Hale James

LED lighting threatens adult aquatic insects: Impact magnitude and distance thresholds

Project Number: CH-6959

Project Type:	Research_Project
Project Duration:	05/01/2018 - 03/02/2021 project completed
Funding Source:	other ,
Leading Institution:	Universität Bern
Project Leader:	Dr. James Hale

Research Areas:


Biodiversity

Disciplines:


general biology
zoology
ecology

Keywords:
Lichtverschmutzung Wasserinsekten LED-Licht in Uferzone

Abstract:
Die nächtliche Beleuchtung nimmt weltweit zu und verändert sich qualitativ aufgrund der Installierung von weissen LED?Strassenlampen. Lichtverschmutzung ist eine bekannte Bedrohung für die biologische Vielfalt und die Ökosystemfunktionen. Es bestehen jedoch wichtige Wissenslücken bezüglich des Ausmasses der Auswirkungen und wie diese zwischen Lebensräumen und Expositionsniveaus variieren. Die Störung der Gewässerlebensräume durch künstliches Licht in der Nacht ist besonders besorgniserregend, da sich menschliche Siedlungen und Aktivitäten oft in der Nähe von Oberflächengewässern befinden und viele gewässerbewohnende Arten reagieren empfindlich auf Kunstlicht.

Mit dem Schwerpunkt auf adulte Wasserinsekten wurde ein experimenteller Ansatz im Uferbereich eines strukturarmen Flusses in einer dunklen ländlichen Landschaft angewandt. Zwei Studien wurden durchgeführt, um a) das Ausmass des Fangeffekts von weissen LED?Lampen zu quantifizieren und b) zu ermitteln, wie die Fänge an den Lampen mit ihrem Abstand zum Fluss variieren und um Abstandsgrenzwerte zu definieren. In beiden Studien wurden im Hoch? bis Spätsommer wiederholt Eintagsfliegen (Ephemeroptera), Köcherfliegen (Trichoptera) und Zweiflügler (Diptera) mithilfe von kombinierten Flugfallen, welche unmittelbar vor tragbaren LED?Lampen aufgestellt wurden, gesammelt. In Studie A wurden beleuchtete Fallen mit unbeleuchteten Kontrollen verglichen. In Studie B wurden beleuchtete Fallen in sechs Abständen bis zum Maximum von 80 m vom Flussufer aufgestellt.

Für jede der drei untersuchten Ordnungen waren die Fangzahlen in der beleuchteten Behandlung signifikant höher als in der dunklen Kontrolle mit mittleren bis grossen Effektgrössen.

Für alle untersuchten Ordnungen nahmen die Fangzahlen an den Lampen mit zunehmender Entfernung vom Flussufer signifikant ab. Starke Rückgänge der Fangzahlen wurden für Trichoptera (ab 10 m) und Epheme–+roptera (40 m) beobachtet, mit einem sukzessiveren Rückgang von Diptera ab 60 m, welcher bis zur maximalen Stichprobenentfernung anhielt.

Synthese und Anwendungen. Bisherige Forschungsarbeiten haben gezeigt, dass LED?Beleuchtung für fliegende Insekten weniger anziehend sein kann als Alternativen mit breitem Spektrum. Allerdings beweist diese Studie, dass die Auswirkungen von weissen LED?Lampen auf fliegende adulte Wasserinsekten nicht abzustreiten sind und sich bis weit über Gewässerlebensräume erstrecken können. Bis genauere Erkenntnisse vorliegen, empfehlen wir gemäss dem Vorsorgeprinzip, dass LED?Lampen aus einem Pufferstreifen von ca. 40 bis 60 m entlang von Fliessgewässern ausgeschieden werden sollten. Eintagsfliegen (Ephemeroptera), Köcherfliegen (Trichoptera) und Zweiflügler (Diptera) mithilfe von kombinierten Flugfallen, welche unmittelbar vor tragbaren LED?Lampen aufgestellt wurden, gesammelt. In Studie A wurden beleuchtete Fallen mit unbeleuchteten Kontrollen verglichen. In Studie B wurden beleuchtete Fallen in sechs Abständen bis zum Maximum von 80 m vom Flussufer aufgestellt. Für jede der drei untersuchten Ordnungen waren die Fangzahlen in der beleuchteten Behandlung signifikant höher als in der dunklen Kontrolle mit mittleren bis grossen Effektgrössen. Für alle untersuchten Ordnungen nahmen die Fangzahlen an den Lampen mit zunehmender Entfernung vom Flussufer signifikant ab. Starke Rückgänge der Fangzahlen wurden für Trichoptera (ab 10 m) und Epheme–+roptera (40 m) beobachtet, mit einem sukzessiveren Rückgang von Diptera ab 60 m, welcher bis zur maximalen Stichprobenentfernung anhielt. Synthese und Anwendungen. Bisherige Forschungsarbeiten haben gezeigt, dass LED?Beleuchtung für fliegende Insekten weniger anziehend sein kann als Alternativen mit breitem Spektrum. Allerdings beweist diese Studie, dass die Auswirkungen von weissen LED?Lampen auf fliegende adulte Wasserinsekten nicht abzustreiten sind und sich bis weit über Gewässerlebensräume erstrecken können. Bis genauere Erkenntnisse vorliegen, empfehlen wir gemäss dem Vorsorgeprinzip, dass LED?Lampen aus einem Pufferstreifen von ca. 40 bis 60 m entlang von Fliessgewässern ausgeschieden werden sollten.

PDF: https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2688-8319.12053

Publications:
Carannante, D, Blumenstein, CS, Hale, JD, & Arlettaz, R. LED lighting threatens adult aquatic insects: Impact magnitude and distance thresholds. Ecol Solut Evidence. 2021;2:e12053.
pdf Report

Last update: 7/14/21
Source of data: ProClim- Research InfoSystem (1993-2024)
Update the data of project: CH-6959

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