Der Nachthimmel ist ein Teil des Naturerbes der Menschheit. In den Himmel zu blicken ist ein verbindender Akt, der von fast jedem Menschen durchgeführt wird, der jemals gelebt hat. Haben Sie nicht in den Nachthimmel geschaut und gespürt, wie er Ihr Staunen entzündet?
Aber in einer modernen Stadt kann man nicht viel Nachthimmel sehen. Und die Mehrheit der Menschen in Städten leben jetzt. Wie können wir unser Erbe zurückgewinnen? Kann stille Kontemplation ein Comeback geben?
Es könnte möglich sein, und ein Team von Forschern aus Spanien, Portugal und Italien hat sich dem Problem angenommen. In ihrem neuen Papier mit dem Titel „ Können wir unsere Städte erleuchten und (noch) die Sterne sehen? “ skizziert das Team, wie wir Städte nicht nur nachts gut erleuchten, sondern auch den Nachthimmel zum Nachdenken öffnen können. Das Papier ist auf der Pre-Print-Site arxiv.org verfügbar.
Die Bewegung des dunklen Himmels ist eine weltweite Anstrengung, die Lichtverschmutzung zu reduzieren und die Art und Weise, wie wir unsere Städte beleuchten, zu verändern. Ihre Befürworter argumentieren, dass unsere Städte überbelichtet sind und dass es nicht nur schlecht für den Menschen und unseren zirkadianen Rhythmus ist, sondern auch für nachtaktive Tiere. Sie sagen auch, dass wir zu viel Energie für die Beleuchtung unserer Städte verschwenden und ein Großteil des Lichts ohne guten Grund willkürlich in den Himmel gelenkt wird. Dadurch entsteht ein Phänomen namens Himmel leuchten , die nicht nur stille Betrachtungen, sondern auch wissenschaftliche astronomische Beobachtungen behindert.
Die Autoren behaupten, dass ihr Papier zeigt, wie wir selbst im Zentrum großer Ballungsräume einen einigermaßen dunklen Himmel schaffen können, indem wir sowohl die Lichtemission als auch die direkte Blendung kontrollieren. „Diese Ergebnisse können die Annahme wissenschaftlich fundierter, demokratischer öffentlicher Entscheidungen über die Verwendung von Licht in unseren Gemeinden unterstützen, mit dem Ziel, die Möglichkeit zurückzugewinnen, den Nachthimmel überall auf unserem Planeten zu betrachten“, schreiben sie.
Eine glitzernde nächtliche Karte von Europa. Die meisten Lichter in diesem Bild sind Straßenlaternen, die den größten Teil der Lichtverschmutzung ausmachen. Die Atmosphäre streut das Licht und erzeugt Himmelsglühen. Bilder des NASA Earth Observatory von Joshua Stevens, die Daten des Suomi KKW VIIRS von Miguel Román, Goddard Space Flight Center der NASA, verwenden
Die Dark-Sky-Bewegung hat größtenteils eine Verteidigungsschlacht geführt. Sie haben versucht, die bereits bestehenden dunklen Himmelsbereiche zu erhalten, insbesondere in unseren städtischen Gebieten. Sie haben daran gearbeitet, die Lichtverschmutzung an Orten wie städtischen Parks und beliebten Sternenbeobachtungsplätzen in lichtverschmutzten Gebieten zu begrenzen. Und diese Bemühungen haben geholfen.
Aber es ist nicht genug. Nicht für die Zukunft und nicht für die Autoren dieses Papiers. „Dennoch scheint eine rein defensive, reaktive Haltung heutzutage nicht mehr auszureichen, um die Zukunft der dunklen Nächte auf dem Planeten zu sichern“, schreiben sie. „Die anhaltende Zunahme von Strahlkraft und beleuchteter Fläche dringt immer weiter in die dunklen Bereiche ein und reduziert deren Größe und natürliche Werte.“
Die Autoren befürchten, dass es in Zukunft nicht genug dunkle Himmel geben wird, um sie zu verteidigen. „Das zu verteidigende dunkle Territorium wird immer kleiner und fragmentarischer, was in vielen Fällen die Kontinuität des nächtlichen Ökologie bricht
Korridore“, schreiben sie.
Für einige ist der Kampf bereits verloren. Einige denken, dass die derzeitige Lichtemission in unseren städtischen Gebieten unvermeidlich ist. Straßenlaternen erzeugen den größten Teil des Lichts, und einige argumentieren, dass Straßen genauso gut beleuchtet sein müssen wie heute, entweder aus Sicherheitsgründen, um Kriminalität abzuwehren oder sogar unseren zwanghaften Konsum zu fördern. Aber die Autoren sagen, dies seien „alte Wahrheiten“ und es gebe keine guten Gründe, die Dinge so zu machen, wie wir sie jetzt machen. „… die moderne Forschung versäumt es immer wieder, überzeugende Gründe zu finden, die eigentlichen Empfehlungen zur Straßenbeleuchtung zu unterstützen, sei es im Namen der vermeintlichen Verkehrssicherheit, der Förderung von Konsumzwang oder der noch weniger nachgewiesenen Wirkung erhöhter Photonendichten in Bezug auf manche Verhaltensweisen vermeiden…“
So viel können wir alle nachempfinden. Aber dies ist eine wissenschaftliche Arbeit, und die Autoren graben tiefer.
„Die Ergebnisse deuten stark darauf hin, dass der vollständige Verlust der sternenklaren Nächte auch in unseren großen Ballungsräumen kein unvermeidliches Schicksal ist.“
Aus „Können wir unsere Städte erleuchten und (noch) die Sterne sehen?“
Zwei Fragen stellen sich natürlich, so die Forscher: Wie hoch ist die maximale Lichtemission, die mit einem dunklen Stadthimmel vereinbar ist? Welche Kompromisse und Balancen gibt es?
