Lichtverschmutzung wirkt sich negativ auf einige statische Meeresorganismen aus

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Eine neue Studie enthüllt den schädlichen Einfluss von künstlichem Licht in der Nacht auf die unbewegliche Art der Schlangenblumen-Anemone.

Die Studie „ Die Störung einer symbiotischen Seeanemone durch Lichtverschmutzung: Nichtlineare Auswirkungen auf Zooxanthellen und molekulare Indikatoren “ wurde in Science of the Total Environment veröffentlicht und ist ein Gemeinschaftsprojekt der University of Prince Edward Island, des Plymouth Marine Laboratory und der University of Exeter.

Das Problem des künstlichen Lichts in der Nacht (ALAN) gewinnt zunehmend an Bedeutung. Es bestehen jedoch noch erhebliche Forschungslücken, um die Auswirkungen von ALAN auf verschiedene Meeresorganismen, insbesondere in Kombination mit anderen Stressfaktoren, umfassend zu verstehen.

Es ist wichtig, diese Auswirkungen nicht nur angesichts der vielfältigen Belastungen, denen Meeresorganismen wie Erwärmung, Versauerung und Verschmutzung ausgesetzt sind, zu verstehen, sondern auch angesichts der weltweiten Ausbreitung von ALAN-Quellen. Tatsächlich ist ALAN allgegenwärtig: Biologisch relevante Lichtverschmutzung betrifft fast 76 % des Meeresbodens in der Nähe gut beleuchteter Städte. Prognosen zufolge wird dieser Anteil in Zukunft weiter zunehmen.

Die Forschung zeigte, dass hohe ALAN-Werte erhebliche negative Auswirkungen auf die symbiotischen Algen (Zooxanthellen) haben, die auf den Anemonen leben, sowie auf das Enzym (Superoxiddismutase), das sowohl den Anemonen als auch den Algen hilft, mit oxidativem Stress fertig zu werden.

Durch die Integration der neuartigen MARLAN-Anlage (Marine Artificial Light at Night Research) von PML in das innovative Gezeitenexperimentsystem wurden die natürlichen Licht- und Gezeitenbedingungen für die Seeigel nachgeahmt. Dies ermöglichte den Anemonen die Akklimatisierung, bevor experimentelle ALAN-Werte eingeführt wurden.

Im Vergleich zu natürlichen Bedingungen wiesen Anemonen, die ALAN ausgesetzt waren, unter mildem ALAN (10 lx) signifikant mehr Zooxanthellen auf, während die Anzahl unter starken ALAN-Bedingungen (50 lx) signifikant niedriger war.

10 lx entsprechen in etwa der Lichtstärke bei Sonnenuntergang, während 50 lx einem bewölkten Tag entsprechen. Zum Vergleich: Ein gut beleuchteter Büroraum benötigt etwa 300–500 lx.

Frühere Untersuchungen zeigten eine Zunahme von Zooxanthellen nach Exposition gegenüber verschiedenen Lichtspektren. Bei einer höheren ALAN-Intensität (50 lx) kehrte sich dies um, was zu einer drastischen Verringerung der Symbiontenzahl führte, sogar unterhalb der Kontrollwerte. Eine weitere Studie zeigte, dass die Wachstumsrate von Zooxanthellen mit zunehmender Lichtintensität bis zu einem bestimmten Schwellenwert zunahm und dann abnahm.

Diese Studien legen nahe, dass nach Erreichen eines Schwellenwerts Photoinhibition und Schäden am Photosyntheseapparat ursächlich mit dem Verlust von Symbionten verbunden sind. Die Photosyntheseraten wurden in dieser Studie nicht gemessen, aber der offensichtliche Verlust von Zooxanthellen bei höheren ALAN-Konzentrationen deutet auf einen ähnlichen Mechanismus hin.

Anemonen, die niedrigen ALAN-Werten ausgesetzt waren, zeigten im Vergleich zu Kontrollgruppen einen Rückgang der SOD-Konzentration. Höhere ALAN-Werte führten jedoch zu einem starken Anstieg der SOD-Konzentration um 350 %. Da die Anemonen Anzeichen einer Bleiche zeigten, interpretierte das Studienteam dies als physiologische Reaktion, die einen Rückgang der Zooxanthellenzahl deutlich unter das Kontrollniveau und parallel dazu einen Anstieg der SOD-Konzentration zur Stressbewältigung beinhaltete.