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Does light pollution affect wild birds?

Leutgeb, Clara (2015) Does light pollution affect wild birds?
Masterarbeit, University of Vienna. Fakultät für Lebenswissenschaften
BetreuerIn: Schulze, Christian

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DOI: 10.25365/thesis.40000
URN: urn:nbn:at:at-ubw:1-29562.67462.241254-5

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Abstract in English

In the last decades it has been found out that artificial light does not only bring comfort but that there might also be a toll to pay and the term “light pollution” was coined. Birds are especially vulnerable to light pollution because their whole life cycle heavily depends on a fine-tuned synchronisation with seasonal events. So far mostly correlative evidence has been gathered on how their behavior is altered under the influence of artificial light, but what we still do not know is how severe the indirect impact of light is and whether it also translates into the next generation, which is of great conservational relevance. This study sought elucidating these pressing questions using a nest box population of the blue tit (Cyanistes caeruleus) in the Viennese Forest, Austria. Breeding phenology and fitness parameters are compared between birds breeding near streetlamps, experimental LED lamps or without manipulation. To our knowledge, this is the first experimental study to investigate the effects of light at night on reproductive decisions, breeding success and offspring quality at the same time. Artificial light did neither lead to an earlier onset of egg laying nor to a reduced number of eggs, hatchlings, hatching success or fledglings. Also an invasive test (PHA-challenge) for indirect immunocompetence of offspring did not reveal significant differences. Condition, however, was significantly lower in nestlings growing under the influence of LED lamps. Although the effect is minor, this study shows that negative consequences are detectable at close inspection. Nevertheless, the blue tit is less affected by light pollution than expected, probably due to a combination of certain traits: it is a cavity-nesting bird, rather late riser in the morning, and well urbanized. These factors render the species very adaptive which is why I suggest to compare the findings with another less hemerobic bird species in order to thoroughly investigate the subtle and time-delayed effects of light pollution on breeding behavior and reproductive success.

Schlagwörter in Englisch

Blue tit / light pollution / artificial light at night / experiment / breeding phenology / breeding success / offspring quality

Abstract in German

Erst in den letzten Jahrzehnten hat sich herausgestellt, dass uns künstliche Beleuchtung nicht nur mehr Komfort und Sicherheit beschert, sondern dass es auch eine dunkle Seite des allgegenwärtigen Lichtes gibt – der Begriff der „Lichtverschmutzung“ war geboren. Was die Tierwelt angeht wurde dieses Problem längere Zeit standhaft ignoriert, was verwundert, denn eine industrielle Nutzung derselben ist schon seit dem 19. Jahrhundert etabliert. So kann man etwa Haushühner (Gallus domesticus) durch Bestrahlung mit wenigen Minuten künstlichen Lichtes zu erhöhter Eiproduktion stimulieren. Allmählich richtete sich der wissenschaftliche Fokus auf direkte, unmittelbare Auswirkungen wie etwa desorientiere Zugvögel, die mit nächtlich beleuchteten Gebäuden kollidieren oder auch Singvögel, die nächtens unter Straßenlaternen zu singen beginnen. Überhaupt sind Vögel eine besonders stark von Lichtverschmutzung betroffenen Organismengruppe, da ihr Leben oft einer ausgeprägten Rhythmizität bzw. Synchronisierung mit der Außenwelt und dem zeitlichen Jahresverlauf unterworfen ist. Nun wendet sich der Blick also auf die indirekten weniger auffälligen, doch gleich bedeutsamen Auswirkungen, die die Brutbiologie und potentiell künftige Populationen betreffen. Wie schwerwiegend ist der Einfluss von künstlichem Licht und kann man ihn in den Nachkommen tatsächlich nachweisen? In der vorliegenden Masterarbeit wird diesen, für den Artenschutz bedeutenden Fragen auf den Grund gegangen. Die Studie wurde im Wienerwald an einer mehrjährig bestehenden Nistkastenpopulation von Blaumeisen (Cyanistes caeruleus) bei Pressbaum (Niederösterreich) durchgeführt. Es wurden Parameter der Brutphänologie sowie der Fitness zwischen drei verschiedenen Gruppen verglichen: Als „natürlich“ stattfindendes Experiment galten Vögel, die in der unmittelbaren Nähe von Straßenlaternen ihr Brutgeschäft tätigten. Eine weitere Gruppe wurde experimentell mit LED-Lampen bei Dämmerung und im Morgengrauen künstlich beleuchtet, die dritte Gruppe wurde von nicht manipulierten, natürlich brütenden Kontrollvögeln gebildet. Nach meinem Wissensstand ist dies die erste experimentelle Studie, welche gleichzeitig die Effekte von Nachtlicht auf Fortpflanzungsverhalten, Bruterfolg und Qualität der Nachkommenschaft untersuchte. Künstliches Licht führte weder zu einer verfrühten Eiablage, noch zu einer geringeren Anzahl an Eiern, Schlüpflingen, Ästlingen oder zu reduziertem Schlupferfolg. Auch ein invasiver Test (PHA-Test) zur Ermittlung der indirekten Immunkompetenz der Nestlinge zeigte keine Unterschiede zwischen den Gruppen. Der Entwicklungsparameter „Kondition“ hingegen war bei den Nachkommen der Experimentalgruppe signifikant geringer als bei den Nachkommen der Kontrollgruppe. Zwar ist der Effekt schwach, jedoch beweist es, dass sich Lichtverschmutzung sehr wohl in den Nestlingen und damit dem Bruterfolg manifestieren kann. Inwieweit sich dies dann bei der Eingliederung der Nachkommenschaft in die folgende reproduzierende Generation auswirkt, muss noch genauer erforscht werden. Offensichtlich sind Blaumeisen für Lichtverschmutzung weniger anfällig, und eine Reihe verschiedener Gründe dafür sind möglich: Erstens brütet die Art in Höhlen, was per se als Schutzfaktor vor Licht gesehen werden kann. Außerdem liegt der Aktivitätsbeginn im späteren Morgen, wodurch der Einfluss auch abgeschwächt werden könnte. Blaumeisen zeigen des Weiteren geringe Scheu vor Menschen, sind sehr anpassungsfähig und können durchaus auch im Stadtbereich vorkommen. Diese Faktoren können in ihrer Gesamtheit dazu führen, dass die Art von keinen drastischen Folgen durch Lichtverschmutzung betroffen ist. Nichtsdestotrotz müssen wir den Gegenbeweis an etwa einer scheuen Waldvogelart erst antreten, um die subtilen weil zeitversetzten Auswirkungen von künstlichem Licht auf Brutverhalten und Reproduktionserfolg gründlich zu untersuchen.

Schlagwörter in Deutsch

Blaumeise / Lichtverschmutzung / Licht bei Nacht / Experiment / Brutphänologie / Bruterfolg / Nachkommen

Item Type: Hochschulschrift (Masterarbeit)
Author: Leutgeb, Clara
Title: Does light pollution affect wild birds?
Subtitle: an experiment on blue tits <Cyanistes caeruleus> in the Viennese forest
Umfangsangabe: 25 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Institution: University of Vienna
Faculty: Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw.
Universitätslehrgang (ULG):
Masterstudium Zoologie
Publication year: 2015
Language: eng ... Englisch
Supervisor: Schulze, Christian
Assessor: Schulze, Christian
Classification: 42 Biologie > 42.83 Aves
43 Umweltforschung, Umweltschutz > 43.31 Naturschutz
AC Number: AC12732202
Item ID: 40000
(Das PDF-Layout ist ident mit der Druckausgabe der Hochschulschrift.)

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