Die Fähigkeit, Sterne am Nachthimmel zu sehen, hängt von mehreren Faktoren ab. Die Art und Menge des Lichts im Hintergrund und vom Stern, die unterschiedliche Sehkraft der Menschen und sogar die Geschicklichkeit und Erfahrung eines einzelnen Beobachters. Die Forscher sagen, dass all dies in einer einzigen Zahl enthalten sein kann, die als Luminanzkontrastschwelle bezeichnet wird. Es besagt im Grunde, dass immer dann, wenn die Hintergrundleuchtdichte zunimmt, auch die Leuchtdichte des beobachteten Objekts aufgrund mehrerer Faktoren zunehmen muss.
Der Nachthimmel ist nie ganz dunkel. Die Natur selbst kann manchmal selbst in mondlosen Nächten viel Hintergrundlicht liefern, und dieses Licht kann dazu beitragen, den Kontrast zu verringern und Sterne schwerer zu erkennen. Aber das Hintergrundlicht der Natur, das von unaufgelösten Sternen in der Milchstraße und anderen Quellen stammt, ist ein Teil dessen, was wir sehen wollen. Das Problem ist das künstliche Licht.
Die Autoren entwickelten eine vereinfachte Situation, die die Physik des Problems erfasst, und analysierten es dann.
Dieses nächtliche Bild von Mexiko-Stadt zeigt die Kraft des Himmelsglühens. Stellen Sie sich vor, Sie versuchen, in dieser Umgebung Sterne zu sehen. Von Fernando Tomás aus Zaragoza, Spanien – Flickr, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=348732
Stellen Sie sich einen kleinen Stadtpark mit einem Radius von ca. 200 Metern vor. Der kleine Park liegt mitten in einem großen Stadtgebiet mit räumlich homogenem Licht, dh ohne besonders dominante gerichtete Lichtquellen. Der Park selbst ist frei von störenden Lichtquellen, aber die Wege sind beleuchtet. Wegen der Baumkronen werden die Wegelichter nicht in den Himmel oder in die Augen des Betrachters gelenkt. Ich habs? Die Autoren gehen viel detaillierter auf die akzeptierten Formeln zur Berechnung dieser Variablen ein, in die sich interessierte Leser vertiefen können. Aber für den Rest von uns stellen Sie sich einfach den Park vor. Stellen Sie sich vor, der größte Teil einer Stadt könnte so aussehen.
In den Berechnungen der Autoren gibt es eine enorme Anzahl von Variablen, auch wenn sie diese für diese Arbeit als vereinfacht ansehen. Die Atmosphäre ändert sich stark von Jahreszeit zu Jahreszeit und von Ort zu Ort auf der Erde. Gebäude und Hindernisse unterschiedlicher Höhe beeinflussen den Nachthimmel. Wohlhabende Städte produzieren mehr Licht usw. Doch die Forscher kommen zu einigen Schlussfolgerungen.
„Wie unsere Stadtnächte aussehen sollen, ist eine gesellschaftliche und politische Entscheidung.“
Aus „Können wir unsere Städte erleuchten und (noch) die Sterne sehen?“
Sie sagen, dass wir die Dunkelheit unseres städtischen Nachthimmels verbessern können, indem wir vernünftigere Entscheidungen darüber treffen, was und wie viel wir leuchten. Das klingt wahrscheinlich offensichtlich, aber jetzt gibt es Daten, die es unterstützen und erklären.
„Die Dunkelheit unseres Stadthimmels lässt sich durch eine sinnvolle Wahl des zu beleuchtenden Bereichs und der
durchschnittliche räumliche Dichte der städtischen Lichtemissionen“, schreiben sie im Fazit des Papiers. „Die in diesem Papier abgeleiteten vereinfachten Gleichungen können verwendet werden, um quantitative Einblicke in die Kompromisse zwischen Emissionen und Sternenhimmel zu erhalten. Die Ergebnisse deuten stark darauf hin, dass der vollständige Verlust der sternenklaren Nächte auch in unseren großen Ballungsräumen kein unvermeidliches Schicksal ist.“
Natürlich müssen wir unsere Städte nachts erleuchten. Aber wieviel? Wir scheinen immer mehr Licht zu wollen und immer mehr Energie zu verbrauchen. Was sind die Vorteile davon? Ist es gut durchdacht? Oder reflexiv?
„Wie unsere Stadtnächte aussehen sollen, ist eine gesellschaftliche und politische Entscheidung“, schreiben sie. „Der Einsatz künstlicher Lichtquellen schafft per Definition eine neue Realität, die sich von natürlichem Licht unterscheidet, eine künstliche Nachtlandschaft, deren Hauptmerkmale gemeinsam entschieden werden sollten, bevor die technischen Lösungen ausgewählt werden, die es uns ermöglichen, diese Ziele zu erreichen.“
Die Autoren sagen, dass es an der Zeit ist, die Kontrolle darüber zu übernehmen, wie wir unsere Städte beleuchten. Es gibt laut den Forschern keine guten Gründe, die Dinge so zu machen, wie wir sind. Es ist schlecht durchdacht und wir verlieren unser Erbe. Der Erhalt des Nachthimmels sei ein wichtiges Thema, betonen sie. Millionen und Abermillionen Kinder der Welt haben keine Gelegenheit, in die volle Kraft der Natur aufzublicken und sich über sich selbst und die Menschheit zu wundern.
Was passiert, wenn wir nicht verstehen, dass wir Teil der natürlichen Welt sind, wenn wir nicht einmal den Himmel sehen können? Wollen wir in unseren hell erleuchteten Städten eine Katastrophe herbeiführen?
Mehr:
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