Ciencia e innovación

La contaminación lumínica aumenta y la Tierra está pagando el precio

El costo para la naturaleza y para la salud humana es cada vez más difícil de ignorar.Friday, April 5

Por Nadia Drake
Fotografías de Babak Tafreshi
La ciudad de Las Vegas arroja una enorme cantidad de luz a su entorno, convirtiendo el cielo nocturno en un lienzo aparentemente blanco.

En una noche clara en 1994, un terremoto retumbó debajo de Los Ángeles y causó un apagón en toda la ciudad justo antes del amanecer. Despiertos sobresaltados, algunos residentes que habían tropezado afuera llamaron a varios centros de emergencia y a un observatorio local para reportar una nube misteriosa en el cielo.

Ese extraño objeto resultó ser la banda de la Vía Láctea, nuestra galaxia doméstica, que durante mucho tiempo había estado oculta a la vista por las luces de la ciudad.

Podría decirse que la lamparita es la invención más transformadora que los humanos han introducido en este planeta. Al presionar un interruptor o al presionar un botón, podemos empujar hacia atrás el velo que naturalmente envolvería nuestras vidas cada noche. Ahora, trabajamos mucho después de que el sol desaparece bajo el horizonte. Jugamos juegos al aire libre hasta que las horas se extienden en dos dígitos. Caminamos con mayor seguridad por las calles de la ciudad después del anochecer

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Pero si las lamparitas tienen un lado oscuro, es que han robado la noche. El exceso de luz que utilizamos en nuestros entornos está poniendo en peligro los ecosistemas ya que daña a los animales cuyos ciclos de vida dependen de la oscuridad. Nos estamos poniendo en peligro al alterar los ritmos bioquímicos que normalmente fluctúan con los niveles de luz natural. Y en un sentido primordial, hemos perdido nuestra conexión con los cielos nocturnos, los tapices en los que nuestros antepasados tejieron sus historias repletas de estrellas, cronometraron la siembra y la cosecha de cultivos y dedujeron las leyes físicas que gobiernan el cosmos.

"La desaparición del cielo nocturno está vinculado a nuestro mundo cada vez más acelerado", dice Amanda Gormley, de la Asociación Internacional del Cielo Oscuro, con sede en Tucson. “Perdemos algo esencial, perdemos una parte de nosotros mismos cuando perdemos el acceso al cielo nocturno. Perdemos esa sensación de quietud y admiración que debería estar en nosotros cada noche", agrega.

Ahora, a medida que las consecuencias de la contaminación lumínica se alejan de las sombras y se centran en el foco de atención, las ciudades , las agencias reguladoras y los grupos conservacionistas están buscando soluciones. Y en algunas áreas, ya se han implementado mejoras sustanciales, impulsadas por una nueva ola de lamparitas más baratas y de mayor eficiencia energética.

Escondido en la luz

La Asociación Internacional del Cielo Oscuro define la contaminación lumínica como "el uso inadecuado o excesivo de la luz artificial". Eso puede tomar muchas formas, lo que incluye el reflejo o el brillo excesivo, el resplandor del cielo, que ahoga el cielo nocturno sobre las áreas urbanas, el traspaso de luz, o la luz dispersa que se refleja donde no se necesita y el desastre o grupos confusos de fuentes de luz brillante.

El brillo artificial del cielo causado por la contaminación lumínica es especialmente intenso en grandes áreas metropolitanas como el centro de Los Ángeles, donde el efecto puede ahogar los cielos estrellados de la noche.

Aunque puede no ser inmediatamente tan tóxico como un derrame químico, la contaminación lumínica se encuentra entre las perturbaciones ambientales más crónicas en la Tierra. En el año 2016, los científicos estimaron que el 99 por ciento de los Estados Unidos continentales y Europa experimentan cierta cantidad de contaminación lumínica. Según las observaciones del satélite de la central nuclear Suomi, un tercio de la humanidad no puede ver la Vía Láctea, incluido casi el 80 por ciento de los norteamericanos. Otro estudio del año 2017 indica que en todo el mundo, la contaminación lumínica aumentó aproximadamente un dos por ciento por año entre el 2012 y el 2016, lo que podría no parecer mucho, pero los porcentajes aumentan.

