Ciencia Sociedad y ciencia

El lado oscuro de contaminar con luz

De forma frecuente, la falta de luz se relaciona con ceguera, tiempos difíciles y peligro, por ello, parece extraño que para defender los beneficios de la luz necesitemos pensar a la oscuridad como un patrimonio común que proteger. Esto que es una realidad resulta menos caprichoso cuando recordamos que un cielo a oscuras permitió a la humanidad dar sentido a su tiempo y lugar en el Universo: cuando hablamos de oscuridad en la naturaleza hablamos de encender otra luz.

Para involucrarnos en preservar la oscuridad, debemos conocer e identificar qué la afecta y qué cambia cuando es modificada; en esto trabajan científicas y científicos con proyectos presentes, lecturas del pasado y proyecciones futuras sobre lo que podríamos perder al seguir usando más, en lugar de optar por mejor iluminación.

El único paisaje que compartimos como humanidad es el cielo, de él hemos extraído información valiosa interpretando la luz de objetos celestes, una de las mayores pérdidas al descuidar la oscuridad está en la astronomía, ciencia en la que ver más lejos en términos de distancia significa ver más atrás en el tiempo; sin cielos oscuros se oculta el contraste necesario para ver estrellas, galaxias y otros objetos lejanos.  

En cuanto se organizaron los astrónomos para defender la oscuridad, investigadores de distintas ramas se sumaron a la misión, ahora, nuevos estudios demuestran que no usar bien la iluminación artificial afecta la vida en la Tierra.

Vigilando la luz artificial

Primero los datos, ¿cuáles necesitamos para estudiar la luz artificial? Joshua Muñoz Salazar nos contó su experiencia estudiando la luz artificial durante la noche en la CdMx, sitio donde hay alrededor de 600 mil luminarias públicas.

Conocer las fuentes de luz artificial fue el primer paso para estudiar su presencia en la ciudad más grande de México, este dato fue esencial para la modelación que realizó Joshua en su tesis de licenciatura “Estudio de la luz artificial durante la noche en la Ciudad de México (1)”, su trabajo usa el modelo SkyGlow desarrollado por Miroslav Kocifaj de la Academia Eslovaca de Ciencias.

Con estos modelos, tratan de emular cómo se mueve la luz proveniente de las ciudades en la atmósfera; para el caso de la CdMx, el experto en ciencias de la tierra investigó el número y distribución de las luminarias en cada una de las 16 alcaldías que la conforman.

Para estimar la cantidad de luz que va al cielo, explicó: “Consideramos que es una fracción de la luz producida por una luminaria la que se escapa a la atmósfera; es decir, una parte va al suelo, que es donde se necesita, pero cerca de 30 por ciento de la luz se emite hacia arriba, donde nadie la ocupará”.

Este efecto de dispersión se ve agravado por otras condiciones, pues la atmósfera no es un medio homogéneo sino que está formada por partículas de aerosol y nubes, elementos que modulan la luz que escapa hacia ella y la hacen rebotar.

En cuanto al rebote, experimentaron cómo cambiaría el brillo del cielo con diferentes tipos de luz. En la CdMx la mayoría de las luminarias son de halogenuros metálicos, pero al cambiarlo a LED se observa que “por su distribución espectral, es decir, en donde se emite la mayor parte de la luz en el espectro electromagnético, es más factible su esparcimiento en la atmósfera, por lo que tiene mayor potencial para contaminar, lumínicamente hablando”. 

También los diferentes tipos de nubes fueron observados pues su contenido de agua líquida les orienta para conocer sus propiedades ópticas, “es decir, cuánto va a esparcir una nube”. 

En el modelo incluyeron datos de las propiedades de bulto del aerosol atmosférico, tales como el espesor óptico de aerosol, el parámetro de Angstrom y el albedo de esparcimiento simple. “Todos estos elementos se conjugan dentro del modelo para conocer la cantidad de luz en el cielo dadas estas características”.

Aunado a esta modelación, el egresado de la UNAM usó imágenes del satélite Suomi National Polar-orbiting Parternship que toma datos a través del sensor Visible Infrared Imaging Radiometer Suite y cuya información permite conocer la radiancia, que es la cantidad de radiación emitida en un área en particular.

(Crédito: NASA Earth Observatory imagen de Joshua Stevens, usando Suomi NPP VIIRS datos de Miguel Román, NASA’s Goddard Space Flight Center)

Como el satélite tiene registros desde 2013, fue posible analizar la evolución de las manchas luminosas en la ciudad. Detectaron que “en promedio el brillo tiene un avance de 2 por ciento al año, dato congruente con lo que se ha reportado en estudios como “Atlas mundial de brillo artificial del cielo nocturno” (A).

