La contaminación lumínica (flare) es la iluminación del cielo nocturno por fuentes de luz artificial , cuya luz se dispersa en las capas inferiores de la atmósfera , interfiriendo con las observaciones astronómicas y cambiando los biorritmos de los seres vivos, provocando la muerte de algunos de ellos. ellos [1] . A veces, este fenómeno también se conoce como smog ligero .
Las principales fuentes de contaminación lumínica son las grandes ciudades y los complejos industriales . La contaminación lumínica es creada por el alumbrado público , la iluminación arquitectónica, las vallas publicitarias iluminadas o los focos. En Europa , muchas discotecas emiten potentes rayos de luz en el cielo nocturno.
Una parte importante de la iluminación urbana o industrial se dirige o refleja hacia arriba, lo que crea los llamados domos de luz sobre las ciudades . Esto se debe al diseño subóptimo e ineficiente de muchos sistemas de iluminación que conducen al desperdicio de energía . El efecto de iluminación del cielo se ve reforzado por partículas de polvo y aerosoles comunes en el aire . Estas partículas refractan, reflejan y dispersan adicionalmente la luz emitida.
La contaminación lumínica acompaña al fenómeno de la industrialización y ocurre principalmente en las regiones densamente pobladas de los países desarrollados . En Europa, más de la mitad de la población está expuesta regularmente a la contaminación lumínica de una forma u otra. El crecimiento anual de la contaminación lumínica en diferentes países europeos oscila entre el 6% y el 12%.
En algunas regiones, la lucha contra la contaminación lumínica se lleva a cabo a nivel legislativo [2] .
Una fuente de luz que excede los límites aceptables a menudo causa varios tipos de problemas a la vez.
La intrusión de luz ocurre cuando, por ejemplo, la luz entra por la ventana de un vecino y lo mantiene despierto. La Asociación Internacional del Cielo Oscuro ha desarrollado varias ordenanzas sobre la luz para combatir la contaminación lumínica. La esencia de estos decretos se reduce al hecho de que es necesario limitar la luz que se eleva hacia el cielo y crea la llamada. brillo del cielo Esta es cualquier luz emitida a 90 grados por encima del nadir . También se supone que reduce la luz que se emite en un ángulo de 80-90 grados: la luz de esta dirección crea la mayoría de los problemas con la intrusión de luz.
La iluminación excesiva es un fenómeno en el que la intensidad de la luz supera lo necesario para una determinada actividad. En concreto, en los Estados Unidos de América, el exceso de iluminación está provocando el consumo de unos dos millones de barriles de petróleo al día, más de lo necesario. Los datos de la auditoría energética muestran que alrededor del 30-60 % de la electricidad consumida en la iluminación de los locales es redundante. [3] Incluso entre los países desarrollados, existen diferencias en los patrones de uso de la luz. Las ciudades americanas emiten de 3 a 5 veces más luz per cápita que las ciudades alemanas [4] . La iluminación excesiva se debe a los siguientes factores:
La mayoría de estos problemas se pueden resolver fácilmente con tecnología barata y disponible. Lo más importante es la conciencia pública. Esto debería iniciar el proceso de eliminar la iluminación excesiva. En el caso de iluminación indirecta, pueden ser necesarios filtros suavizantes, tecnología de retroiluminación u otras soluciones para suavizar el efecto de la iluminación directa.
El cegamiento por la luz se puede clasificar de diferentes maneras. Una de esas clasificaciones fue descrita por Bob Mison, coordinador de la campaña "cielo oscuro" de la Asociación Astronómica Británica, de la siguiente manera: [7]
Mario Motta, presidente de la Sociedad Médica de Massachusetts , dijo: “El deslumbramiento por luz es una amenaza para la salud pública, especialmente para los ancianos. La ceguera incompleta, que ocurre con mayor frecuencia mientras se conduce, contribuye a los accidentes.”[ Motta, Mario (2009-06-22). "Los médicos estadounidenses se unen a la lucha contra la contaminación lumínica". noticias. Cielo y Telescopio. Consultado el 23 de junio de 2009.] El efecto cegador se debe en gran medida a la reducción del contraste debido a la dispersión de la luz en el ojo u otras causas.
Los grupos de fuentes de luz pueden distraer en las carreteras y causar accidentes. También son peligrosas las vallas publicitarias luminosas , destinadas específicamente a llamar la atención.
La investigación médica sobre los efectos de la iluminación excesiva en los seres humanos indica que la contaminación lumínica o la exposición a la luz excesiva pueden causar una amplia variedad de efectos adversos para la salud. Los efectos sobre la salud de la iluminación excesiva o la composición espectral incorrecta de la iluminación pueden incluir: aumento de los dolores de cabeza, fatiga laboral, estrés, aumento de la ansiedad y otros síntomas [8] [9] [10] [11] . También se han estudiado modelos animales que demuestran que la luz inevitable tiene un efecto adverso sobre el estado de ánimo [12] . Para las personas que deben despertarse por la noche, la luz nocturna también tuvo un efecto agudo en su estado de alerta y estado de ánimo [13] .
En el libro Blinded by the Light?, escrito por el profesor Stephen Lockley, se pueden encontrar las palabras: “La penetración de la luz, incluso si es tenue, puede tener un efecto moderado sobre los trastornos del sueño y la supresión de la melatonina . Incluso si estas influencias son relativamente pequeñas de noche a noche, un ritmo circadiano continuo, el sueño y la alteración hormonal pueden tener riesgos para la salud a largo plazo . La luz roja es la que menos inhibe la melatonina [15] .
Cuando la luz artificial afecta a los organismos y ecosistemas, se denomina contaminación lumínica ambiental. Si bien la luz nocturna puede ser beneficiosa, neutral o perjudicial para especies específicas, su presencia invariablemente cambia los ecosistemas. Por ejemplo, algunas especies de arañas evitan las áreas iluminadas, mientras que otras especies están felices de crear su telaraña justo en una farola. Dado que las luces de la calle atraen muchos insectos voladores, las arañas a las que no les importa la luz obtienen una ventaja sobre las arañas que la evitan. Este es un ejemplo simple de la forma en que la abundancia de especies y las redes tróficas pueden verse afectadas por la introducción de la luz durante la noche. La contaminación lumínica es una amenaza grave (particularmente para la vida silvestre nocturna), con efectos negativos en la fisiología vegetal y animal. Esto puede confundir la navegación de los animales, alterar las interacciones competitivas, alterar las relaciones depredador-presa y causar daños fisiológicos [16] . Las investigaciones sugieren que la contaminación lumínica alrededor de los lagos impide que el zooplancton (como la dafnia) se alimente de las algas, lo que provoca la proliferación de agua. Esto puede destruir otras plantas del lago y reducir la calidad del agua [17] .
La contaminación lumínica también puede afectar a los ecosistemas de otras formas. Por ejemplo, los lepidópteros y los entomólogos han demostrado que la luz de la noche puede dificultar la navegación de las polillas y otros insectos nocturnos. [18] Las flores que florecen de noche dependen de la polinización de estas polillas, por lo que la iluminación nocturna tiene consecuencias para ellas. Esto puede llevar a una disminución en el número de especies de plantas que, en este escenario, no podrán reproducirse, así como a un cambio en la ecología de la región. [19] Entre los insectos nocturnos , las luciérnagas son objetos particularmente interesantes para los estudios de contaminación lumínica: su brillo está asociado con el comportamiento sexual y, por lo tanto, son muy sensibles a los niveles de luz en el ambiente [20] . Las luciérnagas son buenos modelos para estudiar los efectos de la luz en la vida silvestre nocturna, así como buenos bioindicadores para la luz nocturna artificial debido a su sensibilidad y rápida respuesta a los cambios ambientales [21] .
Un estudio de 2009 [22] informa sobre los efectos perjudiciales en los animales y los ecosistemas debido a la luz polarizada errática o la luz polarizada artificialmente (incluso durante el día, porque la dirección de la polarización natural de la luz solar y su reflejo es una fuente de información para muchos animales). Este tipo de contaminación se denomina contaminación lumínica polarizada. Las fuentes de luz polarizada artificial pueden inducir un comportamiento inapropiado en taxones sensibles a la polarización y alterar las interacciones ecológicas.