Eso no es un amanecer: las luces nocturnas de Los Ángeles son visibles desde un camino rural a 145 kilómetros de distancia. Las estimaciones recientes sugieren que el 99 por ciento de las poblaciones de los EE. UU. y Europa viven bajo cielos nocturnos contaminados por la luz.

"Se podría pensar que las organizaciones medioambientales estarían totalmente contaminadas con la luz, porque es un desperdicio tan completo", dice Christopher Kyba, del Centro Alemán de Investigación de Biociencias. "Es un lugar donde se puede reducir el consumo de energía con prácticamente ninguna pérdida para nadie".

En el caso de las luces de interiores, el cambio a nuevos tipos de lamparitas a menudo se relaciona con el ahorro de energía, ya que los propietarios de las viviendas pasaron de las lamparitas incandescentes convencionales a alternativas más baratas y brillantes, como los fluorescentes compactos. Ahora, los diodos emisores de luz, o LED, están impulsando una revolución de la iluminación interior y exterior que podría significar una disminución drástica del consumo de energía, tanto para los consumidores individuales como para las ciudades completas. Cuando Los Ángeles recientemente reemplazó más de 150.000 faroles con LED, la ciudad ahorró aproximadamente $8 millones de dólares anuales o más del 60 por ciento en costos de energía.

Pero mientras que los LED son más baratos que las alternativas anteriores, tienen costos ocultos. Las personas tienden a abusar de ellas sobre iluminando áreas y sin la protección adecuada, estas lamparitas mucho más brillantes arrojan grandes cantidades de luz desperdiciada en todas direcciones. Además, los LED blancos de bajo consumo que se encuentran a menudo en las luces de las calles emiten longitudes de onda de luz azul que rebotan en la atmósfera, lo que aumenta potencialmente el brillo del cielo. También se sabe que estas longitudes de onda afectan a los animales, incluidos los seres humanos, más dramáticamente que las luces que emiten en otras partes del espectro.

Desafortunadamente, medir el impacto real de los LED desde la órbita ha sido complicado, porque la mayoría de los satélites que observan la Tierra no son sensibles a esas longitudes de onda de la luz. En el estudio del 2017 de Kyba, que se basaba en satélites en órbita, la contaminación lumínica en los Estados Unidos parecía permanecer más o menos sin cambios. Kyba sospecha que nuestros cielos se están volviendo más brillantes y atribuye la aparente horizontalidad a los satélites que no pueden ver los LED azules y blancos.

Él y otros dicen que los LED más tenues, más cálidos y protegidos podrían ser enormemente beneficiosos para los cielos oscuros y para los presupuestos energéticos.

"Hecho bien, los LED podrían salvar el planeta, en el sentido de frenar la contaminación lumínica", dice el astrónomo John Barentine, también de la Asociación Internacional del Cielo Oscuro. "Hecho descuidadamente, podría ser devastador".

Impacto fatal

Una mañana de otoño en 1990, justo después del amanecer, Michael Mesure recorrió el distrito financiero de Toronto, caminando por las calles entre los edificios más altos y brillantes de la ciudad. Era una rutina bastante normal para Mesure, que a menudo pasaba sus horas de la madrugada recogiendo y catalogando las víctimas de la noche anterior e intentando rescatar y rehabilitar a los heridos.

"Para donde miraba, solo había cuerpos por todas partes en las veredas", recuerda.

Como en muchas ciudades, las luces nocturnas de Toronto son a menudo letales para las aves. Cegados por el resplandor o atraídos por las luces artificiales, las aves desorientadas vuelan a las ventanas relucientes o se estrellan contra los edificios, a veces cayendo cientos de metros hacia el pavimento.

