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Polución Lumínica y Ecosistemas

Travis Longcore y Catherine Rich

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Por la noche, la luz artificial se convierte en polución y produce impactos adversos y significativos sobre los ecosistemas. Esta luz puede:

  • causar desorientación o convertirse en un estímulo innatural para los animales
  • perturbar la reproducción de muchas especies
  • aumentar o disminuir la competencia entre especies
  • beneficiar algunos depredadores a expensas de las especies que son su presa

October 2010

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Montón de luces en Orlando, Florida. Foto: Oksana Hlodan.

El contorno de las luces nocturnas ahora es visible desde el espacio.

La vida sobre la tierra ha evolucionado durante eones con patrones de luz y oscuridad diarios, mensuales, y anuales predecibles. La luz gobierna en parte la fisiología y la ecología de las especies, las interacciones entre especies y el funcionamiento de los ecosistemas. En tiempos modernos los humanos han desarrollado e instalado una enorme cantidad de alumbrado eléctrico tanto en el exterior como en el interior. El contorno de estas luces ahora es visible desde el espacio.1 Al perturbar los patrones naturales de oscuridad, las luces artificiales se convierten en contaminación, produciendo impactos significativos y adversos sobre los ecosistemas.

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Figura: La Tierra de noche

Un fotomontaje de la Tierra de noche en 1994-95. Esta imagen en realidad está hecha de cientos de fotos obtenidas por tres de los cuatro satélites DMSP (por sus siglas en ingles), los cuales operan en órbitas polares de poca altitud y tienen la capacidad única de detectar de noche bajos niveles de resplandor infrarrojo casi visible (VNIR, por sus siglas en ingles). Imagen: NASA/ Centro Goddard de Vuelo Espacial, 
Estudio de Visualizacion Cientifica.

¿La polución lumínica será un problema moderno?

Los seres humanos siempre han sabido que la luz puede ser usada para influenciar el comportamiento de otras especies. Por ejemplo:

Los pájaros se pueden estrellar contra estructuras altas iluminadas.
  • Los primeros seres humanos utilizaron la luz del fuego para mantener alejados a los depredadores.
  • El filosofo Aristóteles (384 AC-322 AC) observó que las polillas son atraídas por las llamas.2
  • En tiempos modernos, los faros y los barcos con luces confunden a las aves durante su migración nocturna, lo cual a veces acaba en choques y muerte. Desde 1880, los científicos observaron que “la mortandad de aves causada por los faros a lo largo de la costa de los Estados Unidos debe llegar a muchos miles anualmente.”4
  • Se han hecho muchas observaciones de pájaros que se han matado en sitios iluminados, incluyendo las primeras luces de las calles,6 estructuras altas iluminadas, ceilómetros (luces verticales utilizadas para medir la altitud de las nubes en los aeropuertos), y torres de radio y televisión (ver la reseña en Gauthreaux et al.7).
  • La mortandad de las crías de tortugas marinas desorientadas por las luces, ha venido siendo documentada desde por lo menos mediados de 1900, y ha fomentado tanto la investigación como la mitigación.4,5
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La constelación de Orión; a la izquierda una imagen obtenida bajo cielos oscuros, y a la derecha una foto tomada desde la metrópolis de Orem, Utah, con una población de más o menos medio millón de personas. Fotos tomadas el 8 de enero del 2009 por Jeremy Stanley.

Tipos de polución lumínica

A menudo la polución lumínica no es agradable desde un punto de vista estético.
  • La polución lumínica ecológica ha sido definida como “luz artificial que altera los patrones naturales de luz y oscuridad en los ecosistemas.”8
  • La polución lumínica astronómica, que no es lo mismo que la polución lumínica ecológica, es luz que interfiere con la vista del cielo nocturno.
  • El término general “polución lumínica” también puede referirse a la luz que es desagradable desde un punto de vista estético.
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Esta foto con exposición de tiempo de la ciudad de Nueva York por la noche, con el edificio Empire State en el centro, muestra el brillo del cielo, una forma de polución lumínica. Foto tomada en octubre del 2004 por Charliebrown7034.

Contaminadores lumínicos

  • La polución lumínica incluye el brillo del cielo, es decir, la luz proveniente de luces artificiales que se refleja en el cielo.
  • El resplandor directo es una luz que por la noche es directamente visible para un observador.

Medición de la luz

  • La iluminación es la cantidad de energía de luz incidente sobre un área específica.
  • La luminancia es el brillo luminoso de una fuente de luz en comparación con sus alrededores.
  • El espectro comprende las diferentes longitudes de onda de cualquier luz en particular.

¿Cómo afecta la polución lumínica a la fauna silvestre?

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Crías de Tortugas Loggerhead en el Condado de Broward, Florida dirigiéndose hacia el océano justo después de la salida del sol. La luz artificial en las playas de anidamiento afecta la habilidad de las crias de las tortugas marinas para encontrar el mar, un efecto llamado “desorientación de las crias.” Foto de: Mary Wozny, Programa de Conservación de Tortugas del Condado de Broward; Biblioteca de Imágenes de Tortugas Marinas.

