrem Jungfernflug an. Ab in die Weite des Ozeans. Doch viele kommen dort nicht an. Stattdessen verirren sich tausende junge Sturmtaucher im Lichterlabyrinth urbanisierter Küstenabschnitte und stürzen zwischen die Häuser. Das Problem tritt auch anderswo auf der Welt bei anderen Seevogelarten auf. Wissenschaftler nennen es Fallout.

Korallen geraten aus dem Takt

Korallenriffe, die sowieso schon sehr unter dem Klimawandel leiden, scheinen besonders stark durch ALAN gefährdet zu sein. Die riffbauenden Steinkorallen sind sehr lichtsensibel, erklärt Oren Levy, Biologe am israelischen Meeresforschungsinstitut IUI in Eilat. So wird die Fortpflanzung der meisten Steinkorallenspezies vom natürlichen Lichtregime gesteuert. Die Mehrzahl der Steinkorallen laicht synchronisiert in Massen, fährt Levy fort. Millionen Polypen geben dann gleichzeitig ihre Eizellen und Spermien ins Meerwasser ab, wo umgehend die Befruchtung stattfindet. Das Timing sei dabei entscheidend.

Oren Levy und seine Kolleginnen haben dies genauer untersucht. Den Polypen fehlen zwar Augen, wie der Forscher erläutert, doch dafür sind überall in ihren Körpern spezielle, lichtempfindliche Proteinmoleküle, die Cryptochrome, verteilt. Letztere reagieren auf den blauen Anteil des Lichtspektrums. Die Korallen koordinieren ihre Massenreproduktion damit anhand der Mondphasen  –  Mondlicht ist bekanntlich bläulich. In der Regel findet das Laichen ein paar Tage nach Vollmond statt, berichtet Oren Levy. „Die Zeitspanne zwischen Sonnenuntergang und dem Aufgehen des Mondes ist das entscheidende Signal.“ Die Cryptochrome als Reizempfänger geben den Polypenkörpern wahrscheinlich den Startschuss. Doch an vielen Küsten strahlt der Erdtrabant nicht mehr alleine. ALAN mischt mit. Und stört dadurch das Synchronlaichen. Bei Laborversuchen mit ALAN wurde bereits eine Verringerung der Ansiedlung von Korallenlarven um circa 30 Prozent beobachtet. In der Natur könnte Vergleichbares passieren.

Ein weiterer Effekt, dem die Forschung auf der Spur ist, träfe die ausgewachsenen Korallen direkt. Ihre Polypen leben in Symbiose mit sogenannte Zooxanthellen  –  einzelligen Algen, die ihre Wirte über Photosynthese vor allem mit energiereichen Zuckerverbindungen versorgen. Bei diesem Syntheseprozess entstehen – wie bei den oben erwähnten Bäumen  –  quasi als Abfallprodukt sogenannte Reaktive Sauerstoffspezies, englisch abgekürzt ROS. Diese aggressiven Chemikalien können die Zooxanthellen schädigen. „Während des Tages steigen die ROS-Konzentrationen in den Geweben der Polypen stetig an“, erklärt Oren Levy. Kommt jedoch die Nacht, nehmen intrazelluläre Reparaturmechanismen ihre Arbeit auf. ROS werden neutralisiert oder beseitigt. Die Steuerung solcher Prozesse obliege einer biologischen Uhr, sagt Levy. Die Präzision dieses Taktgebers, meint der Wissenschaftler, könnte durch die Lichtverschmutzung gestört werden. Wissenschaftlich erwiesen sei dies allerdings noch nicht, betont Levy.

Wieder mehr Nacht ermöglichen

Es gibt auch sonst zum Thema ALAN noch viel zu klären; dennoch herrscht fast weltweit dringend Handlungsbedarf. „Wir wissen jetzt, dass sich Lichtverschmutzung auf alle Ebenen der Biodiversität auswirkt“, sagt Franz Hölker. Die Leuchtflut müsse deshalb aktiv eingedämmt werden. Das ist eigentlich gar nicht so schwierig, meint Sibylle Schroer. „Wir beleuchten viel zu hell.“ Oft würde deutlich schwächeres Licht den Zwecken völlig genügen. Weniger wäre dann aus gleich mehreren Gesichtspunkten mehr  –  ökologisch, energetisch und ästhetisch. „Abgesehen davon sollte man nur das beleuchten, was wirklich beleuchtet werden muss.“ Klingt selbstverständlich, ist es aber nicht. Landauf, landab bleibt häufig sogar an völlig menschenleeren Orten nachts das Licht an. Da braucht es ein Umdenken.

Das IGB-Team und seine Mitstreiterinnen arbeiten zudem an der Entwicklung von insektenfreundlicher Straßenbeleuchtung. Die meisten der bisher üblichen Laternentypen streuen sehr breit, sagt Schroer, so gelangt Kunstlicht auch dorthin, wo es eigentlich nichts verloren hat, und lockt Tiere zum Teil über Dutzende Meter Entfernung an. Die Leuchtkörper der neuen Straßenlaternen sind deshalb weitgehend abgeschirmt. Seitliche Blenden lenken das Licht genau auf die Fahrbahn oder den Fußweg. Auch sei es wichtig, Reflektionen zu vermeiden. Die Anlagen dürfen nicht glänzen, dementsprechend sei ein mattschwarzer Anstrich der Masten von Vorteil, erklärt Schroer. Kleine Änderungen, große Wirkung. „Das Spektrum spielt ebenfalls eine Rolle.“ Licht ist schließlich nicht gleich Licht. Bläuliches Licht neigt dazu, mehr Insekten anzuziehen, wie die Forscherin erläutert. Es helfe daher, für Straßenbeleuchtung wärmere Farbtöne auszuwählen. „Aber das alleine reicht nicht“, betont sie. Auch das gelbe Licht klassischer Natriumdampflampen lockt Tiere ins Verderben.

Schroer plädiert bei der Bekämpfung von Lichtverschmutzung für Gesamtkonzepte, in die alle Beteiligten miteingebunden sind – auch die Firmen mit ihren Bürogebäuden, Schaufenstern und leuchtender Außenwerbung, wie die Expertin betont. Die ersten solcher Projekte verlaufen vielversprechend. Es tut sich was, meint Schroer. Die Reaktionen in der Bevölkerung seien überwiegend positiv. „Viele Menschen erleben einen Aha-Effekt.“ Plötzlich sieht man wieder mehr Sterne. Eine Verringerung der Beleuchtung dagegen werde oft gar nicht bemerkt. Es lebe die Nacht.