Mesure, quien cofundó el Programa sin fines de lucro Fatal Light Awareness (FLAP), estima que los edificios de Toronto matan a decenas de miles de aves al año. Gorriones, horneros, juncos, parúlidos, regúlidos y trepadores americanos son solo algunas de las especies en la lista de víctimas. Una buena proporción de esas muertes ocurren durante el día, pero la iluminación artificial también hace que la noche sea mortal y el efecto puede ser sorprendentemente difícil de ver. En la madrugada de Mesure, en los años 90, notó que las gaviotas cazaban los cuerpos de los pájaros.

"No es raro que la gente no sepa que esto es un problema", dice. "Cuando la gente viene a trabajar, todas las aves se han ido".

Una imagen de larga exposición de la Ópera de Sydney revela los senderos fantasmales de aves volando por encima de las enormes luces de la estructura. Las especies locales y migratorias se sienten atraídas por las luces nocturnas artificiales que a menudo las desvían, lo que ocasiona cientos de millones de muertes de aves cada año.

Hoy, los voluntarios de FLAP aún patrullan esos seis bloques cuadrados del distrito financiero, extrayendo datos de las veredas de la ciudad antes de que las gaviotas y los limpiadores puedan llegar a ellos. Descubrieron que la mayoría de las muertes ocurren durante la primavera y el otoño, cuando las luces artificiales afectan dramáticamente a las aves migratorias, en particular a aquellas que viajan durante la noche y que son atraídas a entornos urbanos por las luces brillantes de la ciudad. Multiplica las muertes de Toronto por cada ciudad similar en América del Norte, y es evidente que el exceso de luz mata a millones de aves migratorias cada año.

Incluso lejos de las multitudes de los centros urbanos, nuestro anhelo de luz está cobrando vidas. Los investigadores ya han identificado impactos dañinos en una impactante variedad de especies no urbanas, incluidos los murciélagos , los insectos , las plantas , los peces , las tortugas , los invertebrados marinos, incluidos los corales e incluso los primates.

En Australia, Kylie Robert estudia el ciclo reproductivo del macropus eugenii. Este pequeño marsupial sincroniza su fertilidad con los niveles de luz que se disipan después del solsticio de verano, lo que da lugar a nacimientos seis semanas después. Como consecuencia surgen subsiguientes altas demandas para las madres cuando los recursos alimenticios están en su punto máximo.

"Los macropus sólo requieren de unas pocas noches con tan solo tres minutos de luz reducida para activar la reproducción", dice Robert, de la Universidad La Trobe de Melbourne. "Hay estudios con 147 años de diferencia que describen las fechas promedio de nacimiento dentro de los cinco días de diferencia".

Pero Robert vio algo diferente en las dos poblaciones de macropus que estudió en Garden Island. Una población vivía cerca de una base naval  llena de luces de sodio de alta presión, y la otra vivía en un arbusto no perturbado, donde la luna creciente y menguante causaba la mayor fluctuación en la luz nocturna.

Durante cinco años de estudio, los macropus de los matorrales produjeron descendientes en el momento justo, seis semanas después del solsticio. Pero la población urbana se retrasó cuatro semanas, lo que podría llevar a una incompatibilidad entre las demandas máximas de las crías y la disponibilidad de alimentos. Esta población urbana compensó la disparidad comiendo en céspedes irrigados. Robert sospecha que las luces nocturnas suprimen las hormonas de los macropus que normalmente alcanzan su punto máximo durante períodos de oscuridad cada vez mayores.

"Esperamos ver los mismos efectos en otras especies de reproducción estacional que tienen su actividad reproductiva marcada por el cambio en los niveles de luz", dice Robert.

Fuera de sincronización

Durante milenios, el cambio rítmico entre el día y la noche también determinó nuestra fisiología, desencadenando señales biológicas que nos ayudan a dormir por la noche, a despertarnos por la mañana y a mantenernos sanos.

“La fisiología nocturna depende de la oscuridad. No depende de dormir”, dice Richard Stevens, un epidemiólogo de la Universidad de Connecticut que ha estudiado los vínculos entre la contaminación lumínica y la salud humana durante décadas. "Lo que necesitamos es un período más largo de la noche fisiológica".

Un rico tapiz de estrellas se desvanece en el resplandor de Las Vegas, que es fácilmente visible como un resplandor en el horizonte, incluso a 145 kilómetros de distancia.

La conexión entre la luz y la biología comienza con los fotones que golpean nuestras retinas, lo que desencadena señales que llegan a un nudo de neuronas conocido como el núcleo supraquiasmático. Ese nudo es un regulador crucial de la glándula pineal del cerebro, que produce la hormona melatonina. A través de esta vía, la melatonina normalmente comienza a aumentar al atardecer y alcanza su punto máximo alrededor de la medianoche, desencadenando una cascada de reacciones que regulan los ciclos de sueño- vigilia, disminuye la temperatura corporal, disminuye el metabolismo y aumenta la leptina, una hormona que reduce el apetito.

"Era muy importante para los seres humanos no sentir hambre en medio de la noche, porque si estás buscando comida, te convertirás en comida", dice Stevens.

Ya sea que se trate de una pantalla de computadora, una luz de baño brillante o luces de la calle intensas que brillan en nuestras ventanas, las luces eléctricas para interiores y exteriores interfieren con los ritmos circadianos impidiendo el flujo y el reflujo normales de la melatonina. La obesidad es una consecuencia de los problemas de luz con nuestra fisiología nocturna, ya que es probable que esté vinculada a niveles persistentemente bajos de leptina . Según una serie de estudios, también se cree que los niveles bajos de melatonina y la alteración circadiana desempeñan un papel en las enfermedades cardíacas, la diabetes, la depresión y el cáncer, en particular el cáncer de mama, según el cual Stevens afirma que los datos son particularmente convincentes.

El guardabosques y jefe de educación Patrick Taylor dirige una sesión de fotografía nocturna en el cielo oscuro del Death Valley.

Las consecuencias son particularmente profundas en los trabajadores del turno nocturno, como los camioneros y los auxiliares de vuelo, que son casos de estudio sobre la desordenada biología circadiana. En el año 2007, la Organización Mundial de la Salud declaró que el trabajo por turnos era un factor de riesgo para el cáncer. Y en el 2012, la Asociación Médica Americana advirtió que el uso generalizado de la iluminación nocturna "genera efectos potencialmente dañinos para la salud y/o situaciones peligrosas".

El impacto psicológico de perder el cielo nocturno tampoco debe ser subestimado.

Dacher Keltner, psicólogo de la Universidad de California en Berkeley, dice que el lienzo salpicado de estrellas que gira sobre sus noches claras despierta una sensación de asombro y fascinación que puede traducirse en comportamientos humanos positivos. En los estudios de laboratorio, los participantes que habían experimentado recientemente esa sensación obtuvieron puntuaciones más altas en las evaluaciones de razonamiento científico y fueron más amables, más altruistas y menos materialistas.

"Los filósofos han escrito sobre cómo un cielo hermoso y grande te hace sentir como si fueras parte de algo grande, como si fuera sagrado, como si tuviera un propósito", dice. "Por el contrario, un cielo lleno de humo que se acerca a ti o un cielo nocturno que está lleno de contaminación, pesa mucho en tu conciencia".

Salvando a las tortugas marinas

Si la batalla contra la contaminación lumínica tuviera una mascota, probablemente sería una tortuga marina. Los efectos dañinos de la luz costera en estas criaturas amenazadas son quizás los más conocidos. Pero en Florida, al menos, la gente que corre para salvar a las tortugas marinas finalmente está cambiando la marea.

Entre otras ayudas a la navegación, las crías de tortugas marinas utilizan la luz de la luna reflejada en las olas como guía hacia el mar. Pero los rascacielos, los complejos turísticos, los bares, los centros comerciales, los restaurantes y las casas brillan a lo largo de las mismas costas de Florida, donde más del 90 por ciento de las tortugas marinas se anidan en los Estados Unidos. Esas luces brillantes crean innumerables lunas falsas y horizontes fascinantes y brillantes, y las pequeñas tortugas se desorientan y vagan en rutas o en propiedades en gran número. Para una cría, cada minuto en la tierra significa esquivar una serie de peligros. Cuando sale el sol, una tortuga desorientada  literalmente es casi tostada: deshidratada, sobrecalentada y una presa fácil para los depredadores. Incluso entre aquellas que llegan al océano, tan solo una de cada diez mil sobrevivirá hasta la edad adulta.