En dicho también Atlas se menciona que 83 por ciento de la población mundial vive en lugares contaminados por la luz, es decir sitios donde el brillo de las estrellas se encuentra ahogado.

Impacto biológico

La luz no parece un problema si nos permite cruzar más seguros una calle o encontrar un domicilio durante la noche, pero comienza a serlo cuando su presencia oculta otras posibilidades como realizar observaciones astronómicas o dormir adecuadamente (2).

En el caso de otras especies, la luz complica asuntos como la migración, la regeneración de células y la reproducción, para algunas especies la presencia de luz supone una movilización forzada a zonas no aptas para ellas o les desorienta al viajar de noche poniéndolas en peligro.

La contaminación lumínica es definida por la Asociación Internacional de Cielo Oscuro (IDA, por sus siglas en inglés) como cualquier efecto adverso de la luz artificial y detallan que “las plantas y los animales dependen del ciclo diario de luz y oscuridad de la Tierra para gobernar los comportamientos que sustentan la vida, como la reproducción, la nutrición, el sueño y la protección contra los depredadores (3)”.

Diversas secuelas se han detectado en la biodiversidad, Joshua Muñoz, quien es delegado de la IDA en México , indicó que esta contaminación afecta a los murciélagos dado que su nivel de nocturnidad es cercano a 100 por ciento, por lo que grandes cantidades de luz artificial obstruyen su navegación, “estos animales usan la ecolocalización, la luz en ciertas frecuencias puede alterar su sentido de la orientación”.

En el caso específico de los murciélagos insectívoros, su fuente de alimentación se ve afectada de forma directa por la luz blanca-azul (4).

El también galardonado con el Premio Francisco Medina Martínez, de la Unión Geofísica Mexicana en la mejor tesis de licenciatura 2018-2020 en Ciencias de la Tierra, detalló que la mayoría de los estudios para medir las consecuencias de la iluminación en la biodiversidad se realiza en laboratorios donde es más fácil controlar qué y cómo se ve afectada una vida frente a factores externos.

Un ejemplo es el estudio titulado “La luz artificial nocturna como nueva amenaza para la polinización (5)”, en este se midieron las visitas de polinizadores en sitios iluminados durante la noche y en espacios libres de luz.

En su experimento encontraron que las visitas nocturnas a las plantas iluminadas se redujeron 62 por ciento en comparación con las áreas oscuras.

Esta investigación publicada en Nature señala que los polinizadores nocturnos y diurnos actúan como una red de trabajo, por lo que advierten la posibilidad de que las consecuencias de la luz artificial se extienda más allá del tiempo en que están encendidas.

La atracción de los polinizadores a la luz o sus posibles reacciones fisiológicas siguen en estudio. “Con los insectos es algo conocido, las grandes luminarias les resultan atractivas y por ello chocan constantemente con ellas, en ese acto pueden morir de agotamiento o incluso quemarse”, agregó Joshua.

En su tesis, señala además que los insectos “utilizan la luz del firmamento como referencia de navegación y sus sistemas visuales están adaptados a niveles muy bajos de luz”.

En otras especies se ve impactada la salud de su población. El croar nocturno de las ranas, que es parte de su ritual de reproducción, puede verse disminuido con el exceso de luz; mientras que las tortugas marinas necesitan identificar el brillo del mar para dirigirse a él después de nacer, por lo que las fuentes de luz artificial las desorientan.

Los efectos en la salud humana y en otras formas de vida se siguen estudiando bajo el principio de que hemos evolucionado en un entorno natural de luz y oscuridad, al tiempo que el día y la noche regulan nuestro metabolismo y comportamiento, por lo que una modificación abrupta de estos ciclos es peligrosa.

Cielo sin estrellas

Los gastos por una mala contención del uso de luz y el crecimiento desmedido de las ciudades han impactado en la infraestructura destinada para vigilar qué pasa en nuestro Universo, de hecho, la historia del Observatorio Nacional se puede contar a través de sus variadas reubicaciones forzadas por la contaminación lumínica.

Este centro de estudios inició en Chapultepec, tras el crecimiento de la ciudad fue enviado a Tacubaya, luego, cuando este sitio se llenó de luz artificial, se llevó a Tonanzintla, posteriormente en 1967 “debido al crecimiento de las ciudades de Puebla y Cholula con su consecuente contaminación lumínica”, se propuso otro traslado para el observatorio. 

