La contaminación lumínica tiene solución
¿Pueden los investigadores y los responsables de la formulación de políticas trabajar juntos para atenuar las luces?
Por la noche, enormes extensiones de la Tierra están inundadas de luz, desde los faros de los automóviles hasta las farolas y los edificios de oficinas. Todas esas luces son más que una simple pérdida de recursos energéticos. Alteran los comportamientos nocturnos de insectos, aves, reptiles y mamíferos, así como los ritmos circadianos de las especies diurnas, incluidos los humanos ( 1 ).
Soluciones prometedoras para la contaminación lumínica, incluidas certificaciones ecológicas y límites a las emisiones, podrían ayudar a atenuar el problema. Crédito de la imagen: Península Ibérica de noche, Observatorio de la Tierra de la NASA.
Las luces blancas azuladas de longitud de onda corta son el mayor problema; Conducen a disfunción del sueño en las personas e interfieren con comportamientos migratorios y depredadores en otras especies ( 2 ). Las longitudes de onda blanco-azul han proliferado desde la llegada de los diodos emisores de luz (LED) económicos y energéticamente eficientes a principios de la década de 2000 ( 3 ). Las crías de tortugas marinas se arrastran hacia estacionamientos iluminados con luces LED, confundidas acerca de la dirección del mar; y los pájaros cantores que vuelan de noche chocan contra los edificios de oficinas iluminados por LED, desviados de su rumbo por el resplandor celestial ( 4 , 5 ).
Las soluciones son simples, en principio, coinciden los expertos: atenuar algunas luces; apúntelos hacia el suelo, no hacia el cielo; u opte por bombillas más rojas y de longitud de onda más larga. Sin embargo, encontrar formas de implementar esas soluciones es un desafío que persigue tanto a los defensores del cielo oscuro como a los profesionales de la iluminación. “Parte del problema, en general, es que no existe un esquema de gobernanza único que se ocupe de todo”, dice el ecologista urbano Travis Longcore de la Universidad de California en Los Ángeles. Longcore acuñó el término “contaminación lumínica ecológica” en un artículo histórico de 2004 ( 6 , 7 ).
Por qué un problema tan solucionable sigue sin solución, dice Longcore, se reduce a una maraña de recomendaciones de la industria, reglas municipales y leyes estatales que más o menos dictan el brillo de la iluminación en los Estados Unidos. Los estándares federales de eficiencia energética desde 2007 han impulsado la proliferación de LED, pero no existe una supervisión federal del brillo de la iluminación exterior ( 8 ). Varios estados y condados tienen ordenanzas para frenar la contaminación lumínica nocturna. Pero, en su mayor parte, los ingenieros y diseñadores que idean la iluminación de hoteles, edificios de oficinas e incluso calles de la ciudad se basan en estándares establecidos por la industria para elegir sus bombillas y accesorios.
Existen soluciones prometedoras, incluidas certificaciones verdes para iluminación ecológica, límites de emisiones regionales y ejecutables, y la expansión de medidas exitosas existentes, como la iluminación ámbar frente a las playas a lo largo de las carreteras costeras. Pero lograr una adopción generalizada no será fácil.
Cuando la científica social Nona Schulte-Römer de la Universidad Humboldt de Berlín comenzó a estudiar la contaminación lumínica hace unos 15 años, esperaba “choques de opinión” entre los defensores de la protección del cielo oscuro y las personas que ganan dinero iluminando espacios al aire libre. En cambio, encontró frustraciones similares en ambos bandos.
En 2018, Schulte-Römer distribuyó un cuestionario en línea a varios grupos de defensa y organizaciones profesionales de la iluminación, como parte de la investigación para un libro electrónico dirigido a la comunidad de la iluminación. De esta amplia circulación, 205 expertos completaron la encuesta. Entre los encuestados se encontraban ingenieros de iluminación, diseñadores, ecologistas y astrónomos, a quienes los autores identificaron como pertenecientes a uno de dos campos: profesionales de la iluminación o expertos en contaminación lumínica. Las preguntas giraron en torno a la definición de contaminación lumínica, los principales desafíos que plantea y sus posibles soluciones. La mayoría de los encuestados de ambos bandos estuvieron de acuerdo en que la iluminación después del anochecer puede ser una forma de contaminación y que la luz es contaminación cuando “entra en áreas donde no es deseada… no se utiliza, oscurece la visibilidad de las estrellas y produce resplandor”.
Sin embargo, los bandos no estuvieron de acuerdo sobre los mayores obstáculos para solucionar el problema. La mitad de los profesionales de la iluminación citaron definiciones turbias de contaminación lumínica entre el público como un obstáculo importante para la mitigación. Sólo un tercio de los expertos en contaminación estuvo de acuerdo.
Ambos grupos, sin embargo, pensaron que proteger la vida silvestre y los ecosistemas es una buena razón para reducir la contaminación lumínica. También estuvieron de acuerdo en que los diseñadores y planificadores de iluminación son responsables de abordar el problema y que educar a los planificadores y usuarios finales podría ser una solución ( 9 , 10 ). Descubrir que los dos bandos están de acuerdo fue “una agradable sorpresa”, dice Schulte-Römer, pero también planteó la pregunta: “Si están de acuerdo, ¿por qué sigue siendo un problema?”
La respuesta se reduce no sólo a una política inadecuada, sino también a una falta de conciencia cultural, dice Christina Halfpenny, directora ejecutiva y directora ejecutiva de DesignLights Consortium (DLC), una organización sin fines de lucro que colabora con servicios públicos y programas de eficiencia energética. Los LED para exteriores han aparecido como hongos desde 2007 como el ejemplo de la eficiencia energética. Pero, normalmente, cuanto más eficiente es un LED, más brillante, más blanca y más contaminante es su luz. A pesar de la compensación, dice Halfpenny, el ahorro de energía es la única consideración la gran mayoría de las veces. Por ejemplo, señala Schulte-Römer, las ciudades suelen contratar empresas de modernización para reemplazar las bombillas de las farolas que tienen décadas de antigüedad. Pero esas empresas con demasiada frecuencia reemplazan las bombillas obsoletas con LED más brillantes y luego se olvidan de cambiar la distancia entre los postes de luz.
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El proyecto más nuevo del DLC podría ser parte de la solución. Llamada “LUNA”, es una lista de requisitos técnicos para que las luminarias LED para exteriores califiquen como ahorradoras de energía, lo suficientemente brillantes según los estándares de la industria y mínimamente contaminantes. Los fabricantes pueden enviar productos para la certificación LUNA para aumentar su atractivo entre los clientes con mentalidad ecológica, como los parques nacionales. La esperanza a largo plazo es inclinar el mercado hacia LED menos contaminantes.
Pero LUNA aún no incluye los productos menos contaminantes, ya que las propiedades espectrales de las bombillas y accesorios rojos y ámbar aún no están estandarizados en toda la industria. Los LED blancos populares tienen propiedades espectrales estandarizadas, indicadas por un «CCT» o temperatura de color correlacionada, un número, estampado en el costado de la bombilla y el empaque. Y, para las luces más rojas, los CCT aún no están estandarizados, por lo que los compradores no saben exactamente qué obtienen del fabricante. Los ingenieros no pueden elaborar sistemáticamente planos de construcción que incluyan estos productos de iluminación no estandarizados, pero menos contaminantes.
Para solucionar el problema, la científica senior de iluminación de DLC, Leora Radetsky, publicó un estudio en enero de 2023 que brinda a los fabricantes nueva nomenclatura y propiedades espectrales estandarizadas para los números CCT en los espectros ámbar, naranja y rojo (11 ) . Desde que salió el estudio, varias organizaciones han comenzado a organizarse para estandarizar las TMC en el espectro ámbar, dice Radetsky. Ella espera que la versión 2.0 de LUNA pueda incluir estos dispositivos, ahora que los fabricantes tienen pautas para producirlos en masa.
Los programas ecológicos como LUNA incentivan a la industria a cambiar desde dentro, pero las leyes estatales y locales son una herramienta esencial para exigir el cambio. Florida lidera el camino a nivel nacional con la Norma del Código Administrativo Estatal 62B-33, que exige que los edificios costeros utilicen iluminación ámbar, de alrededor de 560 nanómetros de longitud de onda, explica el biólogo Robbin Trindell de la Comisión de Conservación de Pesca y Vida Silvestre de Florida en Tallahassee. Los ingenieros que trabajan a cierta distancia de la playa, lo suficientemente cerca como para que las luces perturben la vida silvestre sensible, solicitan permisos a través del Departamento de Protección Ambiental de Florida en consulta con Pesca y Vida Silvestre. Las solicitudes de permiso detallan los tipos de accesorios que se utilizarán, qué longitudes de onda producirán y dónde estarán en la propiedad.
La ley de tortugas de Florida data de la década de 1980, cuando los biólogos estatales encontraban miles de crías desorientadas o muertas, amontonadas bajo las luces de los estacionamientos de la playa, dice Trindell. Su división comenzó experimentos para comprender qué cualidades de la luz desorientan a las crías de tortugas marinas, por ejemplo, al iluminar la playa con bombillas de diferentes longitudes de onda. Hoy en día, el lema de Fish and Wildlife en torno a la iluminación de las playas es: «Mantenlo bajo, mantenlo largo, mantenlo protegido». Eso significa “longitud de onda larga, lúmenes bajos y protección del dispositivo para evitar que se propague hacia el cielo”, dice Trindell.
Las imágenes de satélite tomadas entre 1992 y 2012 sugieren que los esfuerzos legislativos y educativos están funcionando. La contaminación lumínica disminuyó en dos tercios de las playas encuestadas en ese período de 21 años, mientras que la densidad de anidación de tortugas bobas, baulas y verdes aumentó ( 12 ).
El éxito de Florida es, en cierto modo, un modelo para otros estados, dice Longcore, aunque hay margen de mejora. Entre los desafíos: un conflicto entre los estándares de la industria y las leyes de Florida. Para mantener su seguro, los ingenieros de iluminación deben cumplir con los estándares de la Illuminating Engineering Society, o IES. Tomemos, por ejemplo, un nuevo complejo con piscina al aire libre. Los ingenieros deben cumplir con los estándares de iluminancia de IES para las luces alrededor de la piscina, en lúmenes por pie cuadrado (una unidad llamada «pie-candela») o en la unidad métrica de «lux», que es lúmenes por metro cuadrado. El IES también recomienda luces en la piscina. Los ingenieros suelen elegir LED brillantes de color blanco azulado. Y los constructores terminan “comprometidos a iluminar [la piscina] a un nivel que será demasiado brillante para la salud de la playa”, explica Longcore.
Por su parte, el IES dice que también quieren luchar contra la contaminación lumínica. En 2019, la organización se asoció con la Asociación Internacional Dark-Sky, un grupo de defensa, para promover prácticas de iluminación exterior más responsables. «Realmente valoramos la oscuridad, del mismo modo que valoramos la luz», dice Mark Lien, consultor industrial del IES. El IES y la Asociación Internacional de Cielo Oscuro establecieron cinco principios generales para una iluminación exterior responsable en 2019, incluido el uso de colores más cálidos siempre que sea posible, el uso de luz solo donde sea necesario y no mantener las luces más brillantes de lo necesario. Las dos organizaciones dicen que planean trabajar juntas para educar a los municipios y a las personas sobre cómo aplicar esos principios a proyectos sobre el terreno.
La aplicación de la ley de iluminación de Florida varía mucho según el condado, dice Trindell, y las violaciones son difíciles de procesar. Matar tortugas marinas es ilegal según la Ley de Especies en Peligro de Extinción, pero cuando un cadáver aparece en una carretera o en un estacionamiento, a menudo es atropellado por automóviles y carroñeado por animales. Puede ser difícil demostrar que la contaminación lumínica es la causa de la muerte.
Instalar luces ámbar puede ser la ley, pero muchas playas de Florida han evitado el problema de las tortugas apagando las brillantes farolas blancas frente al mar durante la temporada de anidación. Trindell fue coautor de un estudio de 2022 que sugiere que si las ciudades instalaran bombillas ámbar, no necesitarían apagar las luces. Basándose en el eslogan de Fish and Wildlife y en investigaciones anteriores, el estudio demostró que los LED naranjas de longitud de onda larga (624 nanómetros), con el blindaje adecuado, pueden iluminar las carreteras costeras sin impactos adversos para las tortugas (13) .). Durante dos noches consecutivas de pruebas, los autores encontraron que las crías en playas iluminadas de color naranja no tenían diferencias significativas en la orientación con respecto a las de las playas de control sin iluminación. De este modo, los LED de longitud de onda larga, protegidos y disponibles durante todo el año podrían minimizar los impactos de las tortugas marinas en las carreteras costeras. Este año, Trindell dirigió experimentos en laboratorio para evaluar cómo las crías de tortugas bobas se orientarán hacia o alejándose de varios tipos de bombillas de color ámbar. Espera continuar esa investigación en 2024 con otras especies de tortugas marinas en el laboratorio y, en última instancia, en el campo. En última instancia, la idea es trabajar con la industria para ofrecer opciones de iluminación, vidriados y tintes para ventanas que sean atractivos para las comunidades costeras y no atraigan a las crías en la dirección equivocada fuera de la playa.
Las leyes federales serían el camino más claro para reducir la contaminación lumínica a nivel nacional, dice Longcore, pero las iniciativas ambientales, como la reducción de la contaminación, pueden polarizar políticamente. «No voy a contener la respiración hasta que eso salga del Congreso», dice.
Las políticas para limitar la contaminación lumínica hoy en día se centran en regular las fuentes puntuales, incluidas las bombillas e instalaciones individuales. Pero las leyes futuras también podrían considerar un enfoque de “líneas rojas”. Las regiones establecerían límites totales permisibles para las emisiones de luz durante la noche. Un artículo de 2021 que describe la estrategia de líneas rojas toma las islas atlánticas de Galicia, una serie de islas españolas habitadas que incluyen un parque nacional, como un estudio de caso hipotético ( 14). El parque es un destino popular para observar las estrellas. Los cielos oscuros son esenciales para el turismo. Un enfoque de líneas rojas definiría primero indicadores cuantificables de contaminación lumínica para el archipiélago, entre los cuales hay muchas opciones, incluido el brillo cenital y la radiación hemisférica. A continuación, las islas necesitarían monitorear la contaminación basándose en esos índices y establecer límites de emisión de luz aplicables para cada ciudad y desde el continente, dice el coautor Fabio Falchi de la Universidad de Santiago de Compostela en Galicia, España. Sólo entonces habría un camino claro de arriba hacia abajo para hacer cumplir la ley si alguna vez se excedieran los límites de iluminación acordados.
«Una de las cosas más frustrantes de trabajar en el campo de la contaminación lumínica», dice Anne Aulsebrook, ecóloga conductual postdoctoral en el Instituto Max Planck de Inteligencia Biológica de Alemania, que ha estudiado los efectos de las farolas en las aves, es que «las soluciones no son Así de difícil”. Los LED son fácilmente regulables, se pueden usar en el espectro rojo-ámbar y son fáciles de enfundar en luminarias que apunten hacia abajo para evitar el brillo del cielo. Muchas luces nocturnas se podrían apagar por completo, como en los edificios de oficinas vacíos, añade.
«Una vez que tengamos tecnologías radicalmente nuevas, como los LED», dice Schulte-Römer, «también tendremos que repensar radicalmente nuestras formas de diseñar el medio ambiente». Afortunadamente, las soluciones se pueden implementar rápidamente. «Si atenuamos o apagamos la iluminación», añade Schulte-Römer, «el problema desaparece inmediatamente».
Fuente: www.pnas.org/
