Die Sonnenfinsternis wird zum Labor für Studien über Fauna, Flora und die Sonne
Das Auftreten totaler Sonnenfinsternisse ist ein historisch wertvoller Moment für die wissenschaftliche Gemeinschaft und bietet einzigartige Chancen für Fortschritte in zahlreichen Forschungsbereichen. Ein eindrucksvolles Beispiel hierfür war die Beobachtung des britischen Astronomen Arthur Eddington im Jahr 1919, der das Phänomen vor der Küste Westafrikas nutzte, um Albert Einsteins Relativitätstheorie zu bestätigen.
Diese Dynamik wiederholte sich heute, als das einzigartige astronomische Ereignis Regionen der nördlichen Hemisphäre erfasste, von Nordrussland bis Spanien und Portugal. Monatelang widmeten sich Experten aus Bereichen wie Biologie und Astrophysik intensiven Vorbereitungen und versuchten, in den kurzen Momenten der Dunkelheit wichtige Informationen zu sammeln.
Während in Spanien viele Beobachter ihre Aufmerksamkeit auf den Himmel richteten, konzentrierte sich ein Team von Wissenschaftlern in eine andere Richtung. Ziel war es zu untersuchen, wie die lokale Flora und Fauna auf die Sonnenfinsternis reagiert.
Dieser Forschungsbereich ist nach wie vor wenig erforscht, und es liegen nur begrenzte Kenntnisse über die Auswirkungen plötzlicher und vorübergehender Dunkelheit auf diese Organismen vor. Die seltene bisherige Forschung legt nahe, dass Pflanzen und Tiere auf die während des Phänomens vorhandenen Reize reagieren.
Airam Rodríguez, Forscher am Nationalmuseum für Naturwissenschaften in Spanien, führt aus, dass „die Auswirkungen auf jede Art je nach kognitivem Niveau des Einzelnen variieren.“ Er nennt Reaktionen, die von Angst und der Suche nach Zuflucht bis hin zu Verhaltensweisen wie bei Schimpansen reichen, die auf den Sonnenuntergang oder das Ausweichen auf Rastplätze hinweisen können.
Rodríguez ist einer der Gründer von EcoEclipse, einer innovativen Initiative in Europa, die sich auf dieses Forschungsgebiet konzentriert. Die Arbeit seines Teams umfasst die Aufzeichnung von Umgebungsgeräuschen zwei Tage vor, während der Sonnenfinsternis und zwei Tage danach, um Vergleiche des Verhaltens der Arten zu verschiedenen Zeiten zu ermöglichen.
Er fügt hinzu, dass „Daten zu Reaktionen im Rohformat zur Verfügung gestellt werden“, mit dem Ziel, es anderen Wissenschaftlern in Zukunft zu ermöglichen, Veränderungen im Umgebungslärm und nicht nur Geräusche von Tieren zu analysieren.
Obwohl die Reaktionen mehrerer Arten aufgezeichnet werden, konzentriert sich das Projekt derzeit vor allem auf Vögel, deren tägliche und saisonale Zyklen stark vom Übergang zwischen Licht und Schatten beeinflusst werden, sowie auf Fledermäuse. „Unser Wissen über Fledermäuse ist noch geringer, und der Vorteil dieser Sonnenfinsternis besteht darin, dass ihre Auswirkungen auf diese Tiere verstärkt werden können, da sie in der Abenddämmerung auftritt“, erklärte der Experte.
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Im Jahr 2024 hatten Wissenschaftler während einer totalen Sonnenfinsternis in den USA bereits Vogelgezwitscher beobachtet. Bei dieser Gelegenheit wurde eine mobile Anwendung gestartet, die die Bevölkerung zur Teilnahme an der Datenerfassung ermutigte.
Bei diesem Versuch wurden 52 Vogelarten entdeckt, von denen 29 bemerkenswerte Veränderungen in ihrer Lautäußerung aufwiesen. Diese Veränderungen reichten von völliger Stille oder dem Beginn des Singens bis hin zu einem „falschen Morgenchor“, sobald das Sonnenlicht zurückkehrte.
Eine der umfassendsten Analysen, die jemals veröffentlicht wurde, wurde 2017 während einer weiteren Sonnenfinsternis in einem Zoo in den USA durchgeführt. In den zweieinhalb Minuten völliger Dunkelheit wurden die Reaktionen mehrerer Tiere beobachtet, darunter Primaten, Elefanten, Braunbären, Robben, Flamingos, Papageien, Kakadus und Schildkröten.
Das Ergebnis überraschte die Forscher: 76 % der 17 untersuchten Arten zeigten irgendeine Art von Reaktion. Einige Tiere begannen mit nächtlichen Aktivitäten, andere zeigten Angst und einige zeigten beispiellose Verhaltensweisen.
Andererseits sind die Reaktionen von Pflanzen weitgehend unbekannt, auch wenn in einigen früheren Untersuchungen versucht wurde, die Auswirkungen von Sonnenfinsternissen auf sie aufzuzeichnen.
