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Studie: Künstliches Licht verstärkt Wachstum winziger Meeresalgen

  • Künstliches Licht bei Nacht schädigt zahlreiche Tiere.
  • Straßenlampen haben auf einige Insekten eine tödliche Anziehungskraft, Meeresschildkröten verirren sich infolge von Lichtverschmutzung.
  • Auch winzige Algen reagieren auf die nächtliche Beleuchtung, wie Forschende nun herausgefunden haben.
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Künstliches Licht kann Forschern zufolge das Wachstum winziger Meeresalgen verstärken. Einige vermehren sich ausgerechnet bei rötlichem Licht besonders gut, das bislang eingesetzt wurde, um Meeresschildkröten weniger zu stören. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass grünes und rotes Kunstlicht mit Vorsicht als alternative LED-Farben in Küstennähe genutzt werden sollte“, schreibt das britisch-griechische Team um Sofie Spatharis von der Universität Glasgow mit Blick auf seine Laborversuche.

Der weltweite Einsatz von Kunstlicht steige derzeit um 2 bis 6 Prozent pro Jahr, schreiben die Autoren mit Verweis auf frühere Studien. Bei Wirbeltieren führe es unter anderem zu schlechterem Schlaf und einem schwächeren Immunsystem. Insekten werden von Laternen angezogen und sterben aufgrund der Hitze oder fallen nach langer Flatterei tot zu Boden. Über die Auswirkungen von nächtlichem Kunstlicht auf Phytoplankton gebe es bislang erst wenige Studien, schreiben die Forscher im Fachmagazin „Proceedings B“ der britischen Royal Society.

Algen mögen Grünlicht

Sie bestrahlten nun Algen im Labor mit diversen LED-Lampen: Tagsüber mit hellem Licht und nachts jeweils mit grünem Licht (525 Nanometer Wellenlänge), rötlichem Licht (624 nm) oder weißem Licht (breites Spektrum an Wellenlängen). Die Kontrollalgen ließen sie nachts im Dunkeln. Beobachtet wurden eine einzellige Grünalge der Gattung Tetraselmis und eine Gruppe von Algen, die vor einer schottischen Küste gewonnen worden war und die vor allem aus Kieselalgen bestand. Die Versuche im Labor erfolgten über 18 Tage bei der Grünalge und zwölf Tage bei den Kieselalgen mit einer Lichtstärke, wie sie an Küsten vorkomme.

Das Ergebnis überraschte die Forscher, die angenommen hatten, Weißlicht habe den größten Effekt. Insbesondere bei Grünlicht jedoch vermehrte sich die Grünalge besonders stark, obwohl diese Strahlen gar nicht als die wichtigsten bei der Photosynthese und damit für ihr Wachstum gelten. Auch Rotlicht förderte das Wachstum der Grünalgen im Vergleich zum Weißlicht deutlich. Bei Weißlicht gab es im Vergleich zur Dunkelheit keinen signifikanten Wachstumsunterschied.

Die Kieselalgen vermehrten sich bei jedem Licht stärker als bei Dunkelheit, und zwar am besten bei rötlichem Licht. Grün- und Weißlicht lagen fast gleichauf. Allerdings verschob sich der Anteil der einzelnen Arten, einige vermehrten sich besonders stark: „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, das rotes und grünes Kunstlicht das Potenzial haben, das Wachstum von Algen zu verstärken, die gefährliche Algenblüten bilden, wie das der Kieselalge Skeletonema sp.“, berichten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler.

Nächtliche Beleuchtung in Meeresnähe besser planen

Bei der Interpretation der Ergebnisse ist zu berücksichtigen, dass es sich zunächst um ein relativ kurzes Laborexperiment handelt und nicht um Analysen im Meer. Nach Ansicht der Forschenden sollten die Auswirkungen auf das Phytoplankton bei der Planung von nächtlicher Beleuchtung in der Meeresumwelt beachtet werden. Das könnte zu einem Dilemma führen, da diese beiden Farben eine Alternative zu Weißlicht sein könnten.

So werde rötliches Licht etwa in Gebieten empfohlen, in denen Meeresschildkröten ihre Eier ablegen, weil dieses die Orientierung der frisch geschlüpften Tiere weniger beeinträchtigt. Die Jungtiere suchen den Weg zum Meer, in dem sie sich auf Helligkeit zubewegen- in natürlichen Lebensräumen ist das die von Mond oder Sternen erhellte Wasseroberfläche. Grün wurde vorgeschlagen, um Meeresvögel weniger zu stören.

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Warum die Algen im Versuch in dieser Weise auf das Licht reagierten, haben die Forschenden nicht untersucht. Das besonders starke Wachstum bei Rotlicht ist nach Angaben des Teams um Spatharis darauf zurückzuführen, dass der grüne Farbstoff Chlorophyll die roten Strahlen besonders gut aufnehmen kann. Er ist eine Grundlage für die Photosynthese und damit für die Produktion des Zellmaterials.

Das schlechte Wachstum der Grünalge bei weißen Licht in ihrem Versuch könne mit einer Zerstörung nachgeordneter Reaktionszyklen zusammenhängen, vermuten die Forscher. Für den starken Effekt von grünem Licht auf das Algenwachstum seien zwar einige Mechanismen denkbar, er sei jedoch weiterhin „rätselhaft“, da kein entscheidender Lichtrezeptor dafür bekannt sei.

RND/dpa

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