Contaminación lumínica

La contaminación lumínica es la presencia de iluminación artificial no deseada, inapropiada o excesiva. En un sentido descriptivo, el término "contaminación lumínica" se refiere a los efectos de cualquier iluminación mal implementada, durante el día o la noche. La contaminación lumínica puede entenderse no solo como un fenómeno resultante de una fuente o tipo de contaminación específica, sino también como un contribuyente al impacto colectivo más amplio de varias fuentes de contaminación.

Aunque este tipo de contaminación puede existir durante todo el día, sus efectos se magnifican durante la noche con el contraste de la oscuridad. Se ha estimado que el 83 por ciento de la población mundial vive bajo cielos con contaminación lumínica y que el 23 por ciento de la superficie terrestre del mundo se ve afectada por el brillo del cielo. La superficie afectada por la iluminación artificial sigue aumentando. Un efecto secundario importante de la urbanización, se culpa a la contaminación lumínica de comprometer la salud, alterar los ecosistemas y estropear los entornos estéticos.

Las soluciones a la contaminación lumínica suelen ser pasos sencillos, como ajustar las lámparas o usar bombillas más adecuadas. Sin embargo, debido a que es un fenómeno creado por el hombre, abordar sus impactos en los humanos y los sistemas ecológicos más amplios de la Tierra implica grandes complejidades sociales que superponen la contaminación lumínica con consideraciones políticas, sociales y económicas.

Definiciones

La contaminación lumínica es la presencia de luz artificial antropogénica en condiciones de oscuridad.

El término se usa más comúnmente en relación con el entorno exterior y los alrededores, pero también se usa para referirse a la luz artificial en interiores. Las consecuencias adversas son múltiples; algunos de ellos pueden no ser conocidos todavía. La contaminación lumínica compite con la luz de las estrellas en el cielo nocturno por los residentes urbanos, interfiere con los observatorios astronómicos y, como cualquier otra forma de contaminación, altera los ecosistemas y tiene efectos adversos para la salud.

La contaminación lumínica es un efecto secundario de la civilización industrial. Sus fuentes incluyen iluminación exterior e interior de edificios, publicidad, iluminación de áreas exteriores (como aparcamientos), oficinas, fábricas, farolas y recintos deportivos iluminados. Es más grave en áreas altamente industrializadas y densamente pobladas de América del Norte, Europa y Asia y en las principales ciudades de Oriente Medio y África del Norte como Teherán y El Cairo, pero incluso cantidades relativamente pequeñas de luz pueden notarse y crear problemas. La conciencia de los efectos nocivos de la contaminación lumínica comenzó en la segunda mitad del siglo XIX, pero los esfuerzos para abordar los efectos no comenzaron hasta la década de 1950.En la década de 1980 surgió un movimiento global de cielo oscuro con la fundación de la Asociación Internacional de Cielo Oscuro (IDA). En la actualidad, existen organizaciones educativas y de defensa de este tipo en muchos países del mundo.

Resultados

Los defensores de la conservación de la energía sostienen que la contaminación lumínica debe abordarse cambiando los hábitos de la sociedad, de modo que la iluminación se use de manera más eficiente, con menos desperdicio y menos creación de iluminación no deseada o innecesaria. Varios grupos de la industria también reconocen la contaminación lumínica como un problema importante. Por ejemplo, la Institución de Ingenieros de Iluminación del Reino Unido brinda a sus miembros información sobre la contaminación lumínica, los problemas que causa y cómo reducir su impacto. Aunque investigaciones recientes apuntan que la eficiencia energética no es suficiente para reducir la contaminación lumínica debido al efecto rebote.

Dado que las personas pueden estar en desacuerdo sobre si una fuente de iluminación en particular es irritante o cuán importantes son sus efectos en la vida no humana, es común que una persona considere como contaminación lumínica algo que otra considera deseable. Un ejemplo se encuentra en la publicidad, cuando un anunciante desea que ciertas luces sean brillantes y visibles mientras que otros las encuentran molestas. Otros tipos de contaminación lumínica son menos discutidos. Por ejemplo, la luz que cruza accidentalmente los límites de una propiedad y molesta a un vecino generalmente se considera desperdiciada y contaminante.

Por esta y otras razones, las decisiones sobre cómo gestionar la luz artificial suelen estar marcadas por disputas. Las diferencias de opinión sobre qué luz es razonable y quién debería tener autoridad y responsabilidad a veces hace que las partes tengan que negociar. Cuando se desee que tales decisiones estén respaldadas por datos objetivos, los niveles de luz se pueden cuantificar mediante mediciones de campo o modelos matemáticos, cuyos resultados generalmente se representan en mapas de isófotas o mapas de contorno de luz. Para hacer frente a la contaminación lumínica, las autoridades han tomado una variedad de medidas según los intereses, creencias y entendimientos de la sociedad involucrada. Estas medidas van desde no hacer nada hasta implementar leyes y regulaciones estrictas que especifican cómo se pueden instalar y usar las luces.

Tipos

La contaminación lumínica se produce por el uso ineficiente o innecesario de la luz artificial. Las categorías específicas de contaminación lumínica incluyen el traspaso de luz, la sobreiluminación, el deslumbramiento, el desorden de luces y el brillo del cielo. Una sola fuente de luz infractora a menudo cae en más de una de estas categorías.

Traspaso de luz

El traspaso de luz ocurre cuando la luz no deseada ingresa a la propiedad de uno, por ejemplo, al brillar sobre la cerca de un vecino. Un problema común de traspaso de luz ocurre cuando una luz fuerte entra por la ventana de la casa desde el exterior, causando problemas como la falta de sueño. Varias ciudades de EE. UU. han desarrollado estándares para la iluminación exterior a fin de proteger los derechos de sus ciudadanos contra el traspaso de luz. Para ayudarlos, la Asociación Internacional del Cielo Oscuro ha desarrollado un conjunto de ordenanzas modelo de iluminación.

La Dark-Sky Association se inició para reducir la luz que sube al cielo, lo que reduce la visibilidad de las estrellas (ver Skyglow a continuación). Esta es cualquier luz que se emite a más de 90° por encima del nadir. Al limitar la luz en esta marca de 90°, también han reducido la salida de luz en el rango de 80 a 90°, lo que crea la mayoría de los problemas de traspaso de luz.

Las agencias federales de EE. UU. también pueden hacer cumplir las normas y procesar quejas dentro de sus áreas de jurisdicción. Por ejemplo, en el caso de traspaso de luz por luces estroboscópicas blancas de torres de comunicación que excedan los requisitos mínimos de iluminación de la FAA, la Comisión Federal de Comunicaciones mantiene una base de datos de registro de estructura de antena que los ciudadanos pueden usar para identificar estructuras infractoras y proporciona un mecanismo para procesar las consultas de los ciudadanos. y quejas El US Green Building Council (USGBC) también ha incorporado un crédito para reducir la cantidad de luz que traspasa y el brillo del cielo en su estándar de construcción ecológica conocido como LEED.

