Eine aktuelle Studie, an der Forschende aus China, den USA und Deutschland, darunter das Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB), beteiligt sind, hat ergeben, dass künstliches Licht, das in urbanen Gebieten nachts strahlt, die Wachstumsperiode von Pflanzen erheblich verlängert. Besonders in städtischen Umgebungen, die von Wärmeinseln geprägt sind, kann die Vegetationsperiode um bis zu drei Wochen länger dauern als in ländlichen Gebieten. Dies hat insbesondere am Ende der Wachstumszeit erhebliche Auswirkungen, die sogar die Auswirkungen der städtischen Wärme übertreffen.
Die Ergebnisse der Studie, die im Fachjournal Nature Cities veröffentlicht wurden, basieren auf der Analyse von Satellitendaten aus den Jahren 2014 bis 2020, die von 428 Städten in der nördlichen Hemisphäre gesammelt wurden. Zu den untersuchten Städten gehören bedeutende Metropolen wie Berlin, New York, Paris, Toronto und Peking. Die rasche Urbanisierung hat nicht nur die Größe und Helligkeit der Städte erhöht, sondern auch zu einem Anstieg der nächtlichen Lichtemissionen geführt, die in den letzten zehn Jahren um 6 bis 10 Prozent jährlich zugenommen haben. Dies zeigt, dass die Lufttemperaturen in städtischen Gebieten sowohl tagsüber als auch nachts höher sind als in den umliegenden ländlichen Regionen.
Die Forschung zeigt, dass Licht und Temperatur entscheidende Einflussfaktoren auf das Pflanzenwachstum sind. Intensivere Beleuchtung und höhere Temperaturen führen dazu, dass städtische Bäume im Frühling früher blühen und im Herbst ihre Blätter länger behalten als ihre ländlichen Pendants. Eine umfassende Analyse der Daten ergab, dass Lichtemissionen exponentiell zunehmen, je näher man dem Zentrum einer Stadt kommt. Während die Temperaturunterschiede zwischen städtischen und ländlichen Gebieten ebenfalls eine Rolle spielen, ist der Einfluss des künstlichen Lichts auf den Beginn und insbesondere das Ende der Vegetationsperiode deutlicher.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Vegetationsperiode in den untersuchten städtischen Gebieten im Durchschnitt 12,6 Tage früher beginnt und 11,2 Tage später endet als in ländlichen Regionen. Dr. Franz Hölker, ein Mitautor der Studie und Spezialist für die ökologischen Auswirkungen von Lichtverschmutzung, hebt hervor, dass dies für Pflanzen bedeutet, dass der Winter verkürzt wird. Diese Veränderung könnte den Energie- und Wasserhaushalt der Pflanzen belasten, insbesondere in städtischen Gebieten, wo Wassermangel ein wachsendes Problem darstellt.
Die Studie zeigt auch, dass die Auswirkungen der Lichtverschmutzung nicht in allen Regionen gleich ausgeprägt sind. In Europa ist der Beginn der Vegetationsperiode am stärksten vorverlegt, während in Nordamerika die Städte am hellsten sind. Die Unterschiede könnten auf regionale Klimabedingungen und die spezifischen Reaktionen der Pflanzen auf Umweltveränderungen zurückzuführen sein. In gemäßigten Klimazonen mit trockenen Sommern und kalten Klimazonen ohne Trockenzeit ist der Einfluss von Lichtverschmutzung zu Beginn der Wachstumsperiode am größten, während die Auswirkungen auf das Ende der Vegetationszeit überall ähnlich stark sind.
Mit dem Übergang zu energieeffizienten LED-Beleuchtungssystemen wird erwartet, dass die negativen Auswirkungen der Lichtverschmutzung auf Pflanzen und Tiere weiter zunehmen. Dr. Hölker weist darauf hin, dass es wichtig ist, nicht einfach alle Lichter auszuschalten, sondern gezielte Maßnahmen zu ergreifen, um die Lichtemissionen zu reduzieren. Dies kann durch eine bessere Ausrichtung der Beleuchtung, Anpassungen in der Lichtstärke und der Wellenlänge geschehen. Die Ergebnisse dieser Forschung fließen in die Entwicklung neuer Vorschriften ein, die darauf abzielen, die schädlichen Auswirkungen von Lichtverschmutzung auf die Umwelt zu minimieren und gleichzeitig die funktionalen Anforderungen an die Beleuchtung zu berücksichtigen.
Insgesamt verdeutlicht die Studie die weitreichenden ökologischen Folgen der Lichtverschmutzung und die Notwendigkeit, nachhaltige Lösungen zu finden, um das Gleichgewicht zwischen urbaner Entwicklung und Natur zu wahren.