Algunos animales marinos, tales como las tortugas marinas y los insectos, se desorientan con las luces nocturnas.

Orientación
La luz es necesaria para que algunas especies se familiaricen con su medio ambiente. También puede servir para extender el período de actividad de las especies que son activas principalmente durante el día. El período de incremento de actividad, conocido como “el nicho de luz nocturna” podría beneficiar a estas especies, pero lo hace a costa de otras especies con las cuales compiten o a las cuales depredan.9 Desafortunadamente, la luz también puede causar desorientación o actuar como un estímulo no natural. Las crías de las tortugas marinas se desorientan con las luces a lo largo de las playas donde las hembras ponen sus huevos 4,5 (ver la reseña en Salmon10). La atracción de los insectos hacia las luces, la cual, tan solo en Alemania resulta en la muerte de billones de insectos cada verano, es otro ejemplo de este fenómeno.11

Reproducción
Muchas de las actividades reproductivas están sincronizadas por la luz, o requieren condiciones de luz específicas. Las luciérnagas usan luces para atraer pareja, y las luces artificiales dificultan esta comunicación haciéndola menos visible.12 El desove de los corales está altamente sincronizado con los ciclos lunares,13 lo cual es un método de “abrumar al depredador” que maximiza la sobrevivencia de las larvas. Otras especies, tales como ciertos insectos y ranas, solamente se aparean durante la parte más oscura de la noche, aparentemente para minimizar el riesgo de depredación.14

Los animales, incluyendo los humanos, poseen un reloj interno.

Ritmos circadianos y fisiología (funciones)
Los animales ajustan sus relojes internos con base en señales provenientes de la luz, por esto, la polución lumínica puede acarrear consecuencias graves. Las alteraciones del patrón natural de luz perturban los ciclos “circadianos” que son un ciclo de aproximadamente 24 horas en los procesos bioquímicos, fisiológicos, o comportamentales de los organismos. A muchas especies se les suprime la producción de la hormona melatonina cuando están expuestas a la luz durante la noche. La luz con las longitudes de onda más cortas (tal como el azul) es biológicamente activa y provoca efectivamente tales cambios fisiológicos en los animales.15 En los humanos, la disminución en la concentración de melatonina está asociada con un aumento en el riesgo de cáncer de mama y de próstata.16,17 Cuando las especies que son normalmente activas de noche, tales como las salamandras,18 el felangérido de azúcar,19 y las ardillas voladoras,29 encuentran luz, esto puede causarles que demoren sus actividades nocturnas tales como el forrajeo. La luz de noche también puede influenciar la coordinación de cambios fisiológicos asociados con la migración.21

Competencia
Las interacciones entre especies se ven afectadas por las condiciones de luz. Por ejemplo, ciertas lagartijas tienen éxito estableciéndose en ambientes no nativos porque tienen la habilidad de aprovechar, en forma exitosa, la luz nocturna artificial.22 La investigación experimental ha demostrado la disminución de una especie nativa de gecko en Hawái cuando perdió la competencia con otra especie, dadas las distribuciones amontonadas de insectos, causadas por la luz.23 Las especies pueden tener marcadas preferencias en cuanto a actividad se refiere, durante diferentes condiciones de luz. Ahora sabemos que cambiar las condiciones de iluminación podría incrementar o disminuir la competencia entre especies.

Algunas especies de presa funcionan mejor durante la noche.

Depredación
Como regla general, la luz adicional ayuda a los depredadores a encontrar su presa. Por lo tanto, algunas especies de presa evolucionaron para ser activas únicamente durante la oscuridad de la noche y así evitar a los depredadores. Este patrón se ve a través de muchos grupos de organismos, incluyendo las focas que capturan salmones inmaduros bajo condiciones de luz artificial,24 los roedores nocturnos que son expuestos a depredadores en varios medio ambientes,25 y las culebras que reducen su actividad durante las noches de luna llena en que serían vulnerables a la depredación por parte de los buhos.26 La excepción a esta regla la constituyen las especies que buscan seguridad contra los depredadores a través de la cantidad, tales como las bandadas de aves27 o los cardúmenes de peces.28 En estos casos, la luz adicional puede ser benéfica para la especie presa porque eleva su conciencia comunal respecto a su medio ambiente.

¿Cómo se puede tratar la polución lumínica?

La polución lumínica requiere un cambio en el comportamiento humano.

Remediar la polución lumínica es a la vez extremadamente sencillo y extremadamente difícil. Es sencillo porque una vez que se apaga o se redirige una luz, el contaminante desaparece del sistema sin necesidad de un esfuerzo costoso de limpieza. Dado que el remedio del problema requiere cambiarle el comportamiento a billones de personas y superar sus diversos prejuicios y actitudes acerca de la oscuridad y de la luz artificial durante la noche, es extraordinariamente difícil de controlar. Las ordenanzas locales y regionales pueden educar al público, y se ha visto que éstas encaran este reto en forma efectiva.10 Los esfuerzos por mitigar los efectos de la polución lumínica sobre las especies y sus hábitats, deberían considerar los siguientes cinco elementos de la iluminación:

1. Necesidad
¿Es necesaria la iluminación? La opción de no iluminar podría ser apropiada en muchas circunstancias, especialmente en parques o en zonas silvestres en donde los visitantes están preparados para la oscuridad. Además, bajo muchas circunstancias, las luces existentes no son necesarias por lo tanto quitarlas es una opción.

Las luces deberían iluminar tan solo lo que es necesario.

2. Orientación
Toda la iluminación debería ser dirigida donde se la necesita, y toda luz que escape en otra dirección debería ser eliminada. Para eliminar el brillo en el cielo se deben usar luces de “ángulo de corte total” (full cut-off), lo cual significa que son luces que virtualmente no emiten luz alguna hacia arriba, y muy poca luz con un ángulo de 10° por debajo del horizonte. Dependiendo de donde se encuentre localizada la luz, puede ser necesario instalar una pantalla protectora adicional que evite que la luz se proyecte sobre hábitats sensibles tales como humedales o bosques. Incluso las luces que están orientadas hacia abajo pueden de todas maneras tener efectos adversos sobre los ecosistemas.

3. Intensidad
Los usuarios deberían instalar luces que tengan únicamente la intensidad requerida para una situación en particular porque el efecto de la luz está correlacionado con su intensidad. Si se tiene una luz con la pantalla protectora adecuada, a menudo una menor cantidad de luz es igualmente efectiva pues toda ella está dirigida donde se la desea. En cuanto a las zonas silvestres se refiere, la intensidad debería ser mantenida lo más baja posible de tal manera que se minimice el contraste entre zonas iluminadas y no iluminadas. Esto aumenta la visibilidad en general permitiendo que el ojo humano mantenga algo de su adaptación a la oscuridad. Cuando las luces son muy brillantes, los ojos se adaptan a este brillo y todo lo demás es percibido como sombras oscuras. Cuando la iluminación es más parecida a las condiciones del ambiente, el ojo logra ver una mayor cantidad de cosas que no están directamente iluminadas.29

No todas las luces deberían estar encendidas desde el crepúsculo hasta el amanecer.

4. Duración
Todas las luces no necesitan estar prendidas desde el atardecer hasta el amanecer. La iluminación se puede minimizar ajustando los dispositivos para que se apaguen después de cierta hora (el gobierno Holandés hace esto con algunos de sus postes de luz en las calles,30), o poniéndole a la luz un sensor de movimiento de tal manera que solo esté prendida cuando se le necesite. Para minimizar la polución lumínica en las propiedades privadas, no hay nada como el buen hábito de apagar las luces cuando no se las necesita, lo cual de paso también acarrea los beneficios de reducir la polución proveniente de la producción de energía eléctrica, y ahorra dinero.

5. Espectro
Pese a que toda luz tiene un efecto sobre los animales y sus hábitats, ciertos espectros son más dañinos. La luz de espectro completo, la cual tiene longitudes de onda azul y ultravioleta, no debería ser utilizada. Aunque estas luces le permiten a la gente ver de noche los colores, la presencia de la luz azul envía una señal ambiental de que es de día. La luz ultravioleta atrae poderosamente a los insectos y también debería ser evitada. Las longitudes de onda más largas tales como el amarrillo y el rojo parecen tener menor impacto en general, aunque se demostró que incluso las longitudes de onda más largas interfirieron con el forrajeo de los ratones de playa18 y con la capacidad de orientación de algunas salamandras.31 En el laboratorio, algunas aves migratorias fueron incapaces de orientarse bajo luz roja. La investigación sugirió que la luz verde debe ser utilizada en las plataformas petrolíferas para que las aves puedan migrar en forma más segura.32

Reconocimiento: Esta reseña está basada en un documento publicado previamente por los autores en “Frontiers in Ecology and the Environment.”8

Travis Longcore es un Profesor Asociado de Investigación en Geografía de la Universidad de California del Sur [University of Southern California]. Tiene un doctorado en Geografia de UCLA.
http://college.usc.edu/cf/faculty-and-staff/faculty.cfm?pid=1008246

Catherine Rich es la Directora Ejecutiva de The Urban Wildlands Group en Los Angeles y tiene una maestría [M.A. por sus siglas en ingles] en Geografía y un doctorado en derecho [J.D. por sus siglas en ingles] de UCLA. Rich y Longcore son co-editores de Consecuencias Ecológicas de la Iluminación Artificial Nocturna [Ecological Consequences of Artificial Night Lighting] (Island Press, 2006).
http://www.urbanwildlands.org/crich.html

Polución Lumínica y Ecosistemas

Estas referencias están en inglés. Las referencias no han sido traducidas al español dado que la mayoría de los artículos citan fuentes en el idioma inglés.

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