"Hay decenas de miles de desorientaciones de crías cada año", dice David Godfrey, director ejecutivo de Sea Turtle Conservancy, con sede en Gainesville. "La contaminación lumínica es una de las dos mayores fuentes de mortalidad para las tortugas marinas de incubación en nuestras costas".

Por lo tanto, él y sus colegas, con un poco de ayuda de los fondos de recuperación de derrames de petróleo y las ordenanzas locales de iluminación aptas para las tortugas, han estado lentamente reencendiendo la costa de Florida. Sin costo para los dueños de las propiedades, están comenzando con los puntos de desorientación y con las propiedades que existían antes de que aprobaran las regulaciones de iluminación. Han pasado casi 10 años desde que comenzó el proyecto, y Godfrey dice que los dueños de las propiedades están tan contentos con las luces más nuevas y con mayor eficiencia energética que una vez que una o dos casas adoptan una iluminación apta para las tortugas, las propiedades vecinas a menudo hacen lo mismo.

El nuevo diseño de iluminación sigue tres principios fundamentales que pueden proteger no solo a las tortugas, sino también a los seres humanos y a otros animales salvajes. Algunos de estos principios pueden ser adoptados por los propietarios individuales, mientras que otros requieren que los municipios cambien las luces de las calles y otras instalaciones públicas.

Un paso clave es mantener las luces bajas en el suelo. En lugar de iluminar un estacionamiento con postes de 8 metros, las luces de solo 3 metros de altura funcionarán, dice Godfrey. Para peatonales, las luces de pie en el suelo son tan efectivas como las lámparas de techo. Los expertos en contaminación lumínica también sugieren proteger los artefactos de iluminación para que iluminen directamente su objetivo, en lugar de proyectar la luz en todas las direcciones. Los propietarios también pueden considerar instalar temporizadores, reguladores de luz o sensores de movimiento que enciendan las luces exteriores solo cuando sean necesarias.

Lo más importante para los animales que son sensibles a la luz es que las luminarias exteriores deben usar LED de longitud de onda más larga en lugar de luces blancas brillantes. Las crías de tortuga, por ejemplo, no responden a las lamparitas que emiten un cálido resplandor ámbar. Ese tipo de luz es en realidad mejor para los seres humanos, también, según los estudios de cómo nuestros cuerpos responden a la luz azul-blanca común en los televisores y teléfonos inteligentes más nuevos.

Aunque la modernización inicial podría insumir algunos dólares, los ahorros de costos a largo plazo a menudo se suman a las facturas de energía que son un 70 por ciento más bajas que antes, dice Godfrey. A lo largo de la costa de Florida, la instalación de luces exteriores aptas para tortugas para una vivienda unifamiliar cuesta entre $ 1500 y $4.000 dólares, un pequeño edificio de apartamentos puede estar en el orden de los $ 25.000 dólares y un gran complejo turístico o complejo de condominios puede estar entre $30.000 y $80.000 dólares. Hasta la fecha, el grupo ha trabajado con cientos de propiedades a lo largo de 40 kilómetros de la playa de arena, mientras monitorea las tasas de desorientación de las crías antes y después de la adaptación.

"Frente a todas las propiedades que hemos modernizado, la tasa de desorientación se ha reducido a cero", dice, señalando que están trabajando con propiedades en otros puntos de anidación de tortugas marinas, como Costa Rica. "Mientras tengamos el dinero disponible, seguiremos haciendo este proyecto".

