Poluição luminosa

Poluição da luz sobre Melbourne, Austrália

Poluição luminosa é a presença de iluminação artificial indesejada, inadequada ou excessiva. Num sentido descritivo, o termo poluição luminosa refere-se aos efeitos de qualquer iluminação mal implementada, durante o dia ou à noite. A poluição luminosa pode ser entendida não apenas como um fenômeno resultante de uma fonte específica ou tipo de poluição, mas também como um contribuinte para o impacto coletivo mais amplo de várias fontes de poluição.

Embora este tipo de poluição possa existir ao longo do dia, os seus efeitos são amplificados durante a noite com o contraste da escuridão. Estima-se que 83% da população mundial vive sob céus poluídos por luz e que 23% da área terrestre do mundo é afetada pelo brilho do céu. A área afetada pela iluminação artificial continua a aumentar. Um dos principais efeitos colaterais da urbanização, a poluição luminosa é responsabilizada por comprometer a saúde, perturbar os ecossistemas e estragar os ambientes estéticos. Globalmente, aumentou pelo menos 49% de 1992 a 2017.

As soluções para a poluição luminosa geralmente são etapas fáceis, como ajustar as luminárias ou usar lâmpadas mais apropriadas. No entanto, por ser um fenômeno feito pelo homem, abordar seus impactos sobre os seres humanos e os sistemas ecológicos mais amplos da Terra envolve vastas complexidades sociais que sobrepõem a poluição luminosa a considerações políticas, sociais e econômicas.

Definições

A poluição luminosa é a presença de luz artificial antropogênica em condições de escuridão.

O termo é mais comumente usado em relação ao ambiente externo e ao redor, mas também é usado para se referir à luz artificial em ambientes fechados. As consequências adversas são múltiplas; alguns deles podem não ser conhecidos ainda. A poluição luminosa compete com a luz das estrelas no céu noturno para os residentes urbanos, interfere nos observatórios astronômicos e, como qualquer outra forma de poluição, perturba os ecossistemas e tem efeitos adversos à saúde.

A poluição luminosa é um efeito colateral da civilização industrial. Suas fontes incluem iluminação externa e interna de edifícios, publicidade, iluminação de áreas externas (como estacionamentos), escritórios, fábricas, iluminação pública e locais esportivos iluminados. É mais grave em áreas altamente industrializadas e densamente povoadas da América do Norte, Europa e Ásia e nas principais cidades do Oriente Médio e Norte da África, como Teerã e Cairo, mas mesmo quantidades relativamente pequenas de luz podem ser notadas e criar problemas. A consciência dos efeitos deletérios da poluição luminosa começou na segunda metade do século 19, mas os esforços para lidar com os efeitos não começaram até a década de 1950. Na década de 1980, um movimento global de céu escuro surgiu com a fundação da International Dark-Sky Association (IDA). Existem agora essas organizações educacionais e de defesa em muitos países do mundo.

Cerca de 83% das pessoas, incluindo 99% dos europeus e americanos, vivem sob céus poluídos por luz que são mais de 10% mais brilhantes do que a escuridão natural. 80% dos norte-americanos não conseguem ver a Via Láctea.

Remediação

Os defensores da conservação de energia afirmam que a poluição luminosa deve ser combatida mudando os hábitos da sociedade, para que a iluminação seja usada de forma mais eficiente, com menos desperdício e menos criação de iluminação indesejada ou desnecessária. Vários grupos da indústria também reconhecem a poluição luminosa como uma questão importante. Por exemplo, o Institution of Lighting Engineers no Reino Unido fornece a seus membros informações sobre a poluição luminosa, os problemas que ela causa e como reduzir seu impacto. Porém, pesquisas recentes apontam que a eficiência energética não é suficiente para reduzir a poluição luminosa devido ao efeito rebote.

Uma vez que as pessoas podem discordar sobre se uma determinada fonte de iluminação é irritante ou quão importante são seus efeitos na vida não humana, é comum que uma pessoa considere como poluição luminosa algo que outra considera desejável. Um exemplo é encontrado na publicidade, quando um anunciante deseja que determinadas luzes sejam brilhantes e visíveis, enquanto outros as consideram irritantes. Outros tipos de poluição luminosa são menos contestados. Por exemplo, a luz que acidentalmente atravessa um limite de propriedade e incomoda um vizinho é geralmente considerada desperdiçada e poluente.

Por esta e outras razões, as decisões sobre como gerir a luz artificial são muitas vezes marcadas por disputas. As diferenças de opinião sobre qual luz é razoável e quem deve ter autoridade e responsabilidade às vezes tornam necessário que as partes negociem. Onde se deseja que tais decisões sejam apoiadas por dados objetivos, os níveis de luz podem ser quantificados por medição de campo ou modelagem matemática, cujos resultados são normalmente apresentados em mapas de isófotas ou mapas de contorno de luz. Para lidar com a poluição luminosa, as autoridades adotaram várias medidas, dependendo dos interesses, crenças e entendimentos da sociedade envolvida. Essas medidas vão desde não fazer nada até implementar leis e regulamentos rígidos especificando como as luzes podem ser instaladas e usadas.

Tipos

Uma fonte de poluição leve, usando uma lâmpada de halide de metal de amplo espectro, apontando para cima na fábrica Uniqema, Gouda, Holanda

A poluição luminosa é causada pelo uso ineficiente ou desnecessário de luz artificial. Categorias específicas de poluição luminosa incluem invasão de luz, superiluminação, ofuscamento, confusão de luz e brilho do céu. Uma única fonte de luz ofensiva geralmente se enquadra em mais de uma dessas categorias.

Invasão leve

A invasão de luz ocorre quando uma luz indesejada entra na propriedade de alguém, por exemplo, ao incidir sobre a cerca de um vizinho. Um problema comum de invasão de luz ocorre quando uma luz forte entra pela janela da casa de fora, causando problemas como privação de sono. Várias cidades nos EUA desenvolveram padrões para iluminação externa para proteger os direitos de seus cidadãos contra a invasão de luz. Para auxiliá-los, a International Dark-Sky Association desenvolveu um conjunto de portarias modelo de iluminação.

A Dark-Sky Association foi iniciada para reduzir a luz subindo para o céu, o que reduz a visibilidade das estrelas (veja Skyglow abaixo). É qualquer luz emitida a mais de 90° acima do nadir. Ao limitar a luz nesta marca de 90°, eles também reduziram a saída de luz na faixa de 80–90°, o que cria a maioria dos problemas de invasão de luz.

A cidade de Phoenix, vista de 55 milhas (89 km) de distância em Surprise, Arizona

EUA as agências federais também podem impor padrões e processar reclamações dentro de suas áreas de jurisdição. Por exemplo, no caso de invasão de luz por iluminação estroboscópica branca de torres de comunicação que exceda os requisitos mínimos de iluminação da FAA, a Comissão Federal de Comunicações mantém informações de banco de dados de registro de estrutura de antena que os cidadãos podem usar para identificar estruturas ofensivas e fornece um mecanismo para processar consultas de cidadãos e reclamações. O U.S. Green Building Council (USGBC) também incorporou um crédito para reduzir a quantidade de invasão de luz e o brilho do céu em seu padrão de construção ambientalmente amigável conhecido como LEED.

A passagem de luz pode ser reduzida selecionando luminárias que limitam a quantidade de luz emitida a mais de 80° acima do nadir. As definições do IESNA incluem corte total (0%), corte (10%) e semi-corte (20%). (Essas definições também incluem limites de luz emitida acima de 90° para reduzir o brilho do céu.)

Excesso de iluminação

Um edifício de escritório é iluminado por lâmpadas de sódio de alta pressão (HPS) que brilham para cima. Muita luz vai para o céu e blocos de apartamentos vizinhos, causando poluição de luz.

O excesso de iluminação é o uso excessivo de luz.

Nos EUA, a iluminação de prédios comerciais consome mais de 81,68 terawatts-hora (dados de 1999) de eletricidade por ano, de acordo com o DOE. Mesmo entre os países desenvolvidos, existem grandes diferenças nos padrões de uso da luz. As cidades americanas emitem de três a cinco vezes mais luz para o espaço per capita em comparação com as cidades alemãs.

O excesso de iluminação decorre de vários fatores:

• Padrões ou normas baseadas em consenso que não são baseadas na ciência da visão;
• Design impróprio, especificando níveis mais elevados de luz do que necessário para uma determinada tarefa visual;
• Escolha incorreta de luminárias ou lâmpadas, que não direcionam a luz em áreas conforme necessário;
• Seleção inadequada de hardware para utilizar mais energia do que necessário para realizar a tarefa de iluminação;
• Treinamento incompleto de gerentes de construção e ocupantes para usar sistemas de iluminação de forma eficiente;
• Manutenção de iluminação inadequada, resultando em aumento dos custos de luz e energia;
• "Luz do dia" exigida pelos cidadãos para reduzir o crime ou pelos proprietários de lojas para atrair clientes;
• Substituição de lâmpadas antigas com LEDs mais eficientes usando a mesma energia elétrica; e
• Técnicas de iluminação indiretas, como iluminar uma parede vertical para saltar a luz sobre o chão.
• Instituições que iluminam seus edifícios para não melhorar a navegação, mas "para mostrar que seu império é inescapável".

A maioria desses problemas pode ser prontamente corrigida com tecnologia disponível e barata e com a resolução de práticas de proprietários/inquilinos que criam barreiras para a correção rápida desses problemas. Mais importante ainda, a conscientização pública precisaria melhorar para que os países industrializados percebessem o grande retorno na redução da iluminação excessiva.

Em certos casos, pode ser necessária uma técnica de iluminação de sobreiluminação. Por exemplo, a iluminação indireta é frequentemente usada para obter um efeito "mais suave" veja, uma vez que a iluminação direta forte geralmente é considerada menos desejável para certas superfícies, como a pele. O método de iluminação indireta é percebido como mais aconchegante e adequado para bares, restaurantes e residências. Também é possível bloquear o efeito de iluminação direta adicionando filtros suavizantes ou outras soluções, embora a intensidade seja reduzida.

Brilho

O brilho pode ser classificado em diferentes tipos. Uma dessas classificações é descrita em um livro de Bob Mizon, coordenador da Campanha para Céus Escuros da Associação Astronômica Britânica, da seguinte forma:

• O brilho cego descreve efeitos como o causado por olhar para o Sol. É completamente cego e deixa deficiências de visão temporárias ou permanentes.
• Glore de incapacidade descreve efeitos como ser cegado por luzes de carro que chegam, ou dispersão de luz em nevoeiro ou no olho, reduzindo o contraste, bem como reflexos da impressão e outras áreas escuras que os tornam brilhantes, com uma redução significativa nas capacidades de visão.
• Desconfortável brilho normalmente não causa uma situação perigosa em si mesmo, embora seja irritante e irritante na melhor das hipóteses. Ele pode potencialmente causar fadiga se experiente ao longo de períodos prolongados.

De acordo com Mario Motta, presidente da Massachusetts Medical Society, "... o brilho da iluminação ruim é um risco à saúde pública, especialmente quanto mais velho você se torna. A dispersão da luz ofuscante nos olhos causa perda de contraste e leva a condições de direção inseguras, muito parecidas com o brilho em um para-brisa sujo devido à luz solar de baixo ângulo ou os faróis altos de um carro que se aproxima." Em essência, luzes fortes e/ou mal protegidas ao redor das estradas podem cegar parcialmente motoristas ou pedestres e contribuir para acidentes.

O efeito ofuscante é causado em grande parte pela redução do contraste devido à dispersão da luz no olho por brilho excessivo, ou pela reflexão da luz de áreas escuras no campo de visão, com luminância semelhante à luminância de fundo. Esse tipo de ofuscamento é uma instância particular de ofuscamento por incapacidade, chamado ofuscamento velado. (Isso não é o mesmo que perda de acomodação da visão noturna causada pelo efeito direto da própria luz no olho.)

Vista da área de metro Phoenix do topo da Goldmine Trail nas Montanhas San Tan

Confusão leve

O Las Vegas Strip exibe agrupamentos excessivos de luzes coloridas. Este é um exemplo clássico de desordem leve.

A confusão de luzes refere-se a agrupamentos excessivos de luzes. Agrupamentos de luzes podem gerar confusão, distrair de obstáculos (incluindo aqueles que podem ser destinados a iluminar) e potencialmente causar acidentes. A desordem é particularmente perceptível em estradas onde as luzes das ruas são mal projetadas ou onde anúncios bem iluminados cercam as estradas. Dependendo dos motivos da pessoa ou organização que instalou as luzes, sua colocação e design podem até ter o objetivo de distrair os motoristas e contribuir para acidentes.

De satélites

Outra fonte de poluição luminosa são os satélites artificiais. Com o futuro aumento no número de constelações de satélites como OneWeb e Starlink, teme-se especialmente pela comunidade astronômica, como a IAU, que a poluição luminosa aumentará significativamente, além de outros problemas de superlotação de satélites.

O discurso público em torno do crescimento antecipado da constelação de satélites, como OneWeb e Starlink, inclui várias petições de astrônomos e cientistas cidadãos e levantou questões sobre quais órgãos reguladores têm jurisdição sobre as ações humanas que obscurecem a luz das estrelas.

Medição

Problemas para medir a poluição luminosa

Medir o efeito do brilho do céu em escala global é um procedimento complexo. A atmosfera natural não é completamente escura, mesmo na ausência de fontes terrestres de luz e iluminação da Lua. Isso é causado por duas fontes principais: airglow e luz dispersa.

Em grandes altitudes, principalmente acima da mesosfera, há radiação ultravioleta suficiente do sol em comprimentos de onda muito curtos para causar ionização. Quando os íons colidem com partículas eletricamente neutras, eles se recombinam e emitem fótons no processo, causando o brilho do ar. O grau de ionização é suficientemente grande para permitir uma emissão constante de radiação mesmo durante a noite, quando a atmosfera superior está na sombra da Terra. Mais abaixo na atmosfera, todos os fótons solares com energias acima do potencial de ionização de N₂ e O₂ já foram absorvidos pelas camadas superiores e, portanto, nenhuma ionização apreciável ocorre.

