INQUINAMENTO LUMINOSO: CARATTERISTICHE, CAUSE, EFFETTI, SOLUZIONI - AMBIENTE - 2024

L' inquinamento luminoso è l'interferenza nella natura delle sorgenti luminose artificiali che causano impatti negativi agli esseri viventi o che influenzano gli interessi umani. Poca attenzione è stata prestata all'inquinamento luminoso, ma ha un impatto alterando i cicli luce-buio naturali.

Per molto tempo gli esseri umani hanno utilizzato la notte per le loro attività, illuminando artificialmente e quindi influenzando l'ambiente naturale. La consapevolezza dell'inquinamento luminoso è emersa solo negli anni '60-70 (XX secolo), quando gli astronomi lo hanno avvertito. Questo perché il bagliore delle città interferisce con le osservazioni e le misurazioni degli osservatori astronomici.

Inquinamento luminoso del pianeta Terra. Fonte: Dominic Alves

La luce artificiale si diffonde nell'ambiente e grazie alle sue proprietà di riflessione e rifrazione finisce per inglobare lo spazio circostante. La riflessione determina che i fotoni (unità elementari di luce) rimbalzano sulle superfici e sulle particelle che colpiscono.

La causa dell'inquinamento luminoso è la generazione di luce artificiale da parte di esseri umani in eccesso e senza controllo. La crescita della popolazione umana e la sua concentrazione nei centri urbani genera questa crescente domanda di luce.

Inoltre, l'incoscienza riguardo alla capacità della luce come inquinante non pone la necessità di un suo adeguato controllo. L'illuminazione stradale mal direzionata, i cartelloni pubblicitari luminosi e il traffico notturno di veicoli a motore creano luce in eccesso.

L'inquinamento luminoso varia a seconda del tipo di lampada che lo genera, le più inquinanti sono quelle che forniscono luce bianco-bluastra. La luce inquina se proiettata nell'ambiente, invadendo aree private e aree abbaglianti o ingombre.

A seconda della fonte che lo emette, l'inquinamento luminoso è causato da illuminazione pubblica o privata, pubblicità, fari dei veicoli e riflettori di intrattenimento.

L'inquinamento luