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La contaminación lumínica: un problema poliédrico

Enero, 2023

Producir luz que no se necesita supone simplemente desperdiciar energía y, por tanto, dinero. Pero, además, genera problemas ecológicos y afecta negativamente a la salud humana. Y eso no es todo: gracias a una campaña de ciencia ciudadana, se ha comprobado que la reducción de estrellas visibles se asocia a un aumento anual del 9,6 % en el brillo del cielo nocturno por la contaminación lumínica. A este ritmo, un niño o una niña que al nacer observaran 250 estrellas, cuando cumplan 18 sólo verán unas 100.


Cada vez vemos menos estrellas en el cielo

Enrique Sacristán


Las observaciones realizadas entre 2011 y 2022 por voluntarios y voluntarias de todo el mundo a través de la plataforma de ciencia ciudadana Globe at Night revelan una tendencia preocupante: las estrellas del cielo nocturno son cada vez más difíciles de ver debido al rápido aumento de la contaminación lumínica. Los resultados se publican en la revista Science.

El cambio en la visibilidad de estos objetos detectado por los ‘ciudadanos científicos’ equivale a un aumento anual del 9,6 % en el brillo del cielo, una tasa más rápida de lo que indican los satélites y a pesar de las políticas que tratan de mitigar el impacto de la luz artificial en nuestro entorno.

Para ponerlo en perspectiva y aunque los datos se tomaron durante doce años, los autores señalan que, a este ritmo, un niño nacido en una zona donde se veían 250 estrellas probablemente verá unas 100 en el mismo lugar 18 años después. “La idea detrás de esta comparación es poner el incremento en el brillo del cielo en términos más fácilmente comprensibles”, nos explica en entrevista el autor principal, Christopher Kyba de la Universidad Ruhr de Bochum (Alemania).

Kyba apunta que los participantes enviaron sus observaciones a simple vista —se evaluaron 51.351 en total— a través de Globe at Night, un programa del laboratorio NOIRLab de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) de Estados Unidos: “Todo el mundo está invitado a seguir colaborando, ya que el proyecto sigue en marcha: además de la versión en inglés, es posible contribuir utilizando una versión en español de la aplicación y también hay otra en catalán”.

Durante la investigación, se solicitó a los voluntarios que compararan mapas estelares del cielo nocturno de diversos niveles de contaminación lumínica con lo que podían ver con sus propios ojos a través de la plataforma on line.

Las estrellas están desapareciendo de la vista humana a un ritmo asombroso, según el estudio. / NOIRLab/NSF/AURA, P. Marenfeld

Cielo doble de brillante en ocho años

Según los resultados, el brillo del cielo nocturno ha aumentado debido a la luz artificial entre un 7 y un 10 % al año, lo que equivale a que se ha duplicado en menos de ocho años. Este aumento es muy superior a las estimaciones de la evolución de las emisiones de luz artificial (aproximadamente un 2 % anual) registradas por los satélites.

Desde el espacio, estas naves pueden medir el brillo celeste mundial con una resolución y una sensibilidad limitadas y a menudo son ciegos a las longitudes de onda de la luz producida por las modernas luces led que han llegado a dominar la iluminación en la última década.

En muchos lugares habitados de la Tierra el cielo nocturno nunca se oscurece del todo. En su lugar, resplandece con un crepúsculo artificial causado por la dispersión de luz antropogénica en la atmósfera. Este tipo de contaminación lumínica, denominada skyglow, es el responsable del brillo visible del cielo nocturno y de la merma en nuestra capacidad para ver las estrellas.

Un problema grave con soluciones

Los resultados de este y otros estudios confirman el rápido crecimiento del problema de la contaminación lumínica. “Es un problema extraordinariamente grave para los astrónomos aficionados, porque la mayoría de la gente vive en zonas bastante contaminadas, y la situación está empeorando rápidamente. Es probable que los cuerpos celestes que hoy son débiles o difíciles de ver pronto desaparezcan por completo de la vista”, advierte Kyba.