Além de emitir luz, o céu também espalha a luz recebida, principalmente de estrelas distantes e da Via Láctea, mas também a luz zodiacal, a luz solar que é refletida e retroespalhada por partículas de poeira interplanetárias.

A quantidade de brilho do ar e luz zodiacal é bastante variada (dependendo, entre outras coisas, da atividade das manchas solares e do ciclo solar), mas, dadas as condições ideais, o céu mais escuro possível tem um brilho de cerca de 22 magnitude/segundo de arco quadrado. Se a lua cheia estiver presente, o brilho do céu aumenta para cerca de 18 magnitude/sq. segundo de arco dependendo da transparência atmosférica local, 40 vezes mais brilhante que o céu mais escuro. Em áreas densamente povoadas, um brilho do céu de 17 magnitude/sq. um segundo de arco não é incomum, ou até 100 vezes mais brilhante do que o natural.

Medição de imagens de satélite

Para medir com precisão o brilho do céu, imagens noturnas de satélite da Terra são usadas como entrada bruta para o número e a intensidade das fontes de luz. Estes são colocados em um modelo físico de dispersão devido a moléculas de ar e aerossóis para calcular o brilho cumulativo do céu. Mapas que mostram o aumento do brilho do céu foram preparados para o mundo inteiro.

Balança de garrafa

A escala de Bortle é um sistema de medição de nove níveis usado para rastrear quanta poluição luminosa existe no céu. Uma escala de Bortle de cinco ou menos é necessária para ver a Via Láctea, enquanto uma é "imaculada", a mais escura possível.

Impacto global

Mapa mundial da poluição da luz. As cores falsas mostram intensidades de skyglow de fontes de luz artificiais em todo o mundo.

Europa

A inspeção da área ao redor de Madri revela que os efeitos da poluição luminosa causada por um único grande conglomerado podem ser sentidos até 100 km (62 mi) de distância do centro.

Os efeitos globais da poluição luminosa também são óbvios. Pesquisas no final dos anos 1990 mostraram que toda a área que consiste no sul da Inglaterra, Holanda, Bélgica, Alemanha Ocidental e norte da França tem um brilho do céu de pelo menos duas a quatro vezes o normal. Os únicos lugares na Europa continental onde o céu pode atingir sua escuridão natural são no norte da Escandinávia e em ilhas distantes do continente. O crescimento da poluição luminosa na faixa verde foi de 11% de 2012-2013 a 2014-2020 e 24% na faixa azul.

América do Norte

Na América do Norte a situação é comparável. Há um problema significativo com a poluição luminosa que vai desde as Províncias Marítimas Canadenses até o Sudoeste Americano. A International Dark-Sky Association trabalha para designar áreas com céus noturnos de alta qualidade. Essas áreas são apoiadas por comunidades e organizações que se dedicam a reduzir a poluição luminosa (por exemplo, Dark-sky preserve). A Divisão de Sons Naturais e Céus Noturnos do Serviço de Parques Nacionais mediu a qualidade do céu noturno em unidades de parques nacionais nos EUA. Área e Parque Nacional de Biscayne). O banco de dados de monitoramento do National Park Service Night Sky Program está disponível online (2015).

Ásia Oriental

A poluição luminosa em Hong Kong foi declarada a 'pior do planeta' em março de 2013.

Em junho de 2016, estimava-se que um terço da população mundial não conseguia mais ver a Via Láctea, incluindo 80% dos americanos e 60% dos europeus. Cingapura foi considerada o país mais poluído por luz do mundo.

Nos últimos 21 anos, as capitais provinciais da China tiveram um grande aumento na poluição luminosa, com pontos críticos ao longo da região costeira oriental.

Consequências

Impacto na saúde pública

Luzes de rua no resort de esqui Kastelruth em Tirol do Sul, Itália

Pesquisas médicas sobre os efeitos da luz excessiva no corpo humano sugerem que uma variedade de efeitos adversos à saúde podem ser causados pela poluição luminosa ou exposição excessiva à luz, e alguns livros didáticos de design de iluminação usam a saúde humana como um critério explícito para iluminação interna adequada. Os efeitos para a saúde da superiluminação ou da composição espectral inadequada da luz podem incluir: aumento da incidência de dor de cabeça, fadiga do trabalhador, estresse clinicamente definido, diminuição da função sexual e aumento da ansiedade. Da mesma forma, modelos animais foram estudados demonstrando que a luz inevitável produz efeito adverso no humor e na ansiedade. Para aqueles que precisam ficar acordados à noite, a luz noturna também tem um efeito agudo no estado de alerta e no humor.

A luz artificial externa à noite – a exposição a tipos contemporâneos, como os tipos atuais de iluminação pública – tem sido associada a riscos de obesidade, transtornos mentais, diabetes e potencialmente outros problemas de saúde por estudos preliminares.

Em 2007, "trabalho por turnos que envolve interrupção circadiana" foi listado como um provável carcinógeno pela Agência Internacional de Pesquisa sobre o Câncer da Organização Mundial da Saúde. (Comunicado de imprensa da IARC nº 180). Vários estudos documentaram uma correlação entre o trabalho noturno e o aumento da incidência de câncer de mama e próstata. Um estudo que examinou a ligação entre a exposição à luz artificial à noite (ALAN) e os níveis de câncer de mama na Coréia do Sul descobriu que as regiões com os níveis mais altos de ALAN relataram o maior número de casos de câncer de mama. Seul, que tinha os níveis mais altos de poluição luminosa, tinha 34,4% mais casos de câncer de mama do que Ganwon-do, que tinha os níveis mais baixos de poluição luminosa. Isso sugeriu uma alta correlação entre ALAN e a prevalência de câncer de mama. Verificou-se também que não houve correlação entre outros tipos de câncer, como câncer cervical ou de pulmão, e os níveis de ALAN.

Uma discussão mais recente (2009), escrita pelo professor Steven Lockley, Harvard Medical School, pode ser encontrada no manual CfDS "Blinded by the Light?". Capítulo 4, "Implicações da poluição luminosa para a saúde humana" afirma que "... a intrusão de luz, mesmo que fraca, provavelmente terá efeitos mensuráveis na interrupção do sono e na supressão da melatonina. Mesmo que esses efeitos sejam relativamente pequenos de noite para noite, a interrupção crônica contínua do ritmo circadiano, do sono e hormonal pode trazer riscos à saúde a longo prazo. A Academia de Ciências de Nova York organizou uma reunião em 2009 sobre Disrupção Circadiana e Câncer. A luz vermelha suprime menos a melatonina.

Em junho de 2009, a American Medical Association desenvolveu uma política de apoio ao controle da poluição luminosa. As notícias sobre a decisão enfatizaram o ofuscamento como um perigo para a saúde pública, levando a condições de direção inseguras. Especialmente em idosos, o ofuscamento produz perda de contraste, obscurecendo a visão noturna.

Um novo estudo de 2021 publicado no Southern Economic Journal indica que a poluição luminosa pode aumentar em 13% em partos prematuros antes de 23 semanas de gestação.

Impacto ecológico

Quando a luz artificial afeta organismos e ecossistemas, é chamada de poluição luminosa ecológica. Embora a luz noturna possa ser benéfica, neutra ou prejudicial para espécies individuais, sua presença invariavelmente perturba os ecossistemas. Por exemplo, algumas espécies de aranhas evitam áreas iluminadas, enquanto outras espécies ficam felizes em construir sua teia de aranha diretamente em um poste de luz. Como os postes de luz atraem muitos insetos voadores, as aranhas que não se importam com a luz ganham uma vantagem sobre as aranhas que a evitam. Este é um exemplo simples de como as frequências das espécies e as redes alimentares podem ser perturbadas pela introdução de luz à noite.

A poluição luminosa representa uma séria ameaça, em particular para a vida selvagem nocturna, tendo impactos negativos na fisiologia vegetal e animal. Pode confundir a navegação animal, alterar as interações competitivas, alterar as relações predador-presa e causar danos fisiológicos. O ritmo da vida é orquestrado pelos padrões diurnos naturais de claro e escuro, de modo que a interrupção desses padrões afeta a dinâmica ecológica. Muitas espécies de plâncton marinho, como os copépodes Calanus, podem detectar níveis de luz tão baixos quanto 0,1 μWm⁻²; usando isso como um limiar, um atlas global de luz artificial marinha à noite foi gerado, mostrando sua natureza globalmente difundida.

Estudos sugerem que a poluição luminosa ao redor dos lagos impede que o zooplâncton, como Daphnia, coma algas da superfície, causando proliferação de algas que podem matar os lagos. plantas e menor qualidade da água. A poluição luminosa também pode afetar os ecossistemas de outras maneiras. Por exemplo, entomologistas documentaram que a luz noturna pode interferir na capacidade de navegação de mariposas e outros insetos noturnos. Também pode ter um impacto negativo no desenvolvimento e reprodução de insetos. Flores noturnas que dependem de mariposas para polinização podem ser afetadas pela iluminação noturna, pois não há polinizador substituto que não seja afetado pela luz artificial. Isso pode levar ao declínio de espécies de plantas incapazes de se reproduzir e alterar a ecologia de uma área a longo prazo. Dentre os insetos noturnos, os vaga-lumes (Coleoptera: Lampyridae, Phengodidae e Elateridae) são objetos de estudo especialmente interessantes para a poluição luminosa, uma vez que dependem de luz própria para se reproduzir e, consequentemente, são muito sensíveis aos níveis ambientais de luz. Vaga-lumes são bem conhecidos e interessantes para o público em geral (ao contrário de muitos outros insetos) e são facilmente detectados por não especialistas e, devido à sua sensibilidade e resposta rápida às mudanças ambientais, bons bioindicadores para iluminação noturna artificial. Declínios significativos em algumas populações de insetos foram sugeridos como sendo pelo menos parcialmente mediados por luzes artificiais à noite.

Um escorpião esconde-se debaixo de rochas.

Pássaros voando rastro e trilha estrela perto da praia do Rio de Janeiro no momento da noite na poluição da luz

Trilhas estrela do Brasil e pássaros em poluição leve na praia do Rio à noite

Um estudo de 2009 também sugere impactos deletérios em animais e ecossistemas devido à perturbação da luz polarizada ou polarização artificial da luz (mesmo durante o dia, porque a direção da polarização natural da luz solar e seu reflexo é uma fonte de informação para muitos dos animais). Esta forma de poluição é chamada de poluição luminosa polarizada (PLP). Fontes de luz polarizada não natural podem desencadear comportamentos desadaptativos em táxons sensíveis à polarização e alterar as interações ecológicas.

Luzes em estruturas altas podem desorientar as aves migratórias. As estimativas do Serviço de Pesca e Vida Selvagem dos EUA sobre o número de aves mortas após serem atraídas por torres altas variam de quatro a cinco milhões por ano para uma ordem de magnitude maior. O Fatal Light Awareness Program (FLAP) trabalha com proprietários de prédios em Toronto, Ontário, Canadá e outras cidades para reduzir a mortalidade de pássaros apagando as luzes durante os períodos de migração. Outro estudo descobriu que as luzes produzidas pela Post Tower afetaram 25 espécies de pássaros. Como resultado, eles descobriram que diminuir o uso de luzes excessivas aumentava a taxa de sobrevivência das espécies de aves.

Desorientação semelhante também foi observada para espécies de aves que migram perto de instalações de produção e perfuração offshore. Estudos realizados por Nederlandse Aardolie Maatschappij b.v. (NAM) e a Shell levaram ao desenvolvimento e teste de novas tecnologias de iluminação no Mar do Norte. No início de 2007, as luzes foram instaladas na plataforma de produção Shell L15. O experimento provou ser um grande sucesso, pois o número de pássaros circulando a plataforma diminuiu de 50 a 90%.

Os pássaros migram à noite por vários motivos. Economize água da desidratação em dias quentes voando e parte do sistema de navegação do pássaro funciona com as estrelas de alguma forma. Com a luz da cidade ofuscando o céu noturno, os pássaros (e também sobre os mamíferos) não navegam mais pelas estrelas.

Os filhotes de tartarugas marinhas que emergem dos ninhos nas praias são outra vítima da poluição luminosa. É um equívoco comum que as tartarugas marinhas recém-nascidas sejam atraídas pela lua. Em vez disso, eles encontram o oceano afastando-se da silhueta escura das dunas e de sua vegetação, um comportamento no qual as luzes artificiais interferem. A atividade reprodutiva e a fenologia reprodutiva dos sapos, no entanto, são influenciadas pelo luar. Aves marinhas juvenis também podem ficar desorientadas pelas luzes quando deixam seus ninhos e voam para o mar. Anfíbios e répteis também são afetados pela poluição luminosa. Fontes de luz introduzidas durante períodos normalmente escuros podem interromper os níveis de produção de melatonina. A melatonina é um hormônio que regula a fisiologia e o comportamento fotoperiódico. Algumas espécies de sapos e salamandras utilizam uma "bússola" para orientar seu comportamento migratório para locais de reprodução. A luz introduzida também pode causar irregularidades no desenvolvimento, como danos na retina, crescimento juvenil reduzido, metamorfose prematura, produção reduzida de esperma e mutação genética. Perto de megacidades costeiras globais (por exemplo, Tóquio, Xangai), os ciclos de iluminação natural fornecidos pela lua no ambiente marinho são consideravelmente interrompidos pela poluição luminosa, com apenas as noites em torno da lua cheia proporcionando maior radiância e, ao longo de um determinado mês, as dosagens lunares podem ser um fator de 6 a menos do que as dosagens de poluição luminosa.

Em setembro de 2009, o 9º Simpósio Europeu de Céu Escuro em Armagh, Irlanda do Norte, teve uma sessão sobre os efeitos ambientais da luz noturna (LAN). Tratava-se de morcegos, tartarugas, os "ocultos" danos da LAN e muitos outros tópicos. Os efeitos ambientais da LAN foram mencionados já em 1897, em um artigo do Los Angeles Times. A seguir, um trecho desse artigo, chamado "Eletricity and English songbirds":

Uma revista em inglês ficou alarmada com a relação de eletricidade com pássaros, que mantém é mais próxima do que a de gatos e colheitas de forragem. Quantos de nós, pergunta, prevê que a eletricidade pode extirpar o pássaro?... Com exceção dos tentilhões, todos os cânticos ingleses podem ser ditos inseticidas, e sua dieta consiste principalmente em um grande número de insetos muito pequenos que coletam da grama e ervas antes que o orvalho esteja seco. Como a luz elétrica está encontrando seu caminho para a iluminação de rua nas partes do país da Inglaterra, esses maus átomos asados são mortos por milhares em cada luz todas as noites quentes de verão.... O medo é expresso, que quando a Inglaterra é iluminada de uma extremidade para a outra com eletricidade os pássaros de música morrerão do fracasso de seu suprimento de alimentos.

Efeito na astronomia

A constelação Orion, imagem à esquerda de céus escuros, e à direita de dentro da área metropolitana Provo/Orem, Utah

A astronomia é muito sensível à poluição luminosa. O céu noturno visto de uma cidade não tem nenhuma semelhança com o que pode ser visto de céus escuros. Skyglow (a dispersão da luz na atmosfera à noite) reduz o contraste entre estrelas e galáxias e o próprio céu, tornando muito mais difícil ver objetos mais fracos. Este é um fator que fez com que novos telescópios fossem construídos em áreas cada vez mais remotas.

Mesmo em céus noturnos aparentemente claros, pode haver muita luz difusa que se torna visível em tempos de exposição mais longos na astrofotografia. Por meio do software, a luz difusa pode ser reduzida, mas ao mesmo tempo, os detalhes do objeto serão perdidos na imagem. A imagem a seguir da área ao redor da Galáxia Pinwheel (Messier 101) com a magnitude aparente de 7,5^m com todas as estrelas até uma magnitude aparente de 10^m foi tirada em Berlim em uma direção próxima ao zênite com uma lente rápida (f-número 1.2) e um tempo de exposição de cinco segundos em um índice de exposição de ISO 12800:

• Pinwheel Galaxy em luz de raio
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  Tiro original: borda inferior Alkaid, à direita do centro a estrela dupla Mizar com Alcor e borda direita Alioth; o Pinwheel Galaxy é um pequeno ponto difuso no centro da imagem.

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  Compensação de nível preto: o ponto mais escuro na imagem digital foi definido para zero luminância, a fim de reduzir a luz de raio visível. No entanto, a luz azul causada pela dispersão de Rayleigh é visível no centro da imagem.

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  50 por cento da luz do raio removida: a metade mais escura da luz do raio foi definida para zero luminância. A parte mais escura da luz azul causada pela dispersão de Rayleigh ainda é visível no centro da imagem.

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  Eliminação completa da luz do raio: todos os pixels que mostram a luz do raio foram definidos para a luminância zero, os fracos e bidimensionais Pinwheel Galaxy não é mais visível, também.

Alguns astrônomos usam "filtros de nebulosas" de banda estreita, que permitem apenas comprimentos de onda específicos de luz comumente vistos em nebulosas, ou "filtros de poluição luminosa" de banda larga, que são projetados para reduzir (mas não eliminar) os efeitos da poluição luminosa filtrando as linhas espectrais comumente emitidas por lâmpadas de vapor de sódio e mercúrio, aumentando assim o contraste e melhorando a visão de objetos escuros, como galáxias e nebulosas. Infelizmente, esses filtros de redução de poluição luminosa (LPR) não são uma cura para a poluição luminosa. Os filtros LPR reduzem o brilho do objeto em estudo e isso limita o uso de ampliações maiores. Os filtros LPR funcionam bloqueando a luz de certos comprimentos de onda, o que altera a cor do objeto, muitas vezes criando um tom verde pronunciado. Além disso, os filtros LPR funcionam apenas em certos tipos de objetos (principalmente nebulosas de emissão) e são de pouca utilidade em galáxias e estrelas. Nenhum filtro pode igualar a eficácia de um céu escuro para fins visuais ou fotográficos.

O deserto de Atacama no norte do Chile está longe de qualquer cidade, e o céu noturno há arremesso-preto. Foto de José Francisco Salgado.

A poluição luminosa afeta a visibilidade de objetos difusos do céu, como nebulosas e galáxias, mais do que estrelas, devido ao baixo brilho de sua superfície. A maioria desses objetos são invisíveis em céus altamente poluídos de luz acima das grandes cidades. Um método simples para estimar a escuridão de um local é procurar a Via Láctea, que de céus realmente escuros parece brilhante o suficiente para projetar uma sombra.

Além do brilho do céu, a passagem de luz pode impactar as observações quando a luz artificial entra diretamente no tubo do telescópio e é refletida de superfícies não ópticas até atingir a ocular. Essa forma direta de poluição luminosa causa um brilho no campo de visão, o que reduz o contraste. A invasão de luz também torna difícil para um observador visual tornar-se suficientemente adaptado ao escuro. As medidas usuais para reduzir esse brilho, se reduzir a luz diretamente não for uma opção, incluem agrupar o tubo do telescópio e os acessórios para reduzir a reflexão e colocar um escudo de luz (também utilizável como escudo de orvalho) no telescópio para reduzir a entrada de luz de ângulos diferentes daqueles próximos ao alvo. Nessas condições, alguns astrônomos preferem observar sob um pano preto para garantir a máxima adaptação ao escuro.

Aumento da poluição atmosférica

Um estudo apresentado na reunião da União Geofísica Americana em São Francisco descobriu que a poluição luminosa destrói os radicais de nitrato, evitando assim a redução normal noturna da poluição atmosférica produzida pela fumaça emitida por carros e fábricas. O estudo foi apresentado por Harald Stark, da National Oceanic and Atmospheric Administration.

Redução da polarização natural do céu

A poluição da luz é principalmente não polarizada, e sua adição à luz da lua resulta em um sinal de polarização diminuído.

À noite, a polarização do céu iluminado pela lua é fortemente reduzida na presença de poluição luminosa urbana, porque a luz urbana espalhada não é fortemente polarizada. O luar polarizado não pode ser visto pelos humanos, mas acredita-se que seja usado por muitos animais para navegação.

Impacto econômico

A pesquisa em torno da poluição luminosa concentra-se na qualidade da iluminação e na redução de nossa capacidade de ver claramente o céu à noite. No entanto, a poluição luminosa tem muitas causas e efeitos em todo o espectro da vida. Desde a época da Revolução Industrial que saiu da Inglaterra e se espalhou pelo mundo, grandes mudanças foram feitas na maneira como vivemos. A inovação tecnológica avança em ritmo acelerado. Não é incomum encontrar comércios 24 horas, como postos de gasolina, lojas de conveniência e farmácias. Hospitais e outros estabelecimentos de saúde devem ter funcionários 24 horas por dia, sete dias por semana. Com a ascensão da Amazon, muitas fábricas e transportadoras agora operam em turnos 24 horas por dia, 7 dias por semana, para atender à demanda do novo consumidor global. Todas essas indústrias precisam de luz, dentro e fora de suas instalações, para garantir a segurança de seus trabalhadores enquanto se movimentam em seus trabalhos e quando entram e saem das instalações. Como resultado, "40% da população dos Estados Unidos e quase 20% da população da União Europeia perdeu a capacidade de ver o céu noturno... em outras palavras, é como se eles nunca tivessem realmente experimentado a noite."

Com foco no trabalho por turnos e na contínua necessidade de operação 24 horas de setores específicos da economia, os pesquisadores estão analisando o impacto da poluição luminosa nesse grupo de trabalhadores. Em 2007, a International Agency for Research on Cancer (IARC) procurou alertar para o risco do trabalho por turnos como um risco provável para o desenvolvimento de cancros. Este movimento foi o resultado de numerosos estudos que encontraram riscos aumentados de câncer em grupos de trabalhadores por turnos. O Nurses Health Study de 1998 encontrou uma ligação entre o câncer de mama e enfermeiros que trabalharam mais de 30 anos em turnos noturnos rotativos. No entanto, não é possível interromper o trabalho por turnos nessas indústrias. Os hospitais devem ter funcionários 24 horas por dia.

A pesquisa sugere que, como outras questões ambientais, a poluição luminosa é principalmente um problema causado por nações industrializadas. A pesquisa de Galloway, et al. (2010) examinaram vários indicadores econômicos para obter uma melhor noção de onde a poluição luminosa estava ocorrendo em todo o mundo. A pesquisa de Galloway descobriu que os países com estradas pavimentadas, um fator em uma infraestrutura desenvolvida, muitas vezes tiveram aumento da poluição luminosa (2010). Da mesma forma, países com alta taxa de extração de recursos também têm altas taxas de poluição luminosa. Finalmente, Galloway descobriu que os países com o maior PIB e alta área de superfície descrita como urbana e suburbana também tinham as maiores taxas de poluição luminosa.

A China é um líder emergente em crescimento industrial e econômico. Um estudo recente da poluição luminosa usando o Sistema Operacional de Varredura do Programa de Satélites Meteorológicos da Defesa (DMSL/OLS) constatou que a poluição luminosa está aumentando nas cidades costeiras do leste, mas diminuindo nas cidades industriais e de extração mineral. Especificamente, as áreas urbanas ao redor do delta do rio Yangtze, do delta do rio Pearl e da área de Pequim-Tianjin são áreas específicas de poluição luminosa que preocupam. Examinando a China como um todo, Jiang descobriu que a poluição luminosa no leste e no norte era muito maior do que no oeste. Isso é consistente com as principais fábricas industriais localizadas no leste e no norte, enquanto a extração de recursos domina o oeste.

Em 2010, após a declaração das Nações Unidas do Ano da Astronomia, os pesquisadores pediram uma melhor compreensão da luz artificial e do papel que ela desempenha nas questões sociais, econômicas e ambientais. Os pesquisadores argumentam que o uso contínuo e irrestrito de luz artificial em áreas urbanas e rurais causaria uma mudança global com resultados imprevisíveis. Holker argumentou que focar no impacto econômico do aumento do consumo de energia em lâmpadas ou na mudança para a eficiência energética da iluminação não era suficiente. Em vez disso, o foco mais amplo deve ser sobre os impactos socioeconômicos, ecológicos e fisiológicos da poluição luminosa. Em essência, obter seu pacote da Amazon em menos de 48 horas não é um motivo viável para o aumento da poluição luminosa.

Os humanos precisam de alguma luz noturna artificial para trabalho em turnos, manufatura, segurança nas ruas e direção noturna, e pesquisas mostraram que a luz artificial atrapalha a vida dos animais. No entanto, um artigo recente sugere que podemos encontrar um meio termo. Um artigo de 2021 examinou as mudanças sazonais de luz e seu efeito em todos os animais, mas especificamente nos moluscos. Os autores observaram que a pesquisa de luz se concentra principalmente no tempo de exposição à luz. Com base em suas pesquisas, eles sugerem que pesquisas futuras devem examinar a menor quantificação da menor quantidade de luz, em termos de duração e intensidade, que permitiria que humanos e animais continuassem com segurança. Para coletar o máximo de dados possível, os cientistas estão recrutando o público para atuar como cientistas cidadãos de vários locais do mundo e inserir suas descobertas em aplicativos e sites. Ao coletar e enviar imagens do céu, contagem de estrelas, dados agrícolas e estatísticas de pássaros e borboletas, os cientistas obtêm acesso a volumes de dados que refletem como a poluição luminosa está afetando o mundo ao nosso redor. Esperançosamente, os cientistas podem prever e recomendar respostas aos problemas antes que as mudanças se tornem permanentes.

Redução

Reduzir a poluição luminosa implica em muitas coisas, como reduzir o brilho do céu, reduzir o brilho, reduzir a passagem de luz e reduzir a desordem. O método para melhor reduzir a poluição luminosa, portanto, depende exatamente de qual é o problema em qualquer instância. Possíveis soluções incluem:

• Utilizando fontes de luz de intensidade mínima necessárias para realizar o propósito da luz.
• Desligar luzes usando um sensor de temporização ou ocupação ou manualmente quando não for necessário.
• Melhorando os dispositivos elétricos de iluminação, assim eles direcionam sua luz com mais precisão para onde é necessário, e com menos efeitos colaterais.
• Ajustando o tipo de luzes usadas, então as ondas de luz emitidas são aqueles que são menos propensos a causar problemas graves de poluição da luz. Mercúrio, halide de metal e acima de toda a primeira geração de luminárias de estrada LED de luz azul são muito mais poluentes do que lâmpadas de sódio: A atmosfera da Terra espalha e transmite a luz azul melhor do que a luz amarela ou vermelha. É uma experiência comum observando "glare" e "fog" ao redor e abaixo das luminárias de estrada LED assim que a umidade do ar aumenta, enquanto as luminárias de lâmpada de sódio laranja são menos propensas a mostrar este fenômeno.
• Avaliar os planos de iluminação existentes e redesenhar alguns ou todos os planos dependendo se a luz existente é realmente necessária.

Melhorando as luminárias

O uso de luminárias com corte total, tanto quanto possível, é defendido pela maioria dos ativistas pela redução da poluição luminosa. Também é comumente recomendado que as luzes sejam espaçadas adequadamente para máxima eficiência, e que o número de luminárias usadas, bem como a potência de cada luminária, correspondam às necessidades da aplicação específica (com base nos padrões locais de design de iluminação).

As luminárias full cutoff tornaram-se disponíveis pela primeira vez em 1959 com a introdução da luminária M100 da General Electric.

Uma luminária de corte total, quando instalada corretamente, reduz a chance de a luz escapar acima do plano horizontal. A luz liberada acima da horizontal pode às vezes iluminar um alvo pretendido, mas geralmente não serve para nada. Quando entra na atmosfera, a luz contribui para o brilho do céu. Alguns governos e organizações estão agora considerando, ou já implementaram, luminárias de corte total em lâmpadas de rua e iluminação de estádios.

O uso de luminárias de corte total ajuda a reduzir o brilho do céu, evitando que a luz escape acima da horizontal. O corte total geralmente reduz a visibilidade da lâmpada e do refletor dentro de uma luminária, portanto, os efeitos do brilho também são reduzidos. Os ativistas também costumam argumentar que as luminárias de corte total são mais eficientes do que outras luminárias, uma vez que a luz que de outra forma escaparia para a atmosfera pode ser direcionada para o solo. No entanto, as luminárias de corte total também podem reter mais luz na luminária do que outros tipos de luminárias, correspondendo a uma menor eficiência da luminária, sugerindo que um novo design de algumas luminárias pode ser necessário.

O uso de luminárias com corte total pode permitir que lâmpadas de menor potência sejam usadas nas luminárias, produzindo o mesmo ou às vezes um efeito melhor, devido ao controle mais cuidadoso. Em todos os sistemas de iluminação, algum brilho do céu também resulta da luz refletida no solo. Esta reflexão pode ser reduzida, no entanto, tendo o cuidado de usar apenas a potência mais baixa necessária para a lâmpada e definindo o espaçamento entre as luzes de forma adequada. Garantir que o recuo da luminária seja superior a 90° em relação a superfícies altamente reflexivas também diminui a refletância.

Uma crítica comum às luminárias de corte total é que às vezes elas não são esteticamente agradáveis de se olhar. Isso é mais provável porque, historicamente, não houve um grande mercado especificamente para luminárias de corte total e porque as pessoas normalmente gostam de ver a fonte de iluminação. Devido à especificidade com a direção da luz, as luminárias de corte total às vezes também exigem experiência para instalar para obter o efeito máximo.

A eficácia do uso de luzes de corte total na estrada para combater a poluição luminosa também foi questionada. De acordo com investigações de projeto, as luminárias com distribuições de corte total (em oposição a corte ou semi-corte, comparadas aqui) devem estar mais próximas para atender ao mesmo nível de luz, uniformidade e requisitos de ofuscamento especificados pela IESNA. Essas simulações otimizaram a altura e o espaçamento das luzes enquanto restringiam o design geral para atender aos requisitos da IESNA e, em seguida, compararam a iluminação total e o consumo de energia de diferentes designs e potências de luminárias. Os designs de corte tiveram um desempenho melhor do que os designs de corte total, e o semi-corte teve um desempenho melhor do que o corte ou o corte total. Isso indica que, em instalações rodoviárias, o excesso de iluminação ou a falta de uniformidade produzida por luminárias de corte total podem ser mais prejudiciais do que a iluminação direta criada por menos luminárias de corte ou semi-corte. Portanto, o desempenho geral dos sistemas existentes poderia ser melhorado reduzindo o número de luminárias do que mudando para designs de corte total.

No entanto, usando a definição de "poluição luminosa" de algumas contas regionais italianas (ou seja, "toda irradiância de luz artificial fora das áreas de competência e particularmente para cima do céu") apenas o design de corte total evita a poluição luminosa. A região italiana da Lombardia, onde apenas é permitido o corte total (Lei Lombardia nº 17/2000, promovida pela Cielobuio-coordenation for the protection of the night sky), teve em 2007 o menor consumo per capita de energia para iluminação pública na Itália. A mesma legislação também impõe uma distância mínima entre os postes de iluminação pública de cerca de quatro vezes a sua altura, pelo que os postes de iluminação pública com corte total são a melhor solução para reduzir a poluição luminosa e o consumo de energia elétrica.

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  Este tipo de lanterna LED pode reduzir a poluição de luz desnecessária na construção de interiores.

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  A luminária de cobra plana-lens, que é um dispositivo elétrico de corte completo, é muito eficaz na redução da poluição da luz. Ele garante que a luz é direcionada apenas abaixo da horizontal, o que significa que menos luz é desperdiçada dirigindo-a para fora e para cima.

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  Isto é... luminária de cobra drop-lens permite que a luz escape lateralmente e para cima, onde pode causar problemas.

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  A maioria das regiões italianas requer "luz ascendente zero", que geralmente implica o uso de lâmpadas de corte total para novas luminárias, mas as violações são comuns.

Ajustando tipos de fontes de luz

Existem vários tipos diferentes de fontes de luz, cada uma com uma variedade de propriedades que determinam sua adequação para diferentes tarefas. Características particularmente notáveis são eficiência e distribuição de energia espectral. Muitas vezes, fontes de luz inadequadas foram selecionadas para uma tarefa, seja por ignorância ou porque uma tecnologia de iluminação mais apropriada não estava disponível no momento da instalação. Portanto, fontes de luz mal escolhidas geralmente contribuem desnecessariamente para a poluição luminosa e o desperdício de energia. Ao atualizar as fontes de luz adequadamente, muitas vezes é possível reduzir o uso de energia e os efeitos poluentes, ao mesmo tempo em que melhora a eficiência e a visibilidade.

Alguns tipos de fontes de luz estão listados em ordem de eficiência energética na tabela abaixo (os valores são valores mantidos aproximados) e incluem seu impacto visual de brilho do céu, em relação à iluminação LPS.

Muitos astrônomos solicitam que as comunidades próximas usem luzes de sódio de baixa pressão ou LED âmbar de alumínio, gálio e fosfeto de índio tanto quanto possível, porque o principal comprimento de onda emitido é comparativamente fácil de contornar ou, em casos raros, filtrar. O baixo custo de funcionamento das lâmpadas de sódio é outra característica. Em 1980, por exemplo, San Jose, Califórnia, substituiu todas as lâmpadas das ruas por lâmpadas de sódio de baixa pressão, cuja luz é mais fácil de ser filtrada pelo vizinho Observatório Lick. Programas semelhantes estão em vigor no Arizona e no Havaí. Essas fontes de luz amarela também têm um impacto visual significativamente menor no brilho do céu, portanto, reduza o brilho visual do céu e melhore a visibilidade das estrelas para todos.

As desvantagens da iluminação de sódio de baixa pressão são que as luminárias geralmente devem ser maiores que as luminárias concorrentes e que a cor não pode ser distinguida, devido à emissão principalmente de um único comprimento de onda de luz (consulte iluminação de segurança). Devido ao tamanho substancial da lâmpada, particularmente em potências mais altas, como 135 W e 180 W, o controle das emissões de luz das luminárias de sódio de baixa pressão é mais difícil. Para aplicações que exigem uma direção de luz mais precisa (como estradas estreitas), a vantagem de eficácia da lâmpada nativa desse tipo de lâmpada é reduzida e pode ser totalmente perdida em comparação com as lâmpadas de sódio de alta pressão. As alegações de que isso também leva a maiores quantidades de poluição luminosa de luminárias que funcionam com essas lâmpadas surgem principalmente por causa de luminárias mais antigas com blindagem deficiente, ainda amplamente em uso no Reino Unido e em alguns outros locais. As modernas luminárias de sódio de baixa pressão com melhor ótica e proteção total, e os impactos diminuídos do brilho da luz amarela preservam a vantagem de eficácia luminosa do sódio de baixa pressão e resultam, na maioria dos casos, em menor consumo de energia e menos poluição luminosa visível. Infelizmente, devido à contínua falta de informações precisas, muitos profissionais de iluminação continuam a menosprezar o sódio de baixa pressão, contribuindo para a diminuição de sua aceitação e especificação nos padrões de iluminação e, portanto, de seu uso. De acordo com Narisada e Schrueder (2004), outra desvantagem das lâmpadas de sódio de baixa pressão é que algumas pesquisas descobriram que muitas pessoas acham a luz amarela característica menos agradável esteticamente, embora advertem que esta pesquisa não é completa o suficiente para tirar conclusões.