El traspaso de luz se puede reducir seleccionando dispositivos de iluminación que limiten la cantidad de luz emitida a más de 80° por encima del nadir. Las definiciones de IESNA incluyen corte completo (0%), corte (10%) y semicorte (20%). (Estas definiciones también incluyen límites en la luz emitida por encima de 90° para reducir el brillo del cielo).

Sobre-iluminación

La sobreiluminación es el uso excesivo de la luz.

En los EE. UU., la iluminación de edificios comerciales consume más de 81,68 teravatios (datos de 1999) de electricidad, según el DOE. Incluso entre los países desarrollados existen grandes diferencias en los patrones de uso de la luz. Las ciudades estadounidenses emiten de tres a cinco veces más luz al espacio per cápita en comparación con las ciudades alemanas.

La sobreiluminación se debe a varios factores:

• Estándares o normas basados ​​en el consenso que no se basan en la ciencia de la visión;
• No usar temporizadores, sensores de ocupación u otros controles para apagar la iluminación cuando no se necesite;
• Diseño inadecuado, al especificar niveles de luz más altos que los necesarios para una tarea visual dada;
• Elección incorrecta de accesorios o bombillas, que no dirigen la luz a las áreas según sea necesario;
• Selección incorrecta de hardware para utilizar más energía de la necesaria para realizar la tarea de iluminación;
• Capacitación incompleta de los administradores y ocupantes del edificio para usar los sistemas de iluminación de manera eficiente;
• Mantenimiento inadecuado de la iluminación, lo que resulta en un aumento de los costos de energía y luz parásita;
• "Iluminación natural" exigida por los ciudadanos para reducir la delincuencia o por los dueños de las tiendas para atraer clientes;
• Sustitución de lámparas antiguas por LEDs más eficientes utilizando la misma energía eléctrica; y
• Técnicas de iluminación indirecta, como iluminar una pared vertical para hacer rebotar la luz hacia el suelo.

La mayoría de estos problemas se pueden corregir fácilmente con la tecnología económica disponible y con la resolución de las prácticas de propietario/inquilino que crean barreras para la corrección rápida de estos asuntos. Lo que es más importante, la conciencia pública debería mejorar para que los países industrializados se den cuenta de la gran recompensa de reducir la sobreiluminación.

En ciertos casos, puede ser necesaria una técnica de iluminación de sobreiluminación. Por ejemplo, la iluminación indirecta se usa a menudo para obtener un aspecto más "suave", ya que la iluminación directa dura generalmente se considera menos deseable para ciertas superficies, como la piel. El método de iluminación indirecta se percibe como más acogedor y se adapta a bares, restaurantes y viviendas. También es posible bloquear el efecto de iluminación directa añadiendo filtros suavizantes u otras soluciones, aunque se reducirá la intensidad.

Destello

El deslumbramiento se puede clasificar en diferentes tipos. Una de esas clasificaciones se describe en un libro de Bob Mizon, coordinador de la Campaña para Cielos Oscuros de la Asociación Astronómica Británica, de la siguiente manera:

• El deslumbramiento cegador describe efectos como el causado por mirar fijamente al sol. Es completamente cegador y deja deficiencias de visión temporales o permanentes.
• El deslumbramiento por discapacidad describe efectos como ser cegado por las luces de los automóviles que se aproximan, o la luz que se dispersa en la niebla o en el ojo, lo que reduce el contraste, así como los reflejos de la impresión y otras áreas oscuras que las vuelven brillantes, con una reducción significativa en las capacidades de visión.
• El deslumbramiento molesto no suele causar una situación peligrosa en sí mismo, aunque en el mejor de los casos es molesto e irritante. Potencialmente puede causar fatiga si se experimenta durante períodos prolongados.

Según Mario Motta, presidente de la Sociedad Médica de Massachusetts, "... el deslumbramiento causado por la mala iluminación es un peligro para la salud pública, especialmente a medida que se envejece. La dispersión de la luz deslumbrante en el ojo provoca la pérdida de contraste y conduce a condiciones de manejo inseguras, como el resplandor en un parabrisas sucio de la luz del sol de ángulo bajo o las luces altas de un automóvil que se aproxima". En esencia, las luces brillantes y/o mal protegidas alrededor de las carreteras pueden cegar parcialmente a los conductores o peatones y contribuir a los accidentes.

El efecto cegador se debe en gran parte a la reducción del contraste debido a la dispersión de la luz en el ojo por un brillo excesivo, o al reflejo de la luz de las áreas oscuras en el campo de visión, con una luminancia similar a la luminancia de fondo. Este tipo de deslumbramiento es un caso particular de deslumbramiento incapacitante, llamado deslumbramiento de velo. (Esto no es lo mismo que la pérdida de acomodación de la visión nocturna causada por el efecto directo de la luz en el ojo).

Desorden ligero

El desorden de luces se refiere a agrupaciones excesivas de luces. Las agrupaciones de luces pueden generar confusión, distraer la atención de los obstáculos (incluidos aquellos que pueden estar destinados a iluminar) y potencialmente causar accidentes. El desorden es particularmente notable en las carreteras donde las luces de la calle están mal diseñadas o donde los anuncios muy iluminados rodean las carreteras. Dependiendo de los motivos de la persona u organización que instaló las luces, su ubicación y diseño pueden incluso tener la intención de distraer a los conductores y contribuir a los accidentes.

De los satélites

Otra fuente de contaminación lumínica son los satélites artificiales. Con el aumento futuro en el número de constelaciones de satélites como OneWeb y Starlink, la comunidad astronómica, como la IAU, teme especialmente que la contaminación lumínica aumente significativamente, además de otros problemas de superpoblación de satélites.

El discurso público en torno al crecimiento anticipado de la constelación de satélites, como OneWeb y Starlink, incluye múltiples peticiones de astrónomos y científicos ciudadanos, y ha planteado preguntas sobre qué organismos reguladores tienen jurisdicción sobre las acciones humanas que oscurecen la luz de las estrellas.

Medición

Problemas para medir la contaminación lumínica

Medir el efecto del brillo del cielo a escala global es un procedimiento complejo. La atmósfera natural no es completamente oscura, incluso en ausencia de fuentes terrestres de luz e iluminación de la Luna. Esto es causado por dos fuentes principales: el brillo del aire y la luz dispersa.

En altitudes elevadas, principalmente por encima de la mesosfera, hay suficiente radiación ultravioleta del sol en longitudes de onda muy cortas para causar ionización. Cuando los iones chocan con partículas eléctricamente neutras, se recombinan y emiten fotones en el proceso, provocando un resplandor en el aire. El grado de ionización es suficientemente grande para permitir una emisión constante de radiación incluso durante la noche cuando la atmósfera superior está a la sombra de la Tierra. Más abajo en la atmósfera, todos los fotones solares con energías superiores al potencial de ionización de N ₂ y O ₂ ya han sido absorbidos por las capas superiores y, por lo tanto, no se produce una ionización apreciable.