Im Jahr 2022 deutete eine Beobachtung während einer partiellen Sonnenfinsternis in Norditalien darauf hin, dass Bäume das Phänomen vorhersehen könnten. Sie hätten Stunden im Voraus ihr bioelektrisches Verhalten synchronisiert, bei dem es sich um interne Signale handelt, die lebenswichtige Funktionen wie Photosynthese und Abwehrmechanismen steuern.
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Spätere Studien zeigten jedoch, dass ein direkter Zusammenhang zwischen Finsternissen und den von Pflanzen ausgesendeten bioelektrischen Signalen nicht nachgewiesen werden konnte.
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Die Biologin und Autorin Aina S. Erice kommentiert: „Vielleicht gibt es Pflanzen, die deutlich auf Sonnenfinsternisse reagieren, aber wir haben sie noch nicht untersucht.“ Sie betont, dass diese Möglichkeit bei mehr als 300.000 katalogisierten Pflanzenarten nicht ausgeschlossen werden kann.
Gleichzeitig verbrachten Wissenschaftler in Italien wochenlang in einem Labor damit, neue Geräte zu verbessern. Dieses Instrument hat das Potenzial, die Analyse der Sonnenkorona, der äußersten Region der Sonnenatmosphäre, zu revolutionieren.
Während der Sonnenfinsternis wurde das Circular Slit Spectrometer (CISS) am Astrophysikalischen Observatorium Javalambre in Spanien einem entscheidenden Test unterzogen. Die Entwickler wollen zeigen, dass das Gerät das Sonnenlicht deutlich agiler in seine Wellenbestandteile zerlegen kann als aktuelle Technologien.
Das Phänomen der Sonnenfinsternis bietet ideale Bedingungen dafür, dass die Sonnenkorona stärker sichtbar wird. Dies erleichtert Untersuchungen dieses sonnennahen Bereichs, dessen Verhalten erhebliche Auswirkungen auf Kommunikationsnetze und elektrische Energiesysteme auf der Erde haben kann.
Federico Landini, leitender Forscher am Turiner Astrophysikalischen Observatorium, erklärte, dass der neue Prototyp im Gegensatz zu herkömmlichen linearen Spektrometern „über einen kreisförmigen Spalt verfügt, der es ermöglicht, das Spektrum der gesamten Korona in einem bestimmten Abstand vom Sonnenzentrum in nur einem Bild aufzuzeichnen.“
Das letzte große Ultraviolettspektrometer, das UVCS, wurde zwischen 1996 und 2013 auf der SOHO-Sonde, einer Zusammenarbeit zwischen der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der NASA, eingesetzt. Es dauerte jedoch viele Stunden, um die Sonnenkorona vollständig kartieren zu können.
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Wenn Wissenschaftler die Wirksamkeit dieses neuen optischen Prinzips nachweisen, wird der nächste Schritt seine mögliche Einbindung in eine zukünftige Weltraummission sein. Der Schwerpunkt dieser Mission liegt auf der detaillierten Beobachtung der äußeren Sonnenatmosphäre.
Gleichzeitig nutzten Forscher der französischen Atomenergiekommission (CEA) die Sonnenfinsternis zum Anlass, das Magnetfeld der Sonne, ihre Atmosphäre und die intensiven Ereignisse zu untersuchen, die gelegentlich zu Störungen auf der Erde führen.
Die Sonne stößt kontinuierlich Materie und geladene Teilchen aus und erzeugt manchmal schwere Sonnenstürme, die große Explosionen von Plasma und anderen Elementen in den Weltraum schleudern.
Wenn dieses Material die Magnetosphäre der Erde erreicht, kann es zu Satellitenausfällen führen, Astronauten einer Gefahr aussetzen und in Regionen mit hohen Breitengraden helle Aurora Borealis und Australis erzeugen.
Allan Sacha Brun, Astrophysiker am CEA, erklärte: „Unsere Bemühungen zielen darauf ab, die physikalischen Mechanismen hinter der Sonnenaktivität zu verstehen.“ Er fügt hinzu, dass dies bedeutet, „die Sonne in den richtigen Kontext in der Zeitleiste ihrer Entwicklung zu stellen, von ihrer Entstehung bis zu ihrem Ende“.
Unterdessen untersuchten Wissenschaftler der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) die Sonnenfinsternis mit dem Ziel, das Wissen über Sonnenwinde zu vertiefen. Carole Mundell, die Wissenschaftsdirektorin der Agentur, warf Fragen auf wie: „Warum breiten sich Sonnenstürme auf eine bestimmte Weise aus? Wie ist ihre Konfiguration? Und ist es möglich, Modelle zu erstellen, mit denen sie vorhergesagt werden können?“
Die ESA-Sonde Solar Orbiter, die sich seit 2020 im Orbit befindet, sammelt wichtige Daten über die Atmosphäre und die Sonnenwinde. Miho Janvier, Co-Hauptforscher der Mission, kommentierte, dass Finsternisse eine Chance seien, „die Genauigkeit unserer Modelle zu bewerten, ob sie gut sind oder nicht“.
Eine weitere ESA-Initiative, die Proba-3-Mission, setzt derzeit drei Raumschiffe ein, die in präziser Formation fliegen, mit dem Ziel, eigene kleinere künstliche Sonnenfinsternisse zu erzeugen.