De esta manera se construyó el Observatorio Astronómico Nacional San Pedro Mártir en Baja California. Sobra decir que la reinstalación de este observatorio ha sido costosa y que, así como las posibilidades de los astrónomos y astrónomas han sido vetados de las ciudades incluso teniendo potentes aparatos, esa imagen estrellada del cielo también se ha arrebatado a los ojos de la ciudadanía. 

Vecina de la CdMx, pero con Vía Láctea

Desde 2007 fue lanzada la iniciativa Starlight, una campaña internacional para defender los cielos oscuros y el derecho general a la observación de las estrellas, dicha propuesta incluye una declaración conocida como “La luz de las estrellas(6)”.

Como primer punto la declaración refiere: “El derecho a un cielo nocturno no contaminado que permita disfrutar de la contemplación del firmamento, debe considerarse como un derecho inalienable de la humanidad, equiparable al resto de los derechos ambientales, sociales y culturales, atendiendo a su incidencia en el desarrollo de todos los pueblos y a su repercusión en la conservación de la diversidad biológica”.

En México, se impulsa una iniciativa en estos términos, en donde se propone a Peña del Aire, como primer sitio de cielo oscuro en México. La candidatura es impulsada por Joshua Muñoz Salazar y Carles Canet Miquel, ambos del Centro de Ciencias de la Atmósfera, y Daniela Cafaggi Lemus, del Instituto de Ecología, con el apoyo de Fernando Ávila Castro, del Instituto de Astronomía.

En este sitio hidalguense, el también miembro del grupo multidisciplinario de “Luces sobre la ciudad” de la Secretaría de Educación, Ciencia, Tecnología e Innovación de la CdMx, Joshua Muñoz, indicó que confluyen aspectos muy importantes:

1) Es parte de la Reserva de la Biósfera de la Barranca de Metztitlán, por lo que es un punto con alta biodiversidad.

2) Es uno de los 31 geositios del Geoparque Comarca Minera. Los geoparques son un reconocimiento otorgado por la UNESCO a sitios con gran relevancia geológica, biológica y cultural.

Peña del Aire.

Joshua Muñoz nos contó que Peña del Aire es una barranca con una vista impresionante de día y de noche, siendo una suerte lo que ocurre a oscuras, porque aunque es una región vecina de la CdMx y de Pachuca, por un lado “la sierra de Pachuca contiene el brillo que estas ciudades le envían”, mientras que en el otro borde del mirador “hay una zona deshabitada que colinda con Veracruz pero cuyo asentamiento limítrofe no genera contaminación lumínica”. Por lo que de forma natural ambos flancos de este sitio son afortunados.

Otra de las cosas que ayudan a los cielos oscuros en el caso de Peña del Aire, señaló, es que es una región semiárida, por lo que su baja humedad hace menos probable que se formen nubes y además mantiene una baja turbulencia atmosférica.

Con tal turbulencia se deforma el paso de la luz “por ejemplo, cuando ves a las estrellas tiritar ese efecto óptico se debe a la turbulencia atmosférica, y en Peña del Aire hay bajos niveles de eso”.

Para demostrar que están en un cielo oscuro, deben usar un Sky Quality Meter, “un dispositivo que mide la oscuridad del cielo en magnitudes astronómicas”.

A estas mediciones se suma la evidencia fotográfica del cielo, les solicitan la escala de Bortle,un método cualitativo para identificar objetos celestes, esta escala va del 1 al 9, siendo el 1 un sitio excelente para la observación astronómica y el 9 sitios con altos niveles de contaminación lumínica, como el centro de una ciudad.

(Escala de Bortle. Crédito: KWOS)

“El proyecto del parque de cielo oscuro en Peña del Aire comparte la visión del Geoparque, al ser una iniciativa cercana con los habitantes del territorio, mismos que están muy orgullosos de pertenecer al escaso 20% de la población mundial que tiene acceso a los cielos oscuros en su vida diaria”, acotó.

“Incluso los ejidatarios trabajan actualmente para acondicionar las 16 luminarias que existen en el polígono del parque propuesto y que estas no sean una fuente de contaminación lumínica”.

Para Joshua Muñoz estamos ante la urgencia de defender la oscuridad pues “si se pierde el cielo oscuro se pierden indirectamente los ecosistemas e incluso las conexiones metafísicas que los humanos tenemos con nuestro entorno natural”.

Más luz no significa mejor iluminación

El 19 de enero de este año en México, entró en vigor una reforma a la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente para prevenir, reducir y controlar la contaminación lumínica en la atmósfera”.

