Oost-Duitsland schijnt helderder

De nachtelijke lichtemissie per inwoner is hoger in het oosten dan in het westen

Verlichte stadscentra: er zijn wereldwijd verschillen tussen de lichtbronnen in de grote stedelijke gebieden. © Craig Mayhew, Robert Simmon / NASA GSFC
voorlezen

Vanwege "donker Duitsland": Oost-Duitsland schijnt 's nachts helderder dan het westen. De lichtemissies per inwoner zijn aanzienlijk hoger in Oost-Duitse steden, zoals blijkt uit satellietgegevens en foto's vanuit de ruimte. Over het algemeen produceren Duitse steden echter veel minder lichtvervuiling dan Amerikaanse steden van vergelijkbare grootte.

'S Nachts lichten onze steden op: straatlantaarns, billboards en schijnwerpers veranderen stedelijke gebieden in een zee van lichten. Voor hele ecosystemen en voor astronomische observaties en zelfs gezondheid is het resulterende strooilicht een groot probleem. De zogenaamde lichtvervuiling is echter niet overal ter wereld hetzelfde: van continent tot continent en zelfs binnen Duitsland zijn duidelijke regionale verschillen te zien.

Hogere resolutie dankzij satellietgegevens

Christopher Kyba van het Duitse onderzoekscentrum voor geowetenschappen (GFZ) in Potsdam en zijn collega's hebben de lichtbronnen en hun intensiteiten in verschillende steden bestudeerd. Daarbij vertrouwen de wetenschappers op gegevens uit de ruimte: beelden gemaakt door astronauten op het International Space Station laten op indrukwekkende wijze zien hoe verschillende metropolen van de wereld 's nachts schijnen. Bovendien gebruiken de onderzoekers op satellieten gebaseerde stralingsmetingen in het zichtbare bereik van het lichtspectrum.

Deze gegevens maken het voor het eerst mogelijk om concreet bronnen van in de ruimte uitgezonden licht te bepalen. Voorheen konden de onderzoekers alleen ruwe oppervlaktenetwerken met een diameter van enkele kilometers vergelijken, terwijl de nieuwere satellietbeelden een resolutie van ongeveer 750 meter hadden.

Geel in het oosten, wit in het westen

Er is een verschil tussen West en Oost over Duitsland: Oost-Duitse steden zijn veel helderder qua bevolking. "Wat precies de oorzaak van dit verschil is, kan niet met zekerheid worden gezegd, " zei onderzoeksdirecteur Kyba, "er is nog meer onderzoek nodig naar steden met een vergelijkbare omvang en bevolking in het westen en oosten."

Divisie Berlijn: Geelachtig natriumlicht heerst in het oosten en witte kwikbuizen in het westen. De foto is gemaakt door de astronaut Andr Kuipers van het ISS. ESA / NASA

Het gemiddelde aantal inwoners van Oost-Duitse steden lijkt volgens de onderzoekers slechts een kleine rol te spelen. Belangrijkere factoren zijn verschillen tussen lampen die aan de bovenkant zijn gesloten of in elke richting uitstralen, of de hoogte of afwezigheid van omliggende gebouwen en het gebruikte type licht. In Berlijn is de vroegere scheiding tussen Oost en West ook te herkennen aan de lichte kleur op de luchtfoto: in het westelijke deel van de stad schijnen witte kwik of zelfs LED-lampen; in Oost-Berlijn bestaan ​​veel straatverlichting nog steeds uit gelige natriumdamplampen,

Binnensteden verrassend donkerder

Oost- en West-Duitse steden hebben echter een verrassende trend gemeen: naarmate de bevolkingsdichtheid toeneemt, lijkt de intensiteit van de lichtemissies per inwoner af te nemen. In de VS en enkele andere grote Europese landen is het tegenovergestelde waar: hoe meer inwoners per vierkante kilometer, hoe helderder de stadscentra.

Dit laatste lijkt logisch, omdat vooral de drukke binnensteden zwaar worden verlicht in geïndustrialiseerde landen, maar ook openbare plaatsen en grote sportstadions. In ontwikkelingslanden zijn lucht- en zeehavens daarentegen de helderste plekken op de nachtkaart van de stad.

Maar waar komt het grote verschil tussen de geïndustrialiseerde landen van Duitsland en de VS vandaan? Aan de ene kant kunnen eenvoudig verschillende lampen verantwoordelijk zijn: verschillende lichtspectrums worden verschillend waargenomen door de satelliet. De wetenschappers beschouwen dergelijke systematische afwijkingen echter zeer onwaarschijnlijk.

Waarschijnlijker zijn architecturale oorzaken: in de VS zijn straten vaak breder en meer verlicht. Bovendien is met name in recente Amerikaanse stedelijke gebieden een lage boompopulatie, wat betekent dat minder licht wordt afgeschermd. Bovendien zijn deze wijken vaak uitgerust met de modernste en dus helderste verlichtingssystemen, terwijl op veel plaatsen in Duitsland de straatlantaarns ouder zijn dan 20 jaar.

Lichtemissie vertoont een hoog energieverbruik

De studie heeft ook praktische toepassingen: kaarten met informatie over de lichtemissie laten zien waar de lichtvervuiling en dus het energieverbruik bijzonder hoog is en waar energie kan worden bespaard.

"Kunstlicht vertegenwoordigt een groot deel van het totale energieverbruik in de nacht, " verklaart co-auteur Franz H lker van het Leibniz Instituut voor Waterloopecologie en Binnenvisserij, "Tonen hoe effectiever licht te gebruiken biedt een groot potentieel voor energiebesparingen en kan helpen de kosten te verlagen en de impact op het milieu te verminderen." (Remote Sensing, 2015; doi: 10.3390 / rs70100001)

(GFZ, 05.01.2015 - AKR)