Además de emitir luz, el cielo también dispersa la luz entrante, principalmente de estrellas distantes y de la Vía Láctea, pero también la luz zodiacal, la luz solar que se refleja y retrodispersa de las partículas de polvo interplanetarias.

La cantidad de brillo de aire y luz zodiacal es bastante variada (dependiendo, entre otras cosas, de la actividad de las manchas solares y el ciclo solar), pero dadas las condiciones óptimas, el cielo más oscuro posible tiene un brillo de aproximadamente 22 magnitudes/segundo de arco cuadrado. Si hay luna llena, el brillo del cielo aumenta a aproximadamente 18 magnitudes/sq. segundo de arco dependiendo de la transparencia atmosférica local, 40 veces más brillante que el cielo más oscuro. En áreas densamente pobladas, un brillo del cielo de 17 magnitudes/sq. un segundo de arco no es poco común, o hasta 100 veces más brillante de lo que es natural.

Medición de imágenes satelitales

Para medir con precisión qué tan brillante se vuelve el cielo, se utilizan imágenes satelitales nocturnas de la Tierra como entrada sin procesar para el número y la intensidad de las fuentes de luz. Estos se colocan en un modelo físico de dispersión debido a moléculas de aire y aerosoles para calcular el brillo acumulativo del cielo. Se han preparado mapas para todo el mundo que muestran el brillo mejorado del cielo.

Escala de Bortle

La escala de Bortle es un sistema de medición de nueve niveles que se utiliza para rastrear cuánta contaminación lumínica hay en el cielo. Se requiere una escala de Bortle de cinco o menos para ver la Vía Láctea, mientras que uno es "prístino", lo más oscuro posible.

Impacto global

Europa

La inspección del área que rodea a Madrid revela que los efectos de la contaminación lumínica causada por un solo gran conglomerado pueden sentirse hasta a 100 km (62 millas) del centro. Los efectos globales de la contaminación lumínica también se hacen evidentes. La investigación a fines de la década de 1990 mostró que toda el área que consiste en el sur de Inglaterra, los Países Bajos, Bélgica, Alemania Occidental y el norte de Francia tiene un brillo del cielo de al menos dos a cuatro veces lo normal. Los únicos lugares de Europa continental donde el cielo puede alcanzar su oscuridad natural son el norte de Escandinavia y las islas alejadas del continente.

Norteamérica

En América del Norte la situación es comparable. Existe un problema importante con la contaminación lumínica que va desde las provincias marítimas canadienses hasta el suroeste de Estados Unidos. La Asociación Internacional del Cielo Oscuro trabaja para designar áreas que tengan cielos nocturnos de alta calidad. Estas áreas cuentan con el apoyo de comunidades y organizaciones que se dedican a reducir la contaminación lumínica (p. ej., la reserva Dark-sky). La División de Sonidos Naturales y Cielos Nocturnos del Servicio de Parques Nacionales ha medido la calidad del cielo nocturno en unidades de parques nacionales en los EE. UU. La calidad del cielo en los EE. Área y Parque Nacional Biscayne).La base de datos de monitoreo del Programa del Cielo Nocturno del Servicio de Parques Nacionales está disponible en línea (2015).

Este de Asia

La contaminación lumínica en Hong Kong fue declarada "la peor del planeta" en marzo de 2013.

En junio de 2016, se estimó que un tercio de la población mundial ya no podía ver la Vía Láctea, incluido el 80 % de los estadounidenses y el 60 % de los europeos. Se descubrió que Singapur es el país con mayor contaminación lumínica del mundo.

Consecuencias

Impacto en la salud pública

La investigación médica sobre los efectos del exceso de luz en el cuerpo humano sugiere que la contaminación lumínica o la exposición excesiva a la luz pueden causar una variedad de efectos adversos para la salud, y algunos libros de texto de diseño de iluminación utilizan la salud humana como un criterio explícito para una iluminación interior adecuada. Los efectos sobre la salud de la sobreiluminación o la composición espectral inadecuada de la luz pueden incluir: mayor incidencia de dolor de cabeza, fatiga del trabajador, estrés médicamente definido, disminución de la función sexual y aumento de la ansiedad. Asimismo, se han estudiado modelos animales que demuestran que la luz inevitable produce efectos adversos sobre el estado de ánimo y la ansiedad. Para aquellos que necesitan estar despiertos por la noche, la luz nocturna también tiene un efecto agudo en el estado de alerta y el estado de ánimo.

En 2007, la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer de la Organización Mundial de la Salud enumeró el "trabajo por turnos que implica la interrupción del ritmo circadiano" como probable carcinógeno. (Comunicado de prensa de la IARC No. 180). Múltiples estudios han documentado una correlación entre el trabajo en turnos de noche y la mayor incidencia de cáncer de mama y de próstata.Un estudio que examinó el vínculo entre la exposición a la luz artificial durante la noche (ALAN) y los niveles de cáncer de mama en Corea del Sur encontró que las regiones que tenían los niveles más altos de ALAN informaron la mayor cantidad de casos de cáncer de mama. Seúl, que tenía los niveles más altos de contaminación lumínica, tenía un 34,4 % más de casos de cáncer de mama que Ganwon-do, que tenía los niveles más bajos de contaminación lumínica. Esto sugirió una alta correlación entre ALAN y la prevalencia de cáncer de mama. También se encontró que no había correlación entre otros tipos de cáncer como el cáncer de cuello uterino o de pulmón y los niveles de ALAN.

Una discusión más reciente (2009), escrita por el profesor Steven Lockley, Escuela de Medicina de Harvard, se puede encontrar en el manual de CfDS "¿Cegado por la luz?". El Capítulo 4, "Implicaciones de la contaminación lumínica para la salud humana", establece que "... es probable que la intrusión de luz, incluso si es tenue, tenga efectos medibles sobre la interrupción del sueño y la supresión de la melatonina. Incluso si estos efectos son relativamente pequeños de noche a noche, la interrupción crónica del ritmo circadiano, el sueño y las hormonas puede tener riesgos para la salud a más largo plazo". La Academia de Ciencias de Nueva York organizó una reunión en 2009 sobre alteración circadiana y cáncer. La luz roja suprime la melatonina al mínimo.

En junio de 2009, la Asociación Médica Estadounidense desarrolló una política de apoyo al control de la contaminación lumínica. Las noticias sobre la decisión enfatizaron el deslumbramiento como un peligro para la salud pública que conduce a condiciones de manejo inseguras. Especialmente en los ancianos, el deslumbramiento produce pérdida de contraste, oscureciendo la visión nocturna.

Un nuevo estudio de 2021 publicado en Southern Economic Journal indica que la contaminación lumínica puede aumentar en un 13 % en los nacimientos prematuros antes de las 23 semanas de gestación.

Impacto ecológico

Cuando la luz artificial afecta a los organismos y ecosistemas se denomina contaminación lumínica ecológica. Si bien la luz nocturna puede ser beneficiosa, neutra o dañina para especies individuales, su presencia invariablemente perturba los ecosistemas. Por ejemplo, algunas especies de arañas evitan las áreas iluminadas, mientras que otras especies están felices de construir su telaraña directamente sobre un poste de luz. Dado que los postes de luz 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 las frecuencias de las especies y las cadenas tróficas pueden verse alteradas por la introducción de la luz durante la noche.

La contaminación lumínica representa una seria amenaza en particular para la vida silvestre nocturna, ya que tiene un impacto negativo en la fisiología de las plantas y los animales. Puede confundir la navegación de los animales, alterar las interacciones competitivas, cambiar las relaciones depredador-presa y causar daños fisiológicos. El ritmo de la vida está orquestado por los patrones diurnos naturales de luz y oscuridad, por lo que la interrupción de estos patrones afecta la dinámica ecológica. Muchas especies de plancton marino, como los copépodos Calanus, pueden detectar niveles de luz tan bajos como 0,1 μWm; utilizando esto como umbral, se ha generado un atlas global de Luz Artificial Marina en la Noche, que muestra su naturaleza globalmente extendida.

Los estudios sugieren que la contaminación lumínica alrededor de los lagos evita que el zooplancton, como Daphnia, coma algas superficiales, lo que provoca la proliferación de algas que pueden matar las plantas de los lagos y disminuir la calidad del agua. La contaminación lumínica también puede afectar a los ecosistemas de otras maneras. Por ejemplo, los entomólogos han documentado que la luz nocturna puede interferir con la capacidad de navegación de las polillas y otros insectos nocturnos. También puede tener un impacto negativo en el desarrollo y la reproducción de los insectos. Las flores que florecen de noche y que dependen de las polillas para la polinización pueden verse afectadas por la iluminación nocturna, ya que no hay un polinizador de reemplazo que no se vea afectado por la luz artificial. Esto puede conducir a la disminución de especies de plantas que no pueden reproducirse y cambiar la ecología a largo plazo de un área.Entre los insectos nocturnos, las luciérnagas (Coleoptera: Lampyridae, Phengodidae y Elateridae) son objetos de estudio especialmente interesantes para la contaminación lumínica, ya que dependen de su propia luz para reproducirse y, en consecuencia, son muy sensibles a los niveles ambientales de luz. Las luciérnagas son bien conocidas e interesantes para el público en general (a diferencia de muchos otros insectos) y son fáciles de detectar por los no expertos y, debido a su sensibilidad y rápida respuesta a los cambios ambientales, son buenos bioindicadores para la iluminación nocturna artificial. Se ha sugerido que las disminuciones significativas en algunas poblaciones de insectos están mediadas, al menos parcialmente, por luces artificiales durante la noche.

Un estudio de 2009 también sugiere impactos nocivos en los animales y los ecosistemas debido a la perturbación de la luz polarizada o la polarización artificial de la luz (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). Esta forma de contaminación se denomina contaminación lumínica polarizada (PLP). Las fuentes de luz polarizadas no naturales pueden desencadenar comportamientos de mala adaptación en taxones sensibles a la polarización y alterar las interacciones ecológicas.

Las luces en estructuras altas pueden desorientar a las aves migratorias. Las estimaciones del Servicio de Pesca y Vida Silvestre de EE. UU. sobre la cantidad de aves muertas después de ser atraídas por torres altas oscilan entre cuatro y cinco millones por año y un orden de magnitud mayor. El Programa de Concientización sobre la Luz Fatal (FLAP, por sus siglas en inglés) trabaja con propietarios de edificios en Toronto, Ontario, Canadá y otras ciudades para reducir la mortalidad de las aves apagando las luces durante los períodos de migración.

También se ha observado una desorientación similar para las especies de aves que migran cerca de las instalaciones de producción y perforación en alta mar. Los estudios realizados por Nederlandse Aardolie Maatschappij bv (NAM) y Shell han llevado al desarrollo y prueba de nuevas tecnologías de iluminación en el Mar del Norte. A principios de 2007, las luces se instalaron en la plataforma de producción L15 de Shell. El experimento resultó ser un gran éxito ya que el número de aves que circulaban por la plataforma disminuyó entre un 50 y un 90 %.

Las aves migran de noche por varias razones. Ahorre agua de la deshidratación en los días calurosos de vuelo y parte del sistema de navegación del ave funciona de alguna manera con las estrellas. Con la luz de la ciudad eclipsando el cielo nocturno, las aves (y también los mamíferos) ya no se guían por las estrellas.

Las crías de tortugas marinas que emergen de los nidos en las playas son otra víctima de la contaminación lumínica. Es un error común pensar que las crías de tortugas marinas se sienten atraídas por la luna. Más bien, encuentran el océano alejándose de la silueta oscura de las dunas y su vegetación, un comportamiento con el que interfieren las luces artificiales. La actividad reproductiva y la fenología reproductiva de los sapos, sin embargo, están marcadas por la luz de la luna. Las aves marinas juveniles también pueden desorientarse por las luces cuando dejan sus nidos y vuelan hacia el mar.Los anfibios y reptiles también se ven afectados por la contaminación lumínica. Las fuentes de luz introducidas durante períodos normalmente oscuros pueden alterar los niveles de producción de melatonina. La melatonina es una hormona que regula la fisiología y el comportamiento fotoperiódico. Algunas especies de ranas y salamandras utilizan una "brújula" dependiente de la luz para orientar su comportamiento migratorio hacia los sitios de reproducción. La luz introducida también puede causar irregularidades en el desarrollo, como daño en la retina, crecimiento juvenil reducido, metamorfosis prematura, producción reducida de esperma y mutación genética.

En septiembre de 2009, el 9º Simposio Europeo de Cielo Oscuro en Armagh, Irlanda del Norte, tuvo una sesión sobre los efectos ambientales de la luz nocturna (LAN). Se trató de murciélagos, tortugas, los daños "ocultos" de LAN y muchos otros temas. Los efectos ambientales de LAN se mencionaron ya en 1897, en un artículo de Los Angeles Times. El siguiente es un extracto de ese artículo, llamado "Electricidad y pájaros cantores ingleses":

Una revista inglesa se ha alarmado por la relación de la electricidad con los pájaros cantores, que sostiene que es más estrecha que la de los gatos y los cultivos forrajeros. ¿Cuántos de nosotros, se pregunta, prevemos que la electricidad puede extirpar al pájaro cantor?... Con la excepción de los pinzones, se puede decir que todos los pájaros cantores ingleses son insectívoros, y su dieta consiste principalmente en una gran cantidad de insectos muy pequeños que recolectan de la hierba y las hierbas antes de que se seque el rocío. A medida que la luz eléctrica encuentra su camino para iluminar las calles de las zonas rurales de Inglaterra, estos pobres átomos alados son asesinados por miles en cada luz cada cálida noche de verano.... Se expresa el temor de que cuando Inglaterra se ilumine de un extremo al otro con electricidad, los pájaros cantores se extinguirán por la falta de suministro de alimentos.

Efecto en la astronomía

La astronomía es muy sensible a la contaminación lumínica. El cielo nocturno visto desde una ciudad no se parece a lo que se puede ver desde cielos oscuros. Skyglow (la dispersión de la luz en la atmósfera durante la noche) reduce el contraste entre las estrellas y las galaxias y el cielo mismo, lo que hace que sea mucho más difícil ver objetos más débiles. Este es un factor que ha provocado que se construyan telescopios más nuevos en áreas cada vez más remotas.

Incluso en cielos nocturnos aparentemente despejados, puede haber mucha luz dispersa que se vuelve visible en tiempos de exposición más largos en astrofotografía. Por medio del software se puede reducir la luz parásita, pero al mismo tiempo los detalles del objeto se pierden en las imágenes. La siguiente imagen del área alrededor de la Galaxia Molinete (Messier 101) con una magnitud aparente de 7.5 con todas las estrellas hasta una magnitud aparente de 10 fue tomada en Berlín en dirección cercana al cenit con una lente rápida (número f 1.2) y un tiempo de exposición de cinco segundos a un índice de exposición de ISO 12800:

• Pinwheel Galaxy en luz parásita
• Plano original: borde inferior Alkaid, a la derecha del centro la estrella doble Mizar con Alcor y borde derecho Alioth; el Pinwheel Galaxy es un pequeño punto difuso en el centro de la imagen.
• Compensación del nivel de negro: el punto más oscuro de la imagen digital se ajustó a cero luminancia para reducir la luz parásita visible. Sin embargo, la luz azul causada por la dispersión de Rayleigh es visible en el centro de la imagen.
• Se eliminó el 50 por ciento de la luz parásita: la mitad más oscura de la luz parásita se ajustó a cero luminancia. La parte más oscura de la luz azul provocada por la dispersión de Rayleigh todavía es visible en el centro de la imagen.
• Eliminación completa de la luz parásita: todos los píxeles que muestran luz parásita se han establecido en cero luminancia, la débil y bidimensional Galaxia Pinwheel tampoco es visible.

Algunos astrónomos usan "filtros de nebulosa" de banda estrecha, que permiten solo longitudes de onda de luz específicas que se ven comúnmente en las nebulosas, o "filtros de contaminación lumínica" de banda ancha, que están diseñados para reducir (pero no eliminar) los efectos de la contaminación lumínica al filtrar a cabo líneas espectrales comúnmente emitidas por lámparas de vapor de sodio y mercurio, mejorando así el contraste y mejorando la vista de objetos oscuros como galaxias y nebulosas.Desafortunadamente, estos filtros de reducción de la contaminación lumínica (LPR) no son una cura para la contaminación lumínica. Los filtros LPR reducen el brillo del objeto en estudio y esto limita el uso de mayores aumentos. Los filtros LPR funcionan bloqueando la luz de ciertas longitudes de onda, lo que altera el color del objeto, a menudo creando un tinte verde pronunciado. Además, los filtros LPR funcionan solo en ciertos tipos de objetos (principalmente nebulosas de emisión) y son de poca utilidad en galaxias y estrellas. Ningún filtro puede igualar la eficacia de un cielo oscuro con fines visuales o fotográficos.

La contaminación lumínica afecta la visibilidad de los objetos difusos del cielo, como nebulosas y galaxias, más que las estrellas, debido a su bajo brillo superficial. La mayoría de estos objetos se vuelven invisibles en cielos muy contaminados con luz sobre las principales ciudades. Un método simple para estimar la oscuridad de un lugar es buscar la Vía Láctea, que desde cielos realmente oscuros parece lo suficientemente brillante como para proyectar una sombra.

Además del brillo del cielo, el traspaso de luz puede afectar las observaciones cuando la luz artificial ingresa directamente al tubo del telescopio y se refleja desde superficies no ópticas hasta que finalmente llega al ocular. Esta forma directa de contaminación lumínica provoca un brillo en todo el campo de visión, lo que reduce el contraste. El traspaso de la luz también dificulta que un observador visual se adapte lo suficiente a la oscuridad. Las medidas habituales para reducir este deslumbramiento, si reducir la luz directamente no es una opción, incluyen agrupar el tubo del telescopio y los accesorios para reducir el reflejo, y colocar un protector de luz (que también se puede usar como protector contra el rocío) en el telescopio para reducir la luz que ingresa desde ángulos diferentes a los que están cerca del objetivo. En estas condiciones, algunos astrónomos prefieren observar bajo un paño negro para asegurar la máxima adaptación a la oscuridad.

Aumento de la contaminación atmosférica

Un estudio presentado en la reunión de la Unión Geofísica Estadounidense en San Francisco descubrió que la contaminación lumínica destruye los radicales de nitrato, lo que impide la reducción normal durante la noche del smog atmosférico producido por los humos emitidos por los automóviles y las fábricas. El estudio fue presentado por Harald Stark de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica.

Reducción de la polarización natural del cielo

En la noche, la polarización del cielo iluminado por la luna se reduce mucho en presencia de contaminación lumínica urbana, porque la luz urbana dispersa no está fuertemente polarizada. Los humanos no pueden ver la luz de la luna polarizada, pero se cree que muchos animales la utilizan para navegar.

Impacto económico

La investigación sobre la contaminación lumínica se centra en la calidad de la iluminación y en la reducción de nuestra capacidad para ver claramente el cielo por la noche. Sin embargo, la contaminación lumínica tiene muchas causas y efectos en todo el espectro de la vida. Desde que la época de la Revolución Industrial surgió en Inglaterra y se extendió por todo el mundo, se han realizado cambios importantes en la forma en que vivimos. La innovación tecnológica se está moviendo a un ritmo acelerado. No es raro encontrar negocios abiertos las 24 horas, como gasolineras, tiendas de conveniencia y farmacias. Los hospitales y otras instalaciones de atención médica deben contar con personal las 24 horas del día, los siete días de la semana. Con el auge de Amazon, muchas fábricas y empresas de envío ahora operan turnos 24 horas al día, 7 días a la semana para mantenerse al día con la demanda del nuevo consumidor global. Todas estas industrias requieren luz, tanto dentro como fuera de sus instalaciones para garantizar la seguridad de sus trabajadores cuando se desplazan por sus puestos de trabajo y cuando entran y salen de las instalaciones. Como resultado, “el 40 % de los Estados Unidos y casi el 20 % de la población de la Unión Europea ha perdido la capacidad de ver el cielo nocturno… en otras palabras, es como si nunca experimentaran realmente la noche”.

Con un enfoque en el trabajo por turnos y la necesidad continua de operaciones de 24 horas en sectores específicos de la economía, los investigadores están analizando el impacto de la contaminación lumínica en este grupo de trabajadores. En 2007, la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) trató de dar a conocer el riesgo del trabajo por turnos como un riesgo probable de desarrollar cáncer. Este movimiento fue el resultado de numerosos estudios que encontraron un mayor riesgo de cáncer en grupos de trabajadores por turnos. El Estudio de Salud de Enfermeras de 1998 encontró un vínculo entre el cáncer de mama y las enfermeras que habían trabajado más de 30 años en turnos nocturnos rotativos. Sin embargo, no es posible detener el trabajo por turnos en estas industrias. Los hospitales deben contar con personal las 24 horas.

La investigación sugiere que, al igual que otros problemas ambientales, la contaminación lumínica es principalmente un problema causado por las naciones industrializadas. La investigación de Galloway, et al. (2010) examinaron numerosos indicadores económicos para tener una mejor idea de dónde estaba ocurriendo la contaminación lumínica en todo el mundo. La investigación de Galloway encontró que los países con carreteras pavimentadas, un factor en una infraestructura desarrollada, a menudo tenían una mayor contaminación lumínica (2010). Del mismo modo, los países con una alta tasa de extracción de recursos también tienen altas tasas de contaminación lumínica. Finalmente, Galloway descubrió que los países con el PIB más alto y una gran superficie descrita como urbana y suburbana también tenían las tasas más altas de contaminación lumínica.

China es un líder emergente en el crecimiento industrial y económico. Un estudio reciente de la contaminación lumínica utilizando el Sistema de exploración lineal operativa del Programa de Satélites Meteorológicos de Defensa (DMSL/OLS) encontró que la contaminación lumínica está aumentando en las ciudades costeras del este, pero disminuyendo en las ciudades industriales y de extracción de minerales. Específicamente, las áreas urbanas alrededor del delta del río Yangtze, el delta del río Pearl y el área de Beijing-Tianjin son áreas específicas de preocupación por la contaminación lumínica. Al examinar China en su conjunto, Jiang descubrió que la contaminación lumínica en el este y el norte era mucho mayor que en el oeste. Esto es consistente con las principales fábricas industriales ubicadas en el Este y el Norte, mientras que la extracción de recursos domina en el Oeste.

En 2010, luego de la declaración de las Naciones Unidas del Año de la Astronomía, los investigadores instaron a una mejor comprensión de la luz artificial y el papel que desempeña en los problemas sociales, económicos y ambientales. Los investigadores argumentan que el uso continuado e irrestricto de la luz artificial en áreas urbanas y rurales provocaría un cambio global con resultados impredecibles. Holker argumentó que centrarse en el impacto económico del aumento del consumo de energía en las bombillas, o el paso a la eficiencia energética de la iluminación, no era suficiente. Más bien, el enfoque más amplio debe estar en los impactos socioeconómicos, ecológicos y fisiológicos de la contaminación lumínica. En esencia, recibir su paquete de Amazon en menos de 48 horas no es una razón viable para el aumento de la contaminación lumínica.

Los humanos requieren algo de luz nocturna artificial para el trabajo por turnos, la fabricación, la seguridad en las calles y la conducción nocturna, y las investigaciones han demostrado que la luz artificial altera la vida de los animales. Sin embargo, un artículo reciente sugiere que tal vez podamos encontrar un término medio. Un artículo de 2021 examinó los cambios de luz estacionales y su efecto en todos los animales, pero específicamente en los moluscos. Los autores señalaron que la investigación sobre la luz se centra principalmente en la duración de la exposición a la luz. Con base en su investigación, sugieren que la investigación adicional debería examinar la cuantificación más baja de la menor cantidad de luz, en términos de duración e intensidad, que permitiría que tanto los humanos como los animales continúen de manera segura. Para recopilar la mayor cantidad de datos posible, Los científicos están reclutando al público para que actúe como científicos ciudadanos de varios lugares del mundo e ingresen sus hallazgos en aplicaciones y sitios web. Al recopilar y cargar imágenes del cielo, conteos de estrellas, datos agrícolas y estadísticas de aves y mariposas, los científicos obtienen acceso a volúmenes de datos que reflejan cómo la contaminación lumínica está afectando el mundo que nos rodea. Esperemos que los científicos puedan predecir y recomendar respuestas a los problemas antes de que los cambios se vuelvan permanentes.

Reducción

Reducir la contaminación lumínica implica muchas cosas, como reducir el brillo del cielo, reducir el deslumbramiento, reducir el traspaso de luz y reducir el desorden. El método para reducir mejor la contaminación lumínica, por lo tanto, depende exactamente de cuál sea el problema en un caso dado. Las posibles soluciones incluyen:

• Utilizar fuentes de luz de la mínima intensidad necesaria para lograr el propósito de la luz.
• Apagar las luces usando un temporizador o sensor de ocupación o manualmente cuando no se necesiten.
• Mejorar las luminarias, para que dirijan su luz con mayor precisión hacia donde se necesita, y con menos efectos secundarios.
• Ajustar el tipo de luces utilizadas, para que las ondas de luz emitidas sean las que tengan menos probabilidades de causar problemas graves de contaminación lumínica. El mercurio, los halogenuros metálicos y, sobre todo, las luminarias viales LED de luz azul de primera generación son mucho más contaminantes que las lámparas de sodio: la atmósfera terrestre dispersa y transmite la luz azul mejor que la amarilla o la roja. Es una experiencia común observar "deslumbramiento" y "niebla" alrededor y debajo de las luminarias viales LED tan pronto como aumenta la humedad del aire, mientras que las luminarias con lámparas de sodio naranja son menos propensas a mostrar este fenómeno.
• Evaluar los planes de iluminación existentes y rediseñar algunos o todos los planes dependiendo de si realmente se necesita la luz existente.

Mejora de luminarias

La mayoría de los activistas a favor de la reducción de la contaminación lumínica abogan por el uso de accesorios de iluminación de corte completo, tanto como sea posible. También se recomienda comúnmente que las luces estén espaciadas adecuadamente para lograr la máxima eficiencia, y que la cantidad de luminarias que se utilicen, así como la potencia de cada luminaria, coincidan con las necesidades de la aplicación en particular (según los estándares locales de diseño de iluminación).

Las luminarias de corte total estuvieron disponibles por primera vez en 1959 con la introducción de la luminaria M100 de General Electric.

Una lámpara de corte completo, cuando se instala correctamente, reduce la posibilidad de que la luz se escape por encima del plano horizontal. La luz liberada por encima de la horizontal a veces puede estar iluminando un objetivo previsto, pero a menudo no sirve para nada. Cuando entra en la atmósfera, la luz contribuye al resplandor del cielo. Algunos gobiernos y organizaciones ahora están considerando, o ya han implementado, accesorios de corte completo en farolas e iluminación de estadios.

El uso de accesorios de corte total ayuda a reducir el brillo del cielo al evitar que la luz se escape por encima de la horizontal. El corte completo generalmente reduce la visibilidad de la lámpara y el reflector dentro de una luminaria, por lo que también se reducen los efectos del deslumbramiento. Los activistas también suelen argumentar que las luminarias de corte completo son más eficientes que otras luminarias, ya que la luz que de otro modo se habría escapado a la atmósfera puede dirigirse hacia el suelo. Sin embargo, las luminarias de corte completo también pueden atrapar más luz en la luminaria que otros tipos de luminarias, lo que corresponde a una menor eficiencia de la luminaria, lo que sugiere que puede ser necesario un rediseño de algunas luminarias.

El uso de luminarias de corte total puede permitir el uso de lámparas de menor vataje en las luminarias, produciendo el mismo efecto o, a veces, mejor, debido a que se controlan con más cuidado. En todos los sistemas de iluminación, parte del brillo del cielo también resulta de la luz reflejada desde el suelo. Sin embargo, este reflejo se puede reducir si se tiene cuidado de usar solo el vataje más bajo necesario para la lámpara y se establece el espacio entre las luces de manera adecuada. Asegurar que el retroceso de la luminaria sea superior a 90° desde superficies altamente reflectantes también disminuye la reflectancia.

Una crítica común a los accesorios de iluminación de corte completo es que a veces no son tan agradables a la vista desde el punto de vista estético. Lo más probable es que esto se deba a que, históricamente, no ha habido un gran mercado específico para las luminarias de corte total y porque a la gente normalmente le gusta ver la fuente de iluminación. Debido a la especificidad con la dirección de la luz, las luminarias de corte total a veces también requieren experiencia para instalarlas y obtener el máximo efecto.

También se ha cuestionado la eficacia del uso de luces de carretera de corte total para combatir la contaminación lumínica. De acuerdo con las investigaciones de diseño, las luminarias con distribuciones de corte total (a diferencia de las de corte o semicorte, comparadas aquí)deben estar más juntos para cumplir con los mismos requisitos de nivel de luz, uniformidad y deslumbramiento especificados por IESNA. Estas simulaciones optimizaron la altura y el espaciado de las luces al mismo tiempo que restringieron el diseño general para cumplir con los requisitos de IESNA, y luego compararon el consumo de energía y luz ascendente total de diferentes diseños y potencias de luminarias. Los diseños de corte funcionaron mejor que los diseños de corte completo, y los diseños de semicorte funcionaron mejor que los diseños de corte o corte completo. Esto indica que, en las instalaciones de carreteras, la sobreiluminación o la uniformidad deficiente producida por las luminarias de corte total pueden ser más perjudiciales que la luz ascendente directa creada por menos luminarias de corte parcial o parcial. Por lo tanto, el rendimiento general de los sistemas existentes podría mejorarse más reduciendo el número de luminarias que cambiando a diseños de corte total.

Sin embargo, utilizando la definición de "contaminación lumínica" de algunos proyectos de ley regionales italianos (es decir, "toda irradiación de luz artificial fuera de las áreas de competencia y particularmente hacia arriba del cielo") solo el diseño de corte total evita la contaminación lumínica. La región italiana de Lombardía, donde solo se permite el diseño de corte completo (ley de Lombardía n.° 17/2000, promovida por Cielobuio-coordinación para la protección del cielo nocturno), en 2007 tuvo el consumo de energía per cápita más bajo para alumbrado público en Italia. La misma legislación también impone una distancia mínima entre las farolas de aproximadamente cuatro veces su altura, por lo que las farolas de corte total son la mejor solución para reducir tanto la contaminación lumínica como el consumo de energía eléctrica.

• Este tipo de lámpara colgante LED podría reducir la contaminación lumínica innecesaria en los interiores de los edificios.
• Una luminaria cobra de lente plana, que es un accesorio de corte completo, es muy eficaz para reducir la contaminación lumínica. Garantiza que la luz se dirija solo por debajo de la horizontal, lo que significa que se desperdicia menos luz al dirigirla hacia afuera y hacia arriba.
• Esta luminaria cobra de lente colgante permite que la luz se escape hacia los lados y hacia arriba, donde puede causar problemas.
• La mayoría de las regiones italianas requieren "cero luz hacia arriba", lo que generalmente implica el uso de lámparas de corte completo en general para las nuevas luminarias, pero las violaciones son comunes.

Ajuste de tipos de fuentes de luz

Existen varios tipos diferentes de fuentes de luz, cada una con una variedad de propiedades que determinan su idoneidad para diferentes tareas. Las características particularmente notables son la eficiencia y la distribución de potencia espectral. Suele ocurrir que se han seleccionado fuentes de luz inadecuadas para una tarea, ya sea por desconocimiento o porque no se disponía de una tecnología de iluminación más adecuada en el momento de la instalación. Por lo tanto, las fuentes de luz mal elegidas a menudo contribuyen innecesariamente a la contaminación lumínica y al desperdicio de energía. Al actualizar adecuadamente las fuentes de luz, a menudo es posible reducir el uso de energía y los efectos contaminantes al mismo tiempo que se mejora la eficiencia y la visibilidad.

Algunos tipos de fuentes de luz se enumeran en orden de eficiencia energética en la siguiente tabla (las cifras son valores mantenidos aproximados) e incluyen su impacto visual en el cielo, en relación con la iluminación LPS.

Muchos astrónomos solicitan que las comunidades cercanas utilicen luces de sodio de baja presión o LED de fosfuro de indio, galio y aluminio ámbar tanto como sea posible porque la longitud de onda principal emitida es comparablemente fácil de evitar o, en casos excepcionales, filtrar. El bajo costo de operación de las luces de sodio es otra característica. En 1980, por ejemplo, San José, California, reemplazó todas las farolas con lámparas de sodio de baja presión, cuya luz es más fácil de filtrar para el cercano Observatorio Lick. Actualmente existen programas similares en Arizona y Hawái. Estas fuentes de luz amarilla también tienen un impacto visual significativamente menor en el brillo del cielo, por lo tanto, reduzca el brillo visual del cielo y mejore la visibilidad de las estrellas para todos.

Las desventajas de la iluminación de sodio de baja presión son que las luminarias generalmente deben ser más grandes que las de la competencia y que el color no se puede distinguir debido a que emite principalmente una sola longitud de onda de luz (ver iluminación de seguridad). Debido al tamaño sustancial de la lámpara, particularmente en vatajes más altos como 135 W y 180 W, el control de las emisiones de luz de las luminarias de sodio de baja presión es más difícil. Para aplicaciones que requieren una dirección de luz más precisa (como carreteras estrechas), la ventaja de eficacia de la lámpara nativa de este tipo de lámpara se reduce y puede perderse por completo en comparación con las lámparas de sodio de alta presión. Las alegaciones de que esto también conduce a mayores cantidades de contaminación lumínica de las luminarias que funcionan con estas lámparas surgen principalmente debido a las luminarias más antiguas con un blindaje deficiente. todavía se usa ampliamente en el Reino Unido y en algunos otros lugares. Las luminarias modernas de sodio a baja presión con mejor óptica y blindaje completo, y la disminución de los impactos del brillo del cielo de la luz amarilla conservan la ventaja de eficacia luminosa del sodio a baja presión y dan como resultado en la mayoría de los casos un menor consumo de energía y menos contaminación lumínica visible. Desafortunadamente, debido a la continua falta de información precisa,muchos profesionales de la iluminación continúan menospreciando el sodio de baja presión, lo que contribuye a su menor aceptación y especificación en los estándares de iluminación y, por lo tanto, a su uso. Otra desventaja de las lámparas de sodio de baja presión es que algunas personas encuentran la luz amarilla característica muy desagradable estéticamente.

Debido a la mayor sensibilidad del ojo humano a las longitudes de onda azules y verdes cuando se observan luminancias bajas (el efecto Purkinje) en el cielo nocturno, diferentes fuentes producen cantidades dramáticamente diferentes de resplandor celeste visible a partir de la misma cantidad de luz enviada a la atmósfera.

Rediseño de planes de iluminación.

En algunos casos, la evaluación de los planes existentes ha determinado que son posibles planes de iluminación más eficientes. Por ejemplo, la contaminación lumínica se puede reducir apagando las luces exteriores innecesarias e iluminando los estadios solo cuando hay personas adentro. Los temporizadores son especialmente valiosos para este propósito. Uno de los primeros esfuerzos legislativos coordinados del mundo para reducir el efecto adverso de esta contaminación en el medio ambiente comenzó en Flagstaff, Arizona, en los EE. con el apoyo del gobierno, con defensores de la comunidad y con la ayuda de los principales observatorios locales,incluida la estación Flagstaff del Observatorio Naval de los Estados Unidos. Cada componente ayuda a educar, proteger y hacer cumplir los imperativos para reducir de manera inteligente la contaminación lumínica perjudicial.

Un ejemplo de evaluación de un plan de iluminación se puede ver en un informe encargado originalmente por la Oficina del Viceprimer Ministro en el Reino Unido, y ahora disponible a través del Departamento de Comunidades y Gobierno Local. El informe detalla un plan que se implementará en todo el Reino Unido para diseñar esquemas de iluminación en el campo, con un enfoque particular en la preservación del medio ambiente.

En otro ejemplo, la ciudad de Calgary recientemente reemplazó la mayoría de las luces de las calles residenciales con modelos que son comparablemente eficientes energéticamente. La motivación es principalmente el costo de operación y la conservación del medio ambiente. Se espera que los costos de instalación se recuperen mediante ahorros de energía dentro de seis a siete años.

La Agencia Suiza para la Eficiencia Energética (SAFE) utiliza un concepto que promete ser de gran utilidad en el diagnóstico y diseño de la iluminación vial, " consommation électrique spécifique (CES)", que se puede traducir al inglés como "consumo eléctrico específico (SEGUNDO)".Por lo tanto, basándose en los niveles de iluminación observados en una amplia gama de ciudades suizas, SAFE ha definido valores objetivo para el consumo de energía eléctrica por metro para carreteras de varias categorías. Por lo tanto, SAFE actualmente recomienda un SEC de dos a tres vatios por metro para caminos de menos de diez metros de ancho (de cuatro a seis para caminos más anchos). Tal medida proporciona una restricción de protección ambiental fácilmente aplicable a las "normas" convencionales, que generalmente se basan en las recomendaciones de los intereses de fabricación de iluminación, que pueden no tener en cuenta los criterios ambientales. En vista del progreso continuo en la tecnología de iluminación, los valores objetivo de SEC deberán revisarse periódicamente a la baja.

En la revista Lighting Research & Technology (septiembre de 2008) se describió un método más nuevo para predecir y medir diversos aspectos de la contaminación lumínica. Los científicos del Centro de Investigación de Iluminación del Instituto Politécnico Rensselaer han desarrollado un método integral llamado Rendimiento de iluminación de sitios exteriores (OSP), que permite a los usuarios cuantificar y, por lo tanto, optimizar el rendimiento de los diseños y aplicaciones de iluminación existentes y planificados para minimizar la salida de luz excesiva o molesta. los límites de una propiedad. Los ingenieros de iluminación pueden usar OSP de inmediato, particularmente para la investigación de resplandores y transgresiones (los análisis de resplandores son más complejos de realizar y el software comercial actual no los permite), y puede ayudar a los usuarios a comparar varias alternativas de diseño de iluminación para el mismo sitio.

En un esfuerzo por reducir la contaminación lumínica, los investigadores han desarrollado un "Sistema Unificado de Fotometría", que es una forma de medir cuánto o qué tipo de alumbrado público se necesita. El Sistema Unificado de Fotometría permite que los accesorios de iluminación se diseñen para reducir el uso de energía mientras mantienen o mejoran las percepciones de visibilidad, seguridad y protección.Existía la necesidad de crear un nuevo sistema de medición de la luz durante la noche porque la forma biológica en la que los conos y bastones del ojo procesan la luz es diferente en condiciones nocturnas que en condiciones diurnas. Usando este nuevo sistema de fotometría, los resultados de estudios recientes han indicado que reemplazar las luces tradicionales, amarillentas, de sodio de alta presión (HPS) con fuentes de luz blanca "fría", como inducción, fluorescente, halogenuros metálicos cerámicos o LED, en realidad puede reducir la cantidad de energía eléctrica utilizada para la iluminación manteniendo o mejorando la visibilidad en condiciones nocturnas.

La Comisión Internacional de Iluminación, también conocida como CIE por su título en francés, la Commission Internationale de l'Eclairage, pronto lanzará su propia forma de fotometría unificada para iluminación exterior.

Reservas de cielo oscuro

En 2001, se fundó el Programa Internacional de Lugares de Cielo Oscuro para alentar a las comunidades, parques y áreas protegidas de todo el mundo a preservar y proteger los lugares oscuros a través de políticas de iluminación responsable y educación pública. A partir de enero de 2022, hay 195 lugares internacionales de cielo oscuro certificados en el mundo. Por ejemplo, en 2016, China inauguró su primera reserva de cielo oscuro en la prefectura de Ngari de la Región Autónoma del Tíbet, que cubre un área de 2500 kilómetros cuadrados. Tales áreas son importantes para la observación astronómica.

Galería

• Esta foto de exposición de tiempo de la ciudad de Nueva York por la noche muestra el brillo del cielo.
• Una comparación de la vista del cielo nocturno desde un pequeño pueblo rural (arriba) y un área metropolitana (abajo). La contaminación lumínica reduce drásticamente la visibilidad de las estrellas.
• Impacto de la contaminación lumínica en una noche estrellada, vista desde una altitud de 4200 m en el Monte Damavand en Irán.