La Cámara de Diputados señala que tal reforma busca “la recuperación de la transparencia del cielo y la reducción del gasto en consumo de energía eléctrica para el suministro del servicio de alumbrado público, mediante el uso de luminarias adecuadas y , en consecuencia, reducir las emisiones de gas de efecto invernadero, causante del calentamiento global” (7).

El decreto se enfoca en reducir el uso de luminarias que alteren las observaciones nocturnas, que representen gastos energéticos innecesarios y que dañen a los seres vivos.

Iniciativas como Starlight y la búsqueda de una designación de cielo oscuro para Peña del Aire implican comunicar la importancia de buenas prácticas de iluminación, “esto tiene un trasfondo comenzando por cómo nos relacionamos con nuestros recursos. En muchas ciudades se reproduce una mala creencia de que más es mejor”.

Lo que proponen desde la Asociación Internacional de Cielo Oscuro es una práctica responsable de iluminación a partir de cinco puntos que el experto en ciencias de la tierra nos compartió:

1) Retirar iluminación innecesaria. Este punto implica replantearnos la función y utilidad de cada luz.

2) Toda iluminación debe ir dirigida hacia abajo. Modificar con “capuchas” las luminarias que envían luz hacia zonas donde no se usa.

3) Temperatura de color. Recomiendan que sea debajo de los 3 000 Kelvin (K), con este límite se restringe mucha luz azul, la cual se mueve más fácil en la atmósfera, “la que proviene de LED viaja de forma más eficiente en la atmósfera por su longitud de onda, mientras que debajo de los 3 000 K tienes radiación cercana al infrarrojo, son luces más cálidas y su efecto en la contaminación lumínica es menor”.

4) Luces controladas. Conocer cuales puedes apagar y controlar a partir de cierta hora de la noche. “Si puedes apagar una luz, hazlo”.

5) Eficiencia energética. Garantizar una calidad de la iluminación pero con menos recursos.

En cuestiones económicas, si no regulamos el uso de la luz pagamos más por recursos que no se emplean, mientras que en cuestiones ambientales el daño puede ser irreparable, en el artículo “El valor de la oscuridad. Un marco moral para la iluminación nocturna urbana (8)”, se cita un estimado en el que “cortar toda la luz desperdiciada en los Estados Unidos podría tener el efecto equivalente en las emisiones de CO2 que eliminar 9.5 millones de automóviles de la carretera”.

Dicho texto escrito por Taylor Stone (investigador de ética de la tecnología) enuncia otros valores relacionados con la protección de los cielos nocturnos tales como ser catalizadores de felicidad por dotarnos de experiencias bellas, llevarnos a preservar el patrimonio cultural originado en la observación y su vinculación con la naturaleza: “Promover las noches oscuras puede entenderse como una forma de preservar una conexión con el mundo más allá de lo humano”.

Han pasado 412 años desde que Galileo observó por primera vez la noche con un telescopio, arrojarnos hoy a la oscuridad es redimensionar nuestra relación con los recursos naturales, es poner un pie en la Tierra junto a las especies con las que compartimos mundo y hacernos cargo de nuestras emisiones, esto mientras nuestros ojos cuidan el cielo.

En lugar de encender miles de luces por miedo a no ver, podemos dejar que otros resplandores provenientes de estrellas y galaxias nos vinculen con el único paisaje compartido de la humanidad, un cielo oscuro es un viaje al pasado de nuestro Universo y una conexión con otros brillos que pueden renovar nuestras perspectivas de tiempo y lugar. 

Mira la plática completa que tuvimos con Joshua Muñoz y Daniela Cafaggi sobre cielos oscuros.

Fuentes

  1. http://132.248.9.195/ptd2020/mayo/0801966/Index.html

(A) https://advances.sciencemag.org/content/2/6/e1600377

2. https://accionyreaccion.org/2020/09/07/dormir-versus-pandemia-como-afecta-el-confinamiento-a-nuestro-sueno/

3. https://www.darksky.org/light-pollution/wildlife/

4. https://cielososcuros.org/contaminacion-luminica/biodiversidad/

5. https://www.nature.com/articles/nature23288

6. https://www.starlight2007.net/declaracion.html

7. https://comunicacionnoticias.diputados.gob.mx/comunicacion/index.php/notilegis/dof-publica-reforma-en-materia-de-control-de-la-contaminacion-luminica-en-la-atmosfera#gsc.tab=0

8. https://link.springer.com/article/10.1007/s11948-017-9924-0

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Salir /  Cambiar )

Google photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google. Salir /  Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Salir /  Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Salir /  Cambiar )

Conectando a %s

A %d blogueros les gusta esto: