Vor Jahren, Christoph Kyba war skeptisch gegenüber astronomischen Daten, die von Bürgerwissenschaftlern gesammelt wurden – schließlich stützt man sich darauf, dass Menschen den Nachthimmel mit bloßem Auge beurteilen. Aber als ihm ein Student mit einer Frage zur Messung der Himmelshelligkeit schrieb, dachte er an die Globus bei Nacht Citizen Science-Projekt, das 2006 ins Leben gerufen wurde, um Schülern die Möglichkeit zu geben, die Sterne zu verfolgen, die sie sehen konnten. Er lud die Daten herunter und brütete darüber. „Ich bin zu einem Vollbekehrten geworden“, sagt Kyba, Wissenschaftler am Deutschen GeoForschungsZentrum in Berlin. Seitdem hat er seine Karriere dem Studium der Lichtverschmutzung gewidmet und hat nun Globe at Night-Daten aus der ganzen Welt analysiert, um ihren erstaunlichen Anstieg in den letzten Jahren zu quantifizieren.
Das Projekt wird vom NOIRLab der National Science Foundation, einem astronomischen Forschungszentrum in Tucson, Arizona, durchgeführt. Freiwillige – die meisten von ihnen in Nordamerika und Europa – erhalten acht mögliche Karten ihres lokalen Nachthimmels, die die Sterne zeigen, die bei unterschiedlicher Himmelshelligkeit sichtbar sind. Die Freiwilligen schauen nach draußen und wählen die Karte aus, die am besten zu dem passt, was sie tatsächlich sehen können, basierend auf der Helligkeit des schwächsten Sterns, den sie in diesem Moment sehen können. Anschließend erstellen sie mit ihrem Telefon, Tablet oder Computer einen kurzen Bericht auf der Website von Globe at Night. (Einige Bürgerwissenschaftler, meist Amateurastronomen, besitzen auch ein Instrument zur Messung der Lichtintensität namens Sky Quality Meter, und es gibt einen Ort auf der Website, an dem auch dessen Ablesung markiert werden kann.)
Im Januar veröffentlichten Kyba und sein Team eine Analyse in der Zeitschrift Wissenschaft der zwischen 2011 und 2022 gesammelten Daten zeigen einen dramatischen Anstieg der Lichtverschmutzung, wobei sich der Nachthimmel in diesem Jahrzehnt jährlich um fast 10 Prozent aufhellte. Der auffällige Trend führt dazu, dass sich die Helligkeit des Himmels zumindest in einigen Gebieten alle acht Jahre verdoppelt. „Das war ein großer Schock. Ich bin gerne Optimist, aber die Daten machen mich immer wieder fertig“, sagt Kyba.
Seit Jahrtausenden haben Menschen in den Himmel gespäht, und Menschen auf der ganzen Welt haben einen Nachthimmel gesehen, der praktisch identisch mit dem ist, was ihre Vorfahren gesehen haben – abgesehen von gelegentlichen Sternen, die durch Supernova sterben. Doch das hat sich in den letzten Jahren deutlich geändert. Künstliches Licht aus leuchtenden städtischen Gebieten dringt weiterhin in die umliegenden Regionen ein, während Bereiche mit dunklem Himmel, beispielsweise in dünn besiedelten National- und Staatsparks in den Vereinigten Staaten, zurückgehen. (Dies ist ein anderes Phänomen als das Problem reflektierender Satelliten im Orbit, die dem Nachthimmel künstliches Licht hinzufügen.) Amateur- und professionelle Astronomen sind sich der Lichtverschmutzung seit Jahrzehnten, wenn nicht Jahrhunderten bewusst. Trotzdem verschlimmert sich das Problem immer weiter.
Kyba und sein Team passten ein Modell an die NOIRLab-Daten an und stellten fest, dass die Helligkeit des Himmels jedes Jahr in Europa um etwa 6,5 Prozent, in Nordamerika um 10,4 Prozent und im Rest der Welt um 7,7 Prozent zugenommen hat, mit einem globalen Durchschnitt von 9,6 Prozent. Die Freiwilligen von Globe at Night berichteten auch, dass schwächere Sterne weniger sichtbar werden und einige sogar vom schwindenden Himmel verschwinden. Als Kyba seine Forschungen durchführte, kontaktierten ihn Leute, um zu sagen, dass sie die Plejaden oder den ikonischen Streifen der Sterne der Milchstraße nicht mehr erkennen könnten.
„Zuerst war ich ziemlich erstaunt“, sagt Connie Walker, Wissenschaftlerin bei NOIRLab, Direktorin bei Globe at Night und Co-Autorin der Studie. Diese Ergebnisse stellen den zuvor von Wettersatelliten geschätzten Anstieg von lediglich 2 Prozent in den Schatten. Aber diese Raumfahrzeuge sind für blaues Licht völlig blind, sodass sie einen großen Teil des Trends verpasst haben, sagt Walker. In den letzten zehn Jahren haben viele Städte von gelben Hochdrucknatrium-Straßenlaternen auf energieeffiziente, aber blauere LEDs umgestellt – und die Augen der Menschen (und die einiger Wildtiere) sind nachts besonders empfindlich für blaues Licht. Satelliten übersehen auch Lichter, die zur Seite zeigen, wie die von Werbetafeln. Insgesamt wird die Helligkeit von Quellen wie Lampen an der Seite von Häusern oder Geschäften und auf Straßen, Treppen und Schildern akkumuliert.
Es ist möglich, dass die Luftverschmutzung einen Teil des Trends in bestimmten Gebieten erklärt, aber es gibt keine Möglichkeit, dass sie in einem solchen Ausmaß zunimmt, sagt Kyba. Und während die Einschätzungen eines einzelnen Bürgerwissenschaftlers variieren oder einige Ungenauigkeiten aufweisen können, werden diese aufgehoben, wenn Berichte von Hunderttausenden von Freiwilligen gemittelt werden, sagt er. Lichtverschmutzung, schlussfolgert er, ist der Hauptschuldige hinter den verschwindenden Sternen.
Was kann man also dagegen tun? „Aktivisten für Lichtverschmutzung sagen gerne: ‚Das ist das am einfachsten zu lösende Problem, da man einfach das Licht ausschalten kann.’ Das ist sowohl wahr als auch nicht hilfreich“, sagt Kyba. Lichtverschmutzung kommt aus vielen Quellen und Beleuchtungsentscheidungen werden von zahlreichen Menschen, Unternehmen und Stadtbeamten getroffen. Aber im Gegensatz zum Klimawandel muss es nicht so schwer sein, ihn umzukehren, und die Vorteile werden sofort spürbar sein. Beispielsweise ist es nicht schwierig oder teuer, nur die minimal benötigte Lichtmenge zu verwenden, Lichter an Zeitschaltuhren anzubringen, wenn sie nachts nicht benötigt werden, oder sie abzuschirmen oder nach unten zu richten. Es geht nur darum, die vielen tausend Menschen, die an groß angelegten Beleuchtungsentscheidungen beteiligt sind, davon zu überzeugen, bessere Entscheidungen zu treffen.
Walker und andere Astronomen befürchten, dass eine ganze Generation den Zugang zum Sternenhimmel verliert. „Als Astronom ist es erschreckend, dass wir die Inspiration verlieren werden, die Menschen in unser Gebiet bringt. Es gibt Millionen von Menschen in Großstädten, die Glück haben, wenn sie Venus und Saturn sehen. Der Mond ist alles, was sie noch haben“, sagt Teznie Pugh, Superintendent der University of Texas am McDonald Observatory in Austin und Co-Vorsitzende des Ausschusses der American Astronomical Society für Lichtverschmutzung, Funkstörungen und Weltraumschrott. Nationale Richtlinien oder internationale Vorschriften zur Lichtverschmutzung könnten in naher Zukunft schwer umzusetzen sein, daher konzentrieren sie und ihre Kollegen sich darauf, mehr Aufmerksamkeit auf die Unterstützung lokaler Kampagnen zu lenken.
Es gibt gute Gründe für eine nächtliche Beleuchtung, einschließlich der Gewährleistung der öffentlichen Sicherheit. Aber das muss nicht im Widerspruch zum Schutz des Nachthimmels stehen, argumentiert John Barentine, ein in Tucson ansässiger Astronom und leitender Angestellter von Dark Sky Consulting, das Unternehmen und Stadtbeamte in Bezug auf die Verwendung von Außenbeleuchtung berät. Er verweist auf Tucson als Erfolgsgeschichte. Die Stadt und ihre Randregionen haben eine Bevölkerung von etwa 1 Million, aber viele Einwohner wissen, wie sich die Beleuchtung auf den Nachthimmel auswirkt – und es hilft, dass es in der Nähe große Observatorien gibt. Vor etwa fünf Jahren stellte die Stadt 20.000 Straßenlaternen auf LEDs um, entschied sich aber für eine geringere Lumenleistung als viele andere Städte. Die Stadt war jahrelang „überbeleuchtet“, sagt Barentine, und nachdem die Straßenbeleuchtung um etwa 60 Prozent reduziert worden war, erhielten die Stadtbeamten fast keine Beschwerden über zu schwache Beleuchtung. „Ich verstehe nicht, warum die Policen hier nicht an andere Orte exportiert werden können“, sagt er. „Wir wissen, dass sie funktionieren.“
Aktualisiert am 13.02.2023 17:15 Uhr ET: Diese Geschichte wurde aktualisiert, um den Titel von Teznie Pugh zu korrigieren.