“Nuestros resultados no pueden generalizarse a los astrónomos profesionales, porque sus observatorios están situados mucho más lejos de donde tomaron parte nuestros participantes”, añade, “pero recientemente se ha publicado un artículo en MNRAS, donde se afirma que la contaminación lumínica es una grave amenaza para los astrónomos profesionales”.

El investigado subraya que la solución a la contaminación lumínica se conoce desde hace muchos años: “Iluminar sólo la zona que se necesita, sólo durante el tiempo requerido, utilizando la cantidad de luz necesaria y evitar el uso de luces que tengan radiación ultravioleta e intentar minimizar las emisiones de luz azul”.

Mucha más luz no mejora la visibilidad

“Nuestro fracaso colectivo proviene del hecho de que muchas o la mayoría de las personas que instalan luces no siguen estos buenos principios de diseño. La gente suele tener la idea de que más luz mejorará la visibilidad, pero en realidad no es cierto: la visibilidad depende de los mismos principios de diseño que minimizan la contaminación lumínica”, concluye Kyba, quien ha analizado multitud de diseños de iluminación.

[Referencia: Christopher C. M. Kyba et al. “Citizen scientists report global rapid reductions in the visibility of stars from 2011 to 2022”. Science, 2023. // Fuente: agencia SINC.]

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Las noches son cada vez más blancas

Francisco José Torcal Milla


Mirar al cielo en una noche sin Luna, observar a simple vista la Vía Láctea, las estrellas, planetas, satélites y, si hay suerte, alguna estrella fugaz, es privilegio casi exclusivo del mundo rural. Las grandes ciudades se convierten durante la noche en focos luminosos visibles desde el espacio, cuya luz es parcialmente reflejada en la atmósfera, privando a su población de las maravillas del cosmos. El cielo nocturno es anaranjado si estás cerca de una gran ciudad, pero, progresivamente, las noches son cada vez más blancas.

En la novela de Fiódor Dostoyevski, Noches blancas, un joven solitario e introvertido narra su encuentro con una muchacha, Nastenka, durante una noche blanca, fenómeno que se da en la ciudad rusa de San Petersburgo durante la época del solsticio de verano, cuando la oscuridad nunca es completa. Pero las noches cada vez más blancas de nuestros días no son consecuencia de un fenómeno natural.

Un hermoso conjunto de estrellas y la banda brumosa de la Vía Láctea en la montaña chilena Cerro Armazones, durante la construcción del telescopio ELT. Una noche sin luz de Luna. ESO, CC BY

Del ámbar al blanco

Tradicionalmente, la iluminación callejera ha sido de color anaranjado, bien porque se utilizaban velas o candelas de aceite con mecha o por las lámparas de vapor de sodio a alta presión, desarrolladas en los años 50 del siglo XX, más eficientes que sus antecesoras de mercurio, y de color ámbar.

Este tipo de lámparas todavía se utilizan en multitud de lugares del mundo aunque se han ido sustituyendo por luminarias LED, normalmente blancas.

Esta tendencia, motivada para conferir mejor visibilidad durante la noche en los cascos urbanos, no es una buena decisión si se desea preservar la oscuridad del cielo, ya que la atmósfera refleja la luz blanca en mayor medida que la luz ámbar. En cualquier caso, las luminarias LED tienen ventajas que hacen que sean la mejor opción: alto rendimiento, bajo consumo, color de la luz a elección del usuario y direccionalidad.

La luz natural de la noche

La contaminación lumínica se define como la alteración por parte del ser humano de los niveles naturales de iluminación nocturna. De forma natural, la única luz nocturna es la ofrecida por los objetos celestes y la Luna, que refleja entre el 12 % y el 14 % de la luz que le llega del Sol. Además, dependiendo de la fase en la que se encuentre, nos llega a la Tierra más o menos luz.

El segundo objeto más brillante del cielo nocturno es el planeta Venus y el tercero es nada más y nada menos que un objeto creado por el hombre, la Estación Espacial Internacional. Les siguen, Júpiter, Sirio, Canopus, Marte y Mercurio.

La luz que reflejan del Sol todos estos objetos celestes, además de la que producen las estrellas distantes, es la luz natural de la noche, el resto es cosa nuestra.