Delicias del cielo oscuro

A medida que las consecuencias de la contaminación lumínica se han hecho más visibles, las reglamentaciones de iluminación han comenzado a evolucionar. Canadá promulgó leyes de iluminación (y construcción) amigables con las aves a mediados de la década de 1990, y ahora numerosas ciudades, entre ellas Toronto, Washington, DC y Nueva York, participan en campañas para apagar la luz durante las temporadas de mayor migración. Y en el año 2016, la Asociación Médica Americana respondió al creciente cuerpo de evidencia que sugiere que los LED intensos son perjudiciales para la salud humana al recomendar que las comunidades cambien las luces de las calles para "minimizar y controlar la iluminación ambiental rica azul".

Ciudades enteras incluso están reemplazando sus luces en un intento de recuperar la noche y reducir el desperdicio de energía. Flagstaff, Arizona, fue la primera ciudad en ser designada como comunidad de cielo oscuro por la Asociación Internacional del Cielo Oscuro, y Chicago está en el proceso de modernizar sus accesorios.

Hasta el momento, las dudas sobre la iluminación tenue y escasa que causa un aumento de los crímenes o una menor seguridad durante la noche no han sido respaldadas por los datos en el West Garfield Park de Chicago, los callejones más iluminados en realidad llevaron a un aumento en el crimen denunciado. Y anecdóticamente, las personas descubren que una iluminación menos brillante hace que sea más fácil ver en áreas no iluminadas, porque nuestros ojos se adaptan más rápidamente a la oscuridad.

Para algunas ciudades, eliminar la contaminación lumínica es también una forma de aumentar los ingresos del turismo y al mismo tiempo fortalecer la conexión de la humanidad con el cielo nocturno. Considera la ciudad de Jasper, Alberta. Ubicada en las remotas Montañas Rocosas canadienses, Jasper es un refugio para los amantes de las montañas, la naturaleza y el aire libre. A sólo unos minutos en auto fuera de la ciudad, los observadores de estrellas pueden ver una deslumbrante variedad de maravillas nocturnas, desde estrellas y satélites ocultos hasta meteoritos y la aurora boreal.

Desde el año 2010, la ciudad ha realizado el Festival del Cielo Nocturno en el otoño que ha reunido a miles de personas. Pero los residentes de Jasper no están conformes con tener visibles las maravillas nocturnas más allá de sus fronteras. La ciudad ahora está trabajando con Lumican, una empresa canadiense que está asociada con la Asociación del Cielo Nocturno para reemplazar todas las luces de las calles. Programado para comenzar este verano, los aproximadamente 400 accesorios de la ciudad serán reemplazados por LEDs Lumican blindados configurados a temperaturas de color que oscilarán entre 1.427 y 1927 Celsius, que emiten un resplandor ámbar de manera eficiente y limitan las longitudes de onda azules más dañinas.

“Al principio, lo que nos llamó la atención fue lo horrible que se veían todas estas nuevas luces en la calle con LED, tan resplandecientes, como una prisión, y demasiado brillantes", dice Lara Mitchell de Lumican. Cuando se dio cuenta de que dicho alumbrado público borra las estrellas y daña los ecosistemas, la compañía se dirigió a combatir la contaminación lumínica.

En toda América del Norte y en Europa, los parques de cielo oscuro están aumentando y los festivales como el de Jasper están floreciendo. La gente está comenzando a reconectarse con el lienzo brillante que se encuentra en lo alto a medida que las tecnologías están disponibles en escalas que ayudarán a la humanidad a reclamar más de esta majestad natural de la noche, si decidimos usarlas.

Christopher Kyba, el científico que estudia la contaminación lumínica a nivel global, apunta a "Cafe Terrace at Night" de van Gogh como su imagen de una escena nocturna ideal.

“Este es el sueño de lo que quiere tener: una iluminación agradable, cálida y uniforme. Puedes ver muchas estrellas arriba, las fachadas están apagadas ”, dice. "Mira cientos de años atrás para ver la iluminación idealizada", concluye.

Babak Tafreshi, fundador del programa The World at Night (TWAN), ha estado fotografiando el cielo nocturno de todos los continentes en las últimas dos décadas para compartir los valores de los cielos oscuros y la importancia del ambiente nocturno natural.