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International Dark-Sky Association (IDA)  --  Information Sheet 178 (Deutsch)

Zum Einfluß künstlicher Beleuchtung auf Tiere

Wenn wir an die künstliche Beleuchtung denken, überlegen wir uns kaum, wie – oder auch nur ob – diese eine Wirkung auf Tiere hat. Die wenige Forschung über dieses interessante und wichtige Gebiet wurde als Antwort auf spezifische Probleme durchgeführt. Viel mehr muss jedoch getan werden, um unsere belebte Umwelt – sowie uns selbst – vor den Auswirkungen der künstlichen Nachtbeleuchtung zu schützen.(Der Ausdruck "künstliche Beleuchtung" bezieht sich auf von Menschen installierte Beleuchtung, sei es Aussenbeleuchtung, Beamer, oder Beleuchtung innerhalb von Gebäuden.)

Was bisher gezeigt wurde, ist, dass Tiere – inklusive Insekten, Amphibien, Vögel, und Säugetiere – sowohl das Tageslicht als auch die Dunkelheit für ihr normales Verhalten benötigen. Organismen, von den Einzellern bis zum Menschen, werden von täglichen als auch von jährlichen Rhythmen gesteuert. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von der „inneren oder biologischen Uhr“. Hierzu gehören u.a. Zyklen der Beleuchtung, der Temperatur, der Verfügbarkeit von Nahrung und alle Vorgänge die die Fortpflanzung beeinflussen.

Die biologische Uhr, ein genetisch bestimmter innerer Mechanismus, ist für diese Rhythmen verantwortlich. Diese Uhr muss regelmässig durch den Tag-Nacht-Zyklus angepasst werden. Eine Störung dieser Uhr kann zu einem Mangel an Ruhe oder Schlaf führen; das Tier ist dann weniger aktiv und befindet sich in einem schlechteren körperlichen Zustand. Hingegen beeinflusst die Tageslänge mehr den jahreszeitlichen Rhythmus der Tiere, z.B. die Fortpflanzung, die Wanderung – etwa den Vogelzug – und den Winterschlaf.

Die Rhythmen von Tag und Nacht sowie der Jahreszeiten in den Verhaltens- und physiologischen Funktionen der Organismen werden von endokrinen Vorgängen moduliert. verursacht. Ein bedeutende Drüse in diesem Zusammenhang, die besonders empfindlich auf Licht reagiert, ist die Zirbeldrüse. Sie schüttet das Hormon Melatonin aus, das eine wichtige Funtion auf das Immun- und Hormonsystem höhere Tiere ausübt. Die Intensität des Melatoninspiegels wird dabei über das Auge durch Aussenbeleuchtungsreize reguliert. Melatonin wird nur bei ausreichender Dunkelheit gebildet.

Wenn die Dunkelheit durch Licht ersetzt wird, hat das auf viele Organismen, vor allem die fliegende, oft unterschiedliche Auswirkungen: Anziehung und Fixierung an die Lichtquelle,Übergang in den inaktiven Zustand; oder Störung der Orientierung. Letztere beeinflusst häufig das Wanderverhalten zum Aufsuchen der Nahrungsquellen und der Geschlechtspartner. Kommt es hierbei zu Fehlorientierungen bzw. Bleiben die Partner getrennt, so resultiert daraus eine Störung der Population. Die künstliche Beleuchtung richtet für viele Tiere Barrieren auf, woduch der negative Effekt der ohnehin schon stark fragmentierten Landschaft mit ihren isolierten Habitaten signifikant verstärkt wird. Häufig kann beobachtet werden, dass vom Licht geblendete Tiere, meist sind es Insekten, leicht zur Beute jagender Tiere werden, etwa von Fledermäusen und Spinnen. Wenn diese somit einen kurzfristigen Vorteil haben, so darf doch nicht verkannt werden, dass die langfristige Abnahme der Insekten zu schweren Störungen im Gleichgewicht der Ökosysteme führen muss. Das endlose Umkreisen kleinerer Lichtquellen durch Insekten und größerer beleuchteter Objekte durch Vögel bis zur Erschöpfung bedeutet schließlich eine enorme Energieverschwendung sowohl für das einzelne Individuum als auch für die jeweilige Art.

Im folgenden sollen noch einige spezielle Auswirkungen der künstlichen Nachtbeleuchtung auf Tiere kurz besprochen werden:

  • Unechte Karett-, Suppen-, Leder- und andere Seeschildkröten nisten an der Küste Floridas. Beleuchtung entlang dem Strand dürfte die weiblichen Schildkröten davon abhalten, dass sie ihre Eier auf das Ufer ablegen. Die Beleuchtung kann für die frisch geschlüpften Jungtiere tödlich sein, denn sie verlassen ihr Nest, wenn es kühler ist — meistens nachts — , und sie orientieren sich an der hellsten Stelle in ihrer Umgebung. Auf natürlichen Stränden kommt dieses Licht vom Nachthimmel, der vom Ozean reflektiert wird. Wo die Strandgebiete besiedelt und überbeleuchtet sind, werden die kleinen Seeschildkröten (hatchlings) verwirrt und kriechen weg vom Ozean und nach der Beleuchtung. Dabei sterben sie oft von Erschöpfung oder Wasserentzug, werden zur leichten Beute anderer Tiere oder werden von Autos überfahren.

  • Eben flügge gewordene Vögel der Art „Newell’s Townsend’s shearwater“ (Puffinus auricularis newellii), einem bedrohten hawaiianischen Seevogel, verwenden Lichter auf ihren ersten Flügen, um den Weg zu zeigen. Unter normalen Umständen wird das Licht vom Wasser widergespiegelt, und sie fliegen nach dem Horizont, zur See. Aber wenn der Mond nicht voll oder sichtbar ist, haben die Vögel die Tendenz, nach der Beleuchtung der Aufenthaltsörte oder Städte, wo sie in Strukturen hineinfliegen oder zu Boden fallen. Zwei andere Arten, der „Hawaiian dark-rumped petrel“ (Pterodroma phaeopygia sandwichensis) (vom Aussterben bedroht) und der „band-rumped storm-petrel“ (Oceanodroma castro) (selten), haben ähnliche Probleme auf der hawaiianischen Insel Kauai, besonders im Herbst.

  • Jedes Jahr stoßen Tausende von Vögeln mit Fernmeldetürmen und Gebäuden zusammen. Albert M. Manville II und andere Autoren berichten in einem Artikel in den Proceedings of the Avian Interactions Workshop (einem Kongreß, der im Dezember 1999 in South Carolina stattfand), über Vogelzusammenstöße mit Fernmeldetürmen. Etwa 350 Arten von Singvögeln pflanzen sich im Frühling und Sommer in Nordamerika fort und ziehen – normalerweise nachts bei niedrigen Flughöhen – nach den südlichen USA, der Karibik oder nach Mexiko. Einige dieser Zugvögel, besonders Drosseln, der Sängervireo (Vireo gilvus) und der Grasmücken, sind sehr anfällig für Zusammenstöße mit beleuchteten Türmen und Gebäuden, wenn es stürmt oder wenn die Sicht reduziert ist, während ihrer Frühlings- oder Sommerwanderzeiten.

    Die USA haben etwa 75 000 Fernmeldetürme; laut einer Schätzung sterben durchschnittlich 2 500 Vögel jährlich an jedem Turm. Nach einer anderen Schätzung sterben 98 Millionen bis 100 Millionen Vögel jedes Jahr, wenn sie in Fenster, meistens von Wolkenkratzern, hineinfliegen. Zusammenstöße mit Leuchttürmen sind ein kleineres Problem, und Flughäfen ziehen die Vögel auch an.

    Forscher haben beobachtet, dass bei Vollmond bzw. kurz davor und kurz danach die Vögel selten bis nie mit Türmen zusammenstoßen. Möglicherweise gleicht das Mondlicht die in die Irre führenden Wirkungen der künstlichen Beleuchtung aus.

    Beleuchtung in der Nacht kann den biologischen Rhythmus stören: Die Vögel erleben eine Vorverlegung der Brutzeit, wo weder das Wetter noch die Nahrungsmittel optimal sind. Britische Wissenschaftler haben Rotkehlchen beobachtet, die in der Nacht singen, wenn sie Strassenbeleuchtung in ihren Gebieten haben. Wissenschaftler haben auch beobachtet, dass andere Vögel im Herbst statt im Frühling nisten. Eine Erklärung ist, dass zuviel Licht in der Gegend die biologischen „Uhren“ der Vögel rückgestellt.

  • Gewisse Fledermäuse in Europa und Nordamerika werden im Gefolge der Nachtfalter und anderer nachtaktiver Insekten, die künstlicher Beleuchtung ausgesetzt sind, angezogen. Im Umfeld dieser Beleuchtung finden sich stets eine Menge größerer Insekten . In einem 1996 in der Zeitschrift Bats erschienenen Artikel bringen die Forscher Jens Rydell und Hans J. Baagøe ihre Sorge zum Ausdruck, dass diejenigen Spezies, die beleuchtete Areale als Territorium besetzen, andere Fledermausspezies verdrängen. Entomologen wiederum machen sich Sorgen, dass die Fledermäuse den lokalen Insektenbestand schwächen können.

