Disclaimer: This article was originally written for UKrant / Dutch version below

How does light pollution affect birds? Biologists Barbara Helm and PhD student Aurelia Strauss placed smart birdhouses all over the Zernike campus to find out.

There’s around five of them close to Nijenborgh. Another two or three are hanging in front of the Aletta Jacobs hall. There’s another one facing the beach volleyball court close to the ACLO sports centre, and more can be seen in the trees. 

One hundred great tits and bluetits have found their home in one of the many birdhouses spread around the Zernike campus. But what the birds don’t realise while they diligently build their nests and lay their eggs is that they are being remotely monitored by biologists for a Science LinX pilot project. 

Shadow and light

‘Look!’ says biologist Barbara Helm, pointing to one of the birdhouses across the bus stop. ‘That one there is hanging nicely in the shadow.’ The great tits who occupy a birdhouse closer to the Energy Academy are not so lucky, though: they are much more exposed to artificial light at night. And birds close to the tennis courts have it even worse, because of the lights that flood the fields.

But that is exactly the way Helm, her PhD student Aurelia Strauss, and ScienceLinx project leader Theo Jurriens want it. ‘We want to know how nature copes with all the light that we humans produce’, Helm says. 

Light pollution that blocks humans from seeing the stars at night also affects the behaviour of birds, bats, spiders, insects, and plants. ‘Its effects on starlings in London have been known ever since the 1930s’, Helm says. But only now are the consequences beginning to be understood. 

Entire ecosystems can be harmed. ‘Some species hunt at night. When their behaviour changes, that affects others and the effects build up.’ Take moths that are being sucked in by lights ‘like a vacuum cleaner’. They either just die or provide a midnight feast for foraging spiders and bats. ‘And this in turn reduces the pollination of plants.’ 

Night owls

The birdhouses – equipped with motion detectors and lux meters – are just the beginning of research that tries to highlight the effect of light pollution on the nesting behaviour of the great and bluetits. Strauss wants to know more about different chronotypes in birds. Because research suggests that they, too, appear to have night owls and early birds. ‘And since the light constantly shines on these birdhouses, the birds might take flight earlier and come home later’, she says. 

Helm is also interested in the effects of artificial light at night on the physiology and health of individual birds. Helm: ‘Even really low levels of light at night trigger the reproductive stage, change hormones in the body, and even change the expression of genes in the brain’. 

New prototype

The birdhouses were developed by Theo Jurriens, who is also the initiator of the UG Discovery Bus that tours schools to get children interested in science, and of the citizen science project that helps people build their own particle matter gauges. ‘When I was stuck at home, recovering from heart surgery in 2015, I built a house with a camera and I was fascinated by the behaviour of this beautiful bird’, he says.

Now that the birdhouses are actually being used, he’s already looking to make them more advanced. There’s a new prototype with a temperature sensor that is being tested in Uffelte, where Jurriens lives. It even has a traffic light system that can tell whether it gets too hot inside, so people can put up shade. ‘Some volunteers have dozens in their gardens.’ The data those houses collect are displayed on the website slimnestkastje.nl.

Citizen project

If all goes well, the project may very well be expanded next spring to another big citizen science project at the UG. ‘Then we can have a “build your own smart birdhouse” project that everyone can partake in’, Jurriens muses.

‘It will generate awareness in people and provide us with important new information’, Helm agrees. ‘We scientists may use rigorous approaches, but if we collect data ourselves we’ll probably only do it at a few sites. With this system, people from across the country can contribute.’

---

Kan een koolmeesje in een nachtuil veranderen?

Welk effect heeft lichtvervuiling op vogels? Bioloog Barbara Helm en PhD-kandidaat Aurelia Strauss hingen slimme nestkastjes op Zernike om daar achter te komen.

Je kunt er vijf vinden in de buurt van de Nijenborgh. Nog eens twee of drie hangen er voor de Aletta Jacobshal. Eentje kijkt uit op het beachvolleybalveld bij de ACLO en in de bomen zijn er nog meer te zien. 

Honderd koolmezen en pimpelmezen hebben onderdak gevonden in een van de vele vogelhuisjes die verspreid over de Zernike-campus te vinden zijn. Maar wat de beestjes zich niet realiseren is dat – terwijl zij ijverig hun nesten bouwen en eieren leggen – ze voor een pilotproject van Science LinX op afstand bestudeerd worden.  

Licht en schaduw

‘Kijk!’ zegt bioloog Barbara Helm, terwijl ze wijst naar een van de nestkastjes tegenover de bushalte. ‘Die ene daar hangt mooi in de schaduw.’ De koolmezen die hun intrek hebben genomen in een kastje dat dichterbij de Energy Academy staat hebben minder geluk: zij worden ‘s nachts blootgesteld aan veel meer kunstlicht. En de vogels nabij de tennisbanen hebben het nog slechter getroffen, omdat ze door de lichtmasten die daar staan in het licht baden.

Maar dat is precies hoe Helm, haar PhD-kandidaat Aurelia Strauss en projectleider Theo Jurriens van ScienceLinx het voor ogen hadden. ‘We willen weten hoe de natuur omgaat met al het licht dat wij mensen produceren’, zegt Helm.

De luchtvervuiling die ervoor zorgt dat we ‘s nachts de sterren niet meer kunnen zien heeft ook invloed op het gedrag van vogels, vleermuizen, spinnen, insecten en planten. ‘De effecten ervan op spreeuwen in Londen zijn al bekend sinds de jaren dertig van de vorige eeuw’, zegt Helm. Maar nu pas wordt langzaam duidelijk wat de gevolgen daarvan zijn. 

Complete ecosystemen kunnen erdoor geraakt worden. ‘Sommige soorten jagen ‘s nachts. Als hun gedrag verandert, heeft dat effect op andere soorten en zo wordt het sneeuwbaleffect steeds groter.’ Neem motten die naar het licht getrokken worden ‘alsof het een stofzuiger is’. Zij gaan ofwel gewoon dood of ze vormen zo een nachtelijk feestmaal voor spinnen en vleermuizen. ‘En dat leidt er weer toe dat er minder planten bestoven worden.’

Nachtuil

De nestkastjes – voorzien van bewegingssensoren en lichtmeters – zijn pas het begin van het onderzoek dat het effect van lichtvervuiling op het nestelgedrag van koolmezen en pimpelmezen probeert vast te stellen. Strauss wil meer weten over de diverse chronotypes bij vogels.

Onderzoek lijkt er namelijk op te wijzen dat er zich ook onder hen nachtuilen en vroege vogels bevinden. ‘En aangezien het licht constant op deze nestkastjes schijnt, vliegen de vogels misschien eerder uit en komen ze later terug’, zegt ze.  

Helm is ook geïnteresseerd in de effecten van kunstlicht tijdens de nachtelijke uren op de fysiologie en gezondheid van individuele vogels. ‘Een heel klein beetje licht ‘s nachts heeft al invloed op de voortplanting en op de hormonen in het lichaam, zelfs op de genexpressie in het brein.’

Nieuw prototype

De vogelhuisjes zijn ontwikkeld door Theo Jurriens, die ook de initiatiefnemer is van de RUG Discovery Bus die langs scholen rijdt om kinderen te interesseren voor de wetenschap, en van het burgerwetenschapsproject waarbij mensen hun eigen fijnstofmeter kunnen bouwen.

‘Toen ik na een hartoperatie in 2015 thuis zat bouwde ik een huisje met een camera. Ik was helemaal gefascineerd door het gedrag van die prachtige vogel’, zegt hij.

Nu de nestkastjes werkelijk in gebruik zijn genomen, kijkt Jurriens alweer naar mogelijkheden om ze verder te verbeteren. Er wordt een nieuw prototype met een temperatuursensor getest in Uffelte, waar hij woont.

Dat exemplaar heeft zelfs een soort verkeerslicht dat aangeeft of het te warm wordt in het kastje, zodat mensen voor schaduw kunnen zorgen. ‘Sommige vrijwilligers hebben er tientallen in hun tuin.’ De data die ze verzamelen worden getoond op de website slimnestkastje.nl.

Burgerproject

Als alles goed gaat, kan de test met de vogelhuisjes volgende lente zomaar leiden tot een volgend groot burgerwetenschapsproject aan de RUG. ‘Dan kunnen we iedereen z’n eigen slimme nestkastje laten bouwen’, droomt Jurriens.

‘Het zal voor bewustwording zorgen bij mensen en het levert ons belangrijke nieuwe informatie’, denkt ook Helm. ‘Wij wetenschappers gebruiken weliswaar een nauwgezette methode, maar als we zelf data moeten verzamelen kan dat waarschijnlijk maar op een paar locaties. Op deze manier kunnen mensen uit het hela land een bijdrage leveren.’