Un mapa de la contaminación lumínica global

El profesor Fabio Falchi, del Istituto di Scienza e Tecnologia dell’Inquinamento Luminoso (Thiene, Italia), junto a un grupo de investigadores, publicó en 2016 un mapa de contaminación lumínica global basado en imágenes nocturnas de la superficie terrestre obtenidas por satélite. Del análisis de las imágenes se dedujo que más de un tercio de la población mundial (en particular, el 60 % de los europeos y el 80 % de los norteamericanos) no era capaz de observar la Vía Láctea en el cielo nocturno y que el 88 % de la superficie de Europa sufría de contaminación lumínica nocturna.

Hay una diferencia de cinco años entre el lado izquierdo y el derecho de la imagen. Ese es el periodo en el que la ciudad de Dunedin, en Nueva Zelanda, cambió sus luces de sodio por iluminación LED. / Foto: Brad Phipps.

¿Bombilla LED o incandescente?

La luz LED contamina más que otros tipos de luz. A pesar de la gran cantidad de ventajas que ofrece, tales como bajo coste, larga vida útil, miniaturización, etc., son uno de los tipos de fuente de luz que más contaminación lumínica producen, ya que suelen instalarse farolas grandes y de luz blanca, en contraposición a las tradicionales farolas de vapor de sodio, de luz más bien amarillenta. No obstante, con un diseño adecuado de la infraestructura de luminarias LED callejeras, se puede reducir el gasto en iluminación y a su vez la contaminación lumínica. Un ejemplo de esta política es el llevado a cabo en la ciudad de Dunedin (Nueva Zelanda).

Los animales, los que más sufren

Además de dificultar la observación del cosmos, la contaminación lumínica tiene otros efectos negativos. Gran cantidad de especies animales ven alterada su conducta por el hecho de que la noche no es oscura y, mucho más, si la iluminación artificial es blanca.

La contaminación lumínica representa una grave amenaza, en particular para la vida silvestre nocturna, y tiene impactos negativos en la fisiología de plantas y animales. Puede confundir los patrones migratorios de algunos animales, alterar sus interacciones competitivas, cambiar las relaciones depredador-presa y causar daños fisiológicos en general.

El ritmo de la vida está orquestado por los ciclos diurnos naturales de luz y oscuridad, por lo que la interrupción de estos patrones repercute de forma muy negativa en la dinámica de los ecosistemas.

Dormir a oscuras

Como especie animal, el hombre también se ve afectado por la contaminación lumínica. El buen funcionamiento del organismo y la producción de melatonina, hormona que juega un papel importante en el sueño, dependen fuertemente de los ritmos circadianos, regulados por los periodos de luz y oscuridad. Si el ser humano se expone a luz mientras duerme, podría suprimirse la producción de melatonina. Este hecho puede provocar trastornos del sueño y otros problemas de salud, como dolor de cabeza, fatiga, estrés, obesidad debida a la falta de sueño y aumento de la ansiedad. Además, se han encontrado vínculos de la falta de melatonina con algunos tipos de cáncer.

Estos efectos no son sólo debidos a la exposición a la luz durante la noche, sino que también tiene importancia su composición espectral, es decir, sus colores. Por ejemplo, está demostrado que la luz amarilla activa la memoria y estimula el sistema nervioso mientras que la luz verde tiene un efecto calmante.

A pesar de lo negativo que parece, no todo son malas noticias. Lo bueno es que la contaminación lumínica se puede reducir con bastante facilidad con luces direccionales, usando luz artificial solo cuando y donde se necesita, usando solo la cantidad de luz necesaria, bombillas de bajo consumo y con el espectro adecuado, etc.

Con algo de concienciación sería posible devolver a las noches su oscuridad natural en aquellos lugares donde la luz no sea estrictamente necesaria, respetar la vida animal y vegetal y observar la Vía Láctea en toda su expresión.

[Francisco José Torcal Milla: profesor, departamento de Física Aplicada. Centro: EINA. Instituto: I3A, Universidad de Zaragoza. Fuente: The Conversation. Texto reproducido bajo la licencia Creative Commons.]

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