    Auch langsam fliegende Fledermausspezies gehen auf Insektenjagd in der Umgebung von Beleuchtungseinrichtungen, bemerken Rydell und Baagøe. Statt länger im Licht herumzufliegen, zeigen sie eine Jagd-Strategie, nur kurz im Lichtkegel aufzutauchen, ein Insekt im Flug zu schnappen und dann wieder sofort in den Schutz der Vegetation zurückzukehren. Diese Fledermäuse, die selbst zur Beute jagender Eulen werden, vor allem in beleuchteten Arealen, gehören zu den am meisten bedrohten Arten in Europa.

  • Nachts werden vor allem viele Nachtfalter vom Licht angezogen, wie es fast jeder schon einmal selbst beobachten konnte. Kenneth D. Frank, ein Arzt und Nachtfalter-Begeisterter in Philadelphia, Pennsylvania (USA) wies darauf hin, dass Wissenschaftler herausgefunden haben, dass sich durch die Außenbeleuchtung die Flugrichtung der Nachtfalter verändert, wodurch die Paarung, die Verteilung und die Wanderung gestört werden. Die Energie, die ein Nachtfalterweibchen verschwendet, wenn es ein Licht umkreist, fehlt ihm bei der Partnersuche. Forscher haben auch herausgefunden, dass die Beleuchtung auch die Eiablage der Falter stören kann, indem diese nicht die Plätze mit den richtigen Futterpflanzen aufsuchen, die später für die Entwicklung der Raupen benötigt werden. Die künstliche Beleuch–tung stört somit in vielfältiger Weise die Biologie vieler Nachfalter.

    Die deutschen Forscher G. Eisenbeis und F. Hassel haben festgestellt, dass verschiedene Arten von Lampen Insekten unterschiedlich anlocken. Im Vergleich zu den älteren Quecksilberdampfhochdrucklampen ziehen die Natriumdampfhochdrucklampen weniger als 50 % Insekten insgesamt und weniger als 75 % der Nachtfalter an. Letztere verhindern somit einen noch stärkere Ausrottung der Insekten durch künstliches Licht. Gleichzeitig ermöglichen sie eine gute Farberkennung für den Menschen und sind sehr energiesparend zu betreiben.

  • Künstliche Beleuchtung dürfte eine Auswirkung auf Leuchtkäfer haben, womit sich James E. Lloyd von der Universität von Florida in Gainesville (USA) beschäftigt. Sie werden vor allem durch gelbes Licht angezogen. Dabei ist es wahrscheinlich, dass die natürliche Singalgebung ruch Chemilumineszenz, die von den Käfern für die sexuelle Kommunikation eingesetzt wird, durch künstliches, besonders gelbes Licht, gestört wird. Das würde bedeuten, dass für diese Insektengruppe gelbes Licht schädlich für ihre Biologie ist. Um dies nocht genauer herauszufinden, ist noch zu erforschen.

  • Die Forscherin Barbara Nightingale und der Forscher Charles Simenstad von der Universität Washington in Seattle berichten, dass Studien im Nordwesten des Pazifiks eventuelle Änderungen im Fisch-Verhalten während der Wanderung und in der Verteilung der Fische an beleuchteten Orten zeigen. Diese Änderungen dürfen die Sterblichkeitsrisiken für den Lachs, den Hering und den Pazifischen Sandaal (Ammodytes hexapterus) erhöhen. Junge Hundslachse (Oncorhynchus keta) und ihre Räuber scheinen sich unter der Beleuchtungseinrichtungen zu sammeln; dies verursacht möglicherweise eine Verzögerung der Wanderung.

    Das Ausschlüpfen der Heilbutte (Atlantic halibut) kann durch Beleuchtung kontrolliert werden, da das Licht dieses Ausschlüpfen verzögert. Das Licht beeinflusst auch, wieviel und wie tief die Heilbutte schwimmen. Norwegische Studien zeigten, dass die Heilbutte dazu tendieren, in der Dunkelheit aktiver zu schwimmen (http://miljolare.no/ virtue/ newsletter/00_09/curr-holm/more-info/halibut.php); künstliche Beleuchtung hält die Fische auf dem Boden und verlangsamt sie, dabei verursacht sie, dass die Fische größer wachsen. Eine andere Studie weist darauf hin, dass unter Salmoniden (einschliesslich Lachs und Forelle, Oncorhynchus) das Laichen durch das Licht beeinflußt werden kann. Das alles ist vielleicht in der Aquakultur wünschenswert, aber ob das so in der Natur ist?