La luz sobre estructuras altas puede desorientar a las aves migratorias. Una estimación del número de aves que han muerto por llamar la atención sobre las altas torres es de entre 4 y 5 millones de individuos al año. El programa Fatal Light Awareness trabaja con propietarios de edificios en Toronto, Ontario y otras ciudades canadienses para reducir la mortalidad de las aves apagando las luces durante la migración de las aves.
Las crías de tortugas marinas son otra víctima de la contaminación lumínica. Hay una idea errónea común de que la luna los atrae al agua. Más bien, encuentran el océano alejándose de la silueta oscura de las dunas y su vegetación. Por lo tanto, dicho comportamiento puede ser interferido por la luz artificial [23] . Las aves marinas juveniles también pueden desorientarse por la luz cuando dejan sus nidos y vuelan hacia el mar [24] .
Los anfibios y reptiles también se ven afectados por la contaminación lumínica. La introducción de fuentes de luz durante los períodos oscuros puede interrumpir la producción de melatonina. La melatonina es una hormona que regula la fisiología y el comportamiento fotoperiódico. Algunas especies de ranas y salamandras utilizan brújulas dependientes de la luz para dirigir su comportamiento migratorio hacia sus lugares de reproducción. La luz inyectada también puede causar trastornos del desarrollo, como daños en la retina, mutaciones genéticas [25] [26] [16] .
La astronomía es muy sensible a la contaminación lumínica. El cielo nocturno visto desde la ciudad no se parece a un cielo oscuro real. Skyglow (dispersión de la luz en la atmósfera) reduce el contraste entre las estrellas y las galaxias y el cielo mismo, lo que dificulta ver los objetos oscuros. Este es uno de los factores que ha obligado a la construcción de nuevos telescopios en lugares cada vez más alejados de la ciudad. Algunos astrónomos usan filtros de banda ancha para aumentar el contraste y mejorar la apariencia de objetos oscuros como galaxias y nebulosas. [27] Desafortunadamente, estos filtros no eliminan el efecto de la contaminación lumínica. Reducen el brillo del objeto que se estudia, y esto limita el uso de grandes aumentos. Los filtros de contaminación lumínica funcionan bloqueando ciertas longitudes de onda de luz que cambian el color de un objeto, a menudo creando un tono verde pronunciado. Además, funcionan solo en ciertos tipos de objetos (principalmente nebulosas de emisión ) y son de poca utilidad en estrellas. La visibilidad de los objetos celestes, como galaxias y nebulosas, se ve más afectada por la contaminación lumínica que la visibilidad de las estrellas. Debido a estos problemas de brillo, muchos objetos simplemente se vuelven invisibles en los cielos altamente contaminados alrededor de las grandes ciudades. Para apreciar lo oscuro que está el cielo, basta con buscar la Vía Láctea , que es claramente visible en el cielo natural en una noche astronómica clara y sin luna. La intrusión de luz también dificulta que el observador se adapte a la oscuridad.
Un estudio presentado en la Sociedad Geofísica Estadounidense mostró que la contaminación lumínica destruye los radicales de nitrato , lo que impide la reducción normal durante la noche del smog atmosférico producido por los gases de escape de los automóviles y las fábricas. [28] [29] . Además, cuando los artefactos de iluminación son alimentados por fuentes de energía eléctrica que utilizan combustibles fósiles , debido a las pérdidas de energía, aumenta la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera, lo que puede provocar el calentamiento global .
Por la noche, la polarización de la luz de la luna en el cielo se reduce considerablemente en presencia de contaminación lumínica urbana, porque la luz urbana dispersa no está muy polarizada [30] . Los humanos no pueden ver la luz de la luna polarizada, pero se cree que muchos animales la utilizan para navegar.
Según la recomendación de la International Light Pollution Association http://darksky.org/lighting/lighting-basics/ , para minimizar los efectos nocivos de la contaminación lumínica, así como ahorrar energía:
En 2001, se fundó el Programa Internacional de Sitios de Cielo Oscuro, que certifica ciertos sitios como libres de contaminación lumínica. A principios de 2022, se certificaron 195 lugares de este tipo en el mundo [31] . Por ejemplo, en 2016 en el Tíbet , un área de 2,5 mil kilómetros cuadrados recibió el estatus de área especialmente protegida, donde los astrónomos y turistas pueden mirar las estrellas sin temor a la contaminación lumínica [32] .
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