Devido ao aumento da sensibilidade do olho humano aos comprimentos de onda azul e verde ao visualizar baixas luminâncias (o efeito Purkinje) no céu noturno, fontes diferentes produzem quantidades dramaticamente diferentes de brilho do céu visível a partir da mesma quantidade de luz enviada para o céu atmosfera.

Redesenhar planos de iluminação

Em alguns casos, a avaliação dos planos existentes determinou que planos de iluminação mais eficientes são possíveis. Por exemplo, a poluição luminosa pode ser reduzida desligando as luzes externas desnecessárias e iluminando os estádios somente quando houver pessoas no interior. Os temporizadores são especialmente valiosos para esta finalidade. Um dos primeiros esforços legislativos coordenados do mundo para reduzir o efeito adverso dessa poluição no meio ambiente começou em Flagstaff, Arizona, nos Estados Unidos. lugar, com o total apoio da população, muitas vezes com o apoio do governo, com defensores da comunidade e com a ajuda dos principais observatórios locais, incluindo a Estação Flagstaff do Observatório Naval dos Estados Unidos. Cada componente ajuda a educar, proteger e reforçar os imperativos para reduzir de forma inteligente a poluição luminosa prejudicial.

Um exemplo de avaliação do plano de iluminação pode ser visto em um relatório originalmente encomendado pelo Gabinete do Vice-Primeiro Ministro no Reino Unido, e agora disponível através do Departamento de Comunidades e Governo Local. O relatório detalha um plano a ser implementado em todo o Reino Unido, para projetar esquemas de iluminação no campo, com foco particular na preservação do meio ambiente.

Em outro exemplo, a cidade de Calgary substituiu recentemente a maioria das luzes residenciais de rua por modelos com eficiência energética comparável. A motivação é principalmente o custo de operação e a conservação ambiental. Espera-se que os custos de instalação sejam recuperados por meio da economia de energia dentro de seis a sete anos.

A Agência Suíça de Eficiência Energética (SAFE) utiliza um conceito que promete ser de grande utilidade no diagnóstico e projeto de iluminação viária, "consommation électrique spécifique (CES )", que pode ser traduzido para o inglês como "consumo específico de energia elétrica (SEC)". Assim, com base nos níveis de iluminação observados em uma ampla gama de cidades suíças, a SAFE definiu valores-alvo para o consumo de energia elétrica por metro para estradas de várias categorias. Assim, a SAFE atualmente recomenda um SEC de dois a três watts por metro para estradas com menos de dez metros de largura (quatro a seis para estradas mais largas). Tal medida fornece uma restrição de proteção ambiental facilmente aplicável às "normas" convencionais, que geralmente são baseadas nas recomendações dos interesses dos fabricantes de iluminação, que podem não levar em consideração critérios ambientais. Tendo em vista o progresso contínuo na tecnologia de iluminação, os valores-alvo da SEC precisarão ser periodicamente revisados para baixo.

Crossroad em Alessandria, Itália: luminárias com lâmpadas de mercúrio estão no fundo, luzes de rua LED no meio, luminárias com lâmpadas de sódio de alta pressão estão no primeiro plano.

Um novo método para prever e medir vários aspectos da poluição luminosa foi descrito na revista Lighting Research & Tecnologia (setembro de 2008). Cientistas do Rensselaer Polytechnic Institute's Lighting Research Center desenvolveram um método abrangente chamado Outdoor Site-Lighting Performance (OSP), que permite aos usuários quantificar e, assim, otimizar o desempenho de projetos e aplicações de iluminação existentes e planejados para minimizar o excesso ou luz intrusiva saindo dos limites de uma propriedade. OSP pode ser usado por engenheiros de iluminação imediatamente, particularmente para a investigação de brilho e invasão (as análises de ofuscamento são mais complexas de executar e o software comercial atual não permite isso prontamente) e pode ajudar os usuários a comparar várias alternativas de design de iluminação para o mesmo local.

No esforço para reduzir a poluição luminosa, os pesquisadores desenvolveram um "Sistema Unificado de Fotometria", que é uma forma de medir quanto ou que tipo de iluminação pública é necessária. O Sistema Unificado de Fotometria permite que luminárias sejam projetadas para reduzir o uso de energia, mantendo ou melhorando as percepções de visibilidade, segurança e proteção. Havia a necessidade de criar um novo sistema de medição de luz à noite porque a maneira biológica pela qual os bastonetes e cones do olho processam a luz é diferente em condições noturnas e diurnas. Usando este novo sistema de fotometria, os resultados de estudos recentes indicaram que a substituição das lâmpadas tradicionais, amareladas e de sódio de alta pressão (HPS) por lâmpadas "frias" fontes de luz branca, como indução, fluorescente, haleto de metal cerâmico ou LEDs podem realmente reduzir a quantidade de energia elétrica usada para iluminação, mantendo ou melhorando a visibilidade em condições noturnas.

A Comissão Internacional de Iluminação, também conhecida como CIE por seu título francês, la Commission Internationale de l'Eclairage, lançará em breve sua própria forma de fotometria unificada para iluminação externa.

Reservas de céu escuro

Em 2001, o Programa Internacional Dark Sky Places foi fundado para incentivar comunidades, parques e áreas protegidas em todo o mundo a preservar e proteger locais escuros por meio de políticas de iluminação responsáveis e educação pública. Em janeiro de 2022, havia 195 locais internacionais certificados no céu escuro no mundo. Por exemplo, em 2016, a China lançou sua primeira reserva de céu escuro na Prefeitura de Ngari, na Região Autônoma do Tibete, que cobre uma área de 2.500 quilômetros quadrados. Essas áreas são importantes para a observação astronômica.

Galeria

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  Esta foto de exposição do tempo de Nova York à noite mostra skyglow.

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  Uma comparação da vista do céu noturno de uma pequena cidade rural (top) e uma área metropolitana (bottom). A poluição da luz reduz drasticamente a visibilidade das estrelas.

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  Impacto da poluição da luz em uma noite estrelada, como visto a partir de uma altitude de 4200 m no Monte Damavand no Irã.

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  Impacto da iluminação LED no horizonte à noite, como visto em Tiberias, Israel. Antes da mudança para iluminação LED em 2017, o skyglow acima da cidade era muito pouco.

Vídeos

• Este olhar noturno para a Terra, apelidado de Black Marble, fornece aos pesquisadores uma perspectiva única de atividades humanas em todo o mundo.