    Künstliche Beleuchtung wird oft verwendet, um Fische und Süsswasserkrustentiere von den Einlassventilen der Wasserkraftwerke fernzuhalten oder sie durch Wanderungsbarriere, Fischpässe, Abflusskanäle und Brücken zu leiten. Die Verwendung der Beleuchtung in dieser Art und Weise kann aber auf das ganze Ökosystem eines Sees wirken, da sie sich auf das Verhalten der Fische auswirkt. Smolte (Fische, die ungefähr zwei Jahre alt sind) des Königslachs (Oncorhynchus tshawytscha) und des Silberlachs (Oncorhynchus kisutch) sind nachts normalerweise nicht aktiv. Aber die Beleuchtung durch die Quecksilberdampflampen nachts verursacht, dass ihre Aktivitäten um 90 % zunehmen (s. Nemeth und Anderson, deren Artikel in den Abstrakts zitiert ist). Junge Fische können auch von der künstlichen Beleuchtung angezogen werden wie auch die Räuber.

  • Die meisten Frösche sind wenigstens hauptsächlich nachtaktiv. Experimente und Berichte zeigen, dass Partner- und Nahrungssuche, Räubervermeidungund gemeinschaftliche Interaktionen der Frösche betroffen sind, wenn eine dunkle Gegend künstlich beleuchtet wird. Die Frösche werden möglicherweise vom Licht geblendet und deswegen für Räuber anfällig und nicht in der Lage, Beute zu sehen.

  • Nachtaktive Salamander stehen möglicherweise ähnlichen Problemen gegenüber. Mehr Beleuchtung ist nützlich, um mehr Beute zu finden, aber sie ist auch für ihre Räuber nützlich. Mehr Beleuchtung ändert möglicherweise das Ergebnis der örtlichen Streite. Die Beleuchtung in der Nähe von Teichen darf Erwachsene anziehen oder zurückweisen, die zu den Teichen wandern, um sich fortzupflanzen und ihre Eier ablegen.

Obwohl der Mond und die Sterne immer schon als natürliche nächtliche Lichtquellen vorhanden waren, ändert sich diese Beleuchtung jede Nacht. Künstliche Beleuchtung strahlt auf eine andere Art und Weise – ständig gleich stark. Der natürliche Tag-Nacht-Rhythmus hat schon Jahrmillionen lang das Leben der Tiere bestimmt, während künstliche Beleuchtung in größerem, flächendeckendem Maßstab noch nicht einmal 100 Jahre lang existiert, sodaß es ganz unrealistisch wäre, mit einer kurzfristigen „Anpassung“ der Tiere an die künstliche Beleuchtung zu rechnen.

Die Forschung zur Auswirkung küstlicher Beleuchtung muss verstärkt weitergehen, um lichtspezifische Probleme in der Natur zu behandeln, etwa den Rückgang der Seeschildkrötenpopulationen entlang der Küste Floridas oder Probleme, die mit vielen menschlichen Aktivitäten zusammenhängen. Ferner ist eine verbesserte Information der Öffentlichkeit über die „dunkle Seite des Lichtes“ dringend erforderlich.

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Die oben angeführten Informationen sind unter "Links" auf der IDA-Homepage zu finden. Die folgenden englischsprachigen Seiten, die jedenfalls im Herbst 2003 noch aktiv waren, sind besonders interessant und sind die Quellen der genauen Ausgaben in diesem Informationsblatt, sofern diese nicht eigens aufgeführt wurden:

  • Proceedings of the Conference on the Ecological Consequences of Artificial Night Lighting (ECANL)(Proceedings der Konferenz über die Umweltfolgen derkünstlichen Außenbeleuchtung), www.urbanwildlands.org/nightlightbiblio.html
  • Artikel über die oben erwähnte Konferenz
  • Fatal Light Awareness Program / Kanadisches Programm, damit Menschen auf die tödlichen Folgen von künstlicher Beleuchtung für Vögel aufmerksam werden
  • www.jmu.edu/wmra/ engineering/bibliography.html, Tote Vögel neben Fernmeldetürmen und anderen von Menschen gebauten Strukturen, Bibliographie und Kurzzusammenfassungen
  • Ressourcen zum Thema "Wirkung von Beleuchtung auf Tiere"
  • Fledermäuse und Straßenbeleuchtung
  • Mit Dank für Übersetzungshilfe und Informationen an: Gerhard Eisenbeis, Universität Mainz, Deutschland; Harro Hieronimus, Gesellschaft für Ichthyologie, Deutschland; und Thomas Posch, IDA Österreich und Institut für Astronomie, Wien.


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