A43 Anthropische elektromagnetische Felder

Thema

Das Insekt, dessen Magnetorezeption bei so unterschiedlichen Arten wie der Biene, dem Monarchfalter und der Schabe nachgewiesen wurde, besitzt eine Fähigkeit, die auf zwei verschiedenen Mechanismen gleichzeitig beruht: Zum einen auf biogenen Magnetitkristallen, die im Insekt wie winzige mechanische Kompasse wirken; zum anderen auf einem Radikalpaar-Mechanismus in den okulären Kryptochromen des Insekts, der auf Quanteneffekten des Magnetfelds und nicht auf einem physikalischen Kompass basiert.

Beide Magnetorezeptionsmechanismen des Insekts können durch künstliche elektromagnetische Felder, die von menschlichen Aktivitäten erzeugt werden, gestört werden: Sowohl die extrem niederfrequenten Felder des Stromnetzes als auch Hochfrequenzfelder beeinträchtigen die Magnetorezeption des Insekts, allerdings auf unterschiedlichen Wegen, je nachdem, welcher der beiden Mechanismen betroffen ist.

Im Fall der Magnetitkristalle lässt sich die Störung durch Vektorüberlagerung erklären: Das künstliche Magnetfeld wird als Vektor zum Erdmagnetfeld addiert, dem der mechanische Kompass des Insekts normalerweise folgt. Ein künstliches Magnetfeld mit nur zehn Prozent der Stärke des Erdmagnetfelds kann, wenn es senkrecht zum Erdmagnetfeld ausgerichtet ist, Fehler von mehreren Grad in der vom Insekt wahrgenommenen Nordrichtung verursachen.

Der Radikalpaar-Mechanismus in den okulären Kryptochromen des Insekts ist jedoch über einen völlig anderen Mechanismus besonders empfindlich: Das Magnetfeld moduliert das Gleichgewicht zwischen zwei Quantenzuständen des Radikalpaars, das im Kryptochrom beim Lichteinfall erzeugt wird. Dieses Gleichgewicht kodiert in Form eines chemischen Signals die Richtung des vom Insekt wahrgenommenen Magnetfelds. Verändert ein künstliches Feld dieses chemische Gleichgewicht, entspricht das Richtungssignal nicht mehr der tatsächlichen Richtung des Erdmagnetfelds, und das Insekt empfängt ein fehlerhaftes Orientierungssignal.

Beide Störungen sind keine bloße theoretische Möglichkeit mehr, wenn man das minimale Magnetfeld, das das Insekt wahrnehmen kann (berechnet anhand der Quantenmechanik des Radikalpaar-Mechanismus), mit der tatsächlichen Intensität der künstlichen elektromagnetischen Felder vergleicht, denen das Insekt im Alltag ausgesetzt ist: Dieses minimale wahrnehmbare Feld liegt exakt im gleichen Intensitätsbereich wie das von Mobiltelefonen und Hochspannungsleitungen erzeugte. Dies bestätigt, dass die Magnetorezeption des Insekts, sowohl über den mechanischen Weg des Magnetits als auch über den quantenmechanischen Weg der Kryptochrome, realen Störungen durch künstliche elektromagnetische Quellen in seiner alltäglichen Umgebung ausgesetzt ist.

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