Einst sorgten nur Mond und Sterne für sanften Schimmer in der Nacht – doch heutzutage machen bekanntlich vielerorts Straßenlaternen und andere menschliche Lichtquellen die Nacht zum Tage. Dieses für uns angenehme und hilfreiche Licht hat leider eine Schattenseite. Neben ihrer fatalen Anziehungskraft auf Nachtinsekten, kann künstliche Beleuchtung auch den Biorhythmus von Menschen, Tieren und Pflanzen durcheinanderbringen und damit vielschichtige Probleme verursachen. Zahlreiche Studien haben dabei schon verschiedene Negativeffekte aufgezeigt. Unter anderem gilt die Lichtverschmutzung auch als ein möglicher Faktor hinter dem starken Rückgang von Insektenbeständen in den Siedlungsregionen der Welt. Im Fokus der aktuellen Studie eines Forschungsteams der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Peking standen nun allerdings die Auswirkungen von nächtlicher Beleuchtung auf die Pflanzen, die wiederum Insekten als Nahrungsquelle dienen.
Nächtlich beleuchtete Blätter im Visier
Am Anfang der Studie standen zunächst Hinweise, denen das Team genauer nachgehen wollte: “Es zeichnete sich ab, dass die Blätter der Bäume in den meisten städtischen Ökosystemen weniger von Insekten gefressen werden als in natürlichen. Wir wollten beleuchten, warum das so sein könnte”, sagt Co-Autor Shuang Zhang. Man könnte diesen Effekt zunächst für günstig halten, doch abgesehen von übermäßigem Befall ist er eher negativ zu betrachten. Denn pflanzenfressende Insekten sorgen für eine Weitergabe der aus Photosynthese erzeugten Energie in der Nahrungskette – von verschiedenen Insektenfressern bis zu den Vögeln und Fledermäusen der Stadt. “Der Konsum von Pflanzenmaterial ist ein natürlicher ökologischer Prozess, der die Artenvielfalt erhält”, so Zhang.
Für ihre Studie erfassten die Forschenden Informationen an 30 Probestellen im Raum Peking. Es handelte sich um Baumbestände am Straßenrand, die in der Nacht dauerhaft durch Laternen bestrahlt werden. Um das Ausmaß der Beleuchtung zu bestimmen, maßen sie die jeweilige Lichtintensität an jedem Standort durch Messgeräte. Anschließend sammelten sie dort tausende von Blättern der beleuchteten Bäume. Sie konzentrierten sich dabei auf zwei typische Arten der Stadtbepflanzung: den Schnurbaum (Styphnolobium japonicum) und die Rot-Esche (Fraxinus pennsylvanica). Beide gelten durch ihre Merkmale als urbanes Grün, das der Biodiversität zugutekommt. Die gesammelten Blätter wurden dann auf Spuren von Pflanzenfressern untersucht, zudem wurden Merkmale erfasst, die durch künstliches Licht beeinflusst werden könnten, wie die Blattgröße, die Zähigkeit der Substanz und den Gehalt an bestimmten Stoffen.
Harte Blätter mit Kaskadeneffekt
Wie das Team berichtet, zeichnete sich der deutlichste Effekt der Beleuchtung bei der Struktur der Blätter ab: “Wir konnten zeigen, dass bei zwei der häufigsten Baumarten in Peking künstliches Licht in der Nacht zu einer erhöhten Zähigkeit der Blätter und einem verringerten Anteil an Blattfraß führt”, sagt Zhang. Die Forschenden stellten dabei auch einen graduellen Effekt fest: Je mehr künstlicher Lichteinfall, desto härter waren die Blätter – und je härter die Blätter, desto weniger Insekten-Fraßspuren waren zu verzeichnen. “Der zugrunde liegende Mechanismus für dieses Muster ist zwar noch nicht vollständig verstanden”, betont Zhang. “Es ist aber gut möglich, dass Bäume, die nachts künstlichem Licht ausgesetzt sind, ihre Photosynthese-Dauer verlängern können. Dadurch können sie dann Blättern mehr Ressourcen für strukturelle Verbindungen wie Fasern bereitstellen, was zu einer Erhöhung der Blattzähigkeit führen könnte”, erklärt Zhang. Dass Insekten nicht gerne hart kauen und zähes Blattmaterial meiden, ist indes bekannt.
