Die Arktis ist durch starke Klimaveränderungen bedroht: Die Durchschnittstemperatur ist seit 1979 um etwa 3°C gestiegen – fast viermal schneller als der globale Durchschnitt. Die Region um den Nordpol beherbergt einige der empfindlichsten Ökosysteme der Welt und war jahrzehntelang kaum von Menschen verursachten Störungen ausgesetzt. Die Erwärmung hat die Zugänglichkeit von Land in der Arktis verbessert und so die industrielle und städtische Entwicklung gefördert. Zu verstehen, wo und welche Arten menschlicher Aktivitäten stattfinden, ist der Schlüssel zur Gewährleistung einer nachhaltigen Entwicklung in der Region – sowohl für die Menschen als auch für die Umwelt. Bislang fehlte eine umfassende Bewertung dieses Teils der Welt.
Mehr als 5 % der Arktis weisen Anzeichen menschlicher Aktivität auf
Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Gabriela Schaepman-Strub vom Institut für Evolutionsbiologie und Umweltwissenschaften der Universität Zürich (UZH) hat diese Frage nun geklärt. Gemeinsam mit US-Kollegen der NASA und der University of Wisconsin-Madison nutzten die UZH-Forschenden Daten von nächtlichem künstlichem Licht, die von Satelliten aufgezeichnet wurden, um die Hotspots und die Entwicklung menschlicher Aktivitäten in der Arktis von 1992 bis 2013 zu quantifizieren. «Mehr als 800’000 km2 waren von Lichtverschmutzung betroffen, das entspricht 5,1% der untersuchten 16,4 Millionen km2 , mit einer jährlichen Zunahme von 4,8%», sagt Schaepman-Strub. Mit dem neuen, standardisierten Ansatz konnten die Forschenden die menschliche industrielle Aktivität in der Arktis räumlich erfassen, unabhängig von Wirtschaftsdaten.
Die europäische Arktis und die Öl- und Gasfördergebiete Alaskas, der USA und Russlands waren Hotspots menschlicher Aktivität, wobei bis zu einem Drittel der Landfläche beleuchtet war. Im Vergleich zu diesen Regionen war die kanadische Arktis nachts weitgehend dunkel. „Wir fanden heraus, dass im Durchschnitt nur 15 % der beleuchteten Fläche der Arktis menschliche Siedlungen enthielten, was bedeutet, dass der Großteil des künstlichen Lichts auf industrielle Aktivitäten und nicht auf Stadtentwicklung zurückzuführen ist. Und diese Hauptquelle der Lichtverschmutzung nimmt jedes Jahr sowohl an Fläche als auch an Intensität zu“, sagt Erstautor Cengiz Akandil, Doktorand in Schaepman-Strubs Team.
Auswirkungen auf terrestrische Ökosysteme und regionale Nachhaltigkeit
Diese Daten bilden nach Ansicht der Forscher eine wesentliche Grundlage für künftige Studien zu den Auswirkungen der industriellen Entwicklung auf die Ökosysteme der Arktis. „In der empfindlichen Permafrostlandschaft und im Tundra-Ökosystem können selbst wiederholtes Zertrampeln durch den Menschen und sicherlich auch Spuren von Tundrafahrzeugen langfristige Umweltauswirkungen haben, die weit über das von Satelliten erfasste beleuchtete Gebiet hinausgehen“, sagt Akandil.
Die negativen Auswirkungen industrieller Aktivitäten und Lichtverschmutzung sind für die Artenvielfalt der Arktis von entscheidender Bedeutung. Künstliches Licht in der Nacht beispielsweise verringert die Fähigkeit der arktischen Rentiere, ihre Augen an die extrem blaue Farbe der Winterdämmerung anzupassen, was ihnen ermöglicht, Nahrung zu finden und Raubtieren zu entkommen. Es verzögert auch die Blattfärbung und das Aufbrechen der Blattknospen, was für die arktischen Arten, bei denen die Wachstumsperiode begrenzt ist, von entscheidender Bedeutung ist. Darüber hinaus fördern menschliche Aktivitäten die Ausbreitung invasiver Arten in der Arktis, und die Öl- und Gasförderung führt häufig zu Umweltverschmutzung – ebenso wie die Bergbauindustrie, die ebenfalls expandiert.
Credits
Cengiz Akandil Universität Zürich Natural Earth
Original Paper:
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2322269121
