Anfang dieser Woche wurde der Nobelpreis für Physik an drei Wissenschaftler verliehen, die blaue Leuchtdioden erfunden haben. Die Arbeit war ausschlaggebend für die Herstellung einer hellweißen LED-Beleuchtung, die energieeffizienter ist als herkömmliche Glühlampen. Die weit verbreitete Verwendung von LEDs kann jedoch einen Nachteil haben: Sie können die Lichtverschmutzung verschlimmern.
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Die Leichtigkeit, mit der wir unsere Welt nachts erleuchten können, hat die menschliche Zivilisation verändert, aber all das überschüssige Licht kann Probleme für wild lebende Tiere verursachen - insbesondere für nachtaktive Wesen. Die Menge und Richtung des Lichts sind nicht die einzigen Probleme. Die verschiedenen Wellenlängen des von Lampen ausgestrahlten Lichts können Tiere unterschiedlich beeinflussen.
Straßenlaternen verwenden seit Jahrzehnten im Allgemeinen gelbe Natriumdampf-Hochdrucklampen, die durch Senden eines Elektrizitätsbogens durch verdampftes Natriummetall aufleuchten. Die Lampen sind sehr effizient und leistungsstark. Die intensive gelbe Farbe, die sie ausstrahlen, ist jedoch nicht besonders attraktiv, weshalb diese Leuchten nur im Freien verwendet werden dürfen. Jetzt ersetzen weiße LEDs schnell die Natriumdampflampen, aber eine in der Oktoberausgabe von Ecological Applications veröffentlichte Studie zeigt, warum dies ein Umweltproblem sein könnte.
"Die Hauptursache für die ökologischen Auswirkungen einer Umstellung auf weiße LED-Beleuchtung wird die Zunahme der Emissionen von kurzwelligem" blauem "Licht sein", sagte Stephen Pawson, Entomologe am neuseeländischen Forschungsinstitut Scion, in einer E-Mail. „Das Verhalten vieler Tiere wird durch Licht im blauen Teil des Spektrums beeinflusst. Zum Beispiel haben Insekten spezifische Photorezeptoren für blaues Licht. Die großflächige Einführung von „weißem“ Licht dürfte daher die Auswirkungen der nächtlichen Beleuchtung auf alle Arten verstärken, die auf „blaues“ Licht ansprechen. “
Die Lichter der menschlichen Zivilisation, wie sie vom Raum schauen. (Mit freundlicher Genehmigung von Marc Imhoff von der NASA GSFC und Christopher Elvidge von der NOAA NGDC. Bild von Craig Mayhew und Robert Simmon, NASA GSFC) Industrielle weiße LEDs beginnen mit einer blauen LED, die mit einer Leuchtstoffbeschichtung bedeckt ist, die einen Teil des kurzwelligen blauen Lichts absorbiert und in längeren Wellenlängen wieder abgibt. Diese Kombination von kurzen und langen Wellenlängen lässt das Licht für das menschliche Auge weiß erscheinen. In der Studie untersuchten Pawson und sein Scion-Kollege Martin Bader die Auswirkungen von industriellen weißen LEDs im Vergleich zu Natriumdampflampen auf Insekten. Sie stellten die Lampen nachts auf einem Feld auf und legten Blätter aus klebrigem Material neben die Lichter, um Insekten zu fangen, die sich näherten.
Im Durchschnitt zogen die weißen LEDs 48 Prozent mehr fliegende Wirbellose an als die Natriumdampflampen. Pawson und Bader testeten sechs weiße LEDs, die sich in der Menge des ausgestrahlten blauen Lichts unterschieden. Die Forscher stellten die Hypothese auf, dass bestimmte weiße LEDs für Wirbellose weniger attraktiv sein könnten als andere. Das war leider nicht der Fall.
"Wir konnten die ökologischen Auswirkungen nicht reduzieren, indem wir die [LEDs] modifizierten, da jede von ihnen immer noch genug 'blaues' Licht aussandte, um einen Effekt zu erzielen", sagte Pawson in einer E-Mail. Er untersucht nun Filter, um festzustellen, ob das Entfernen von mehr blauen Wellenlängen das Licht für Insekten weniger attraktiv macht.
Bei einer Installation gemäß dem aktuellen Design könnten weiße LEDs die Schädlingsprobleme verschlimmern, wie Pawson und Bader in ihrer Studie feststellten. Mückenschwärme zum Beispiel sind bereits dafür bekannt, dass sie sich mehr für weißes Licht interessieren. Die Studie unterstreicht auch die Bedeutung des Standorts bei der Wahl der Beleuchtung. Die Forscher weisen darauf hin, dass auch Zigeunermotten, eine invasive Schädlingsart, von weißem Licht angezogen werden. Wenn beispielsweise weiße LEDs in der Nähe eines aktiven Hafens installiert werden, kann dies das Risiko erhöhen, dass die Motten Eier auf ein Boot legen und in ein Boot eindringen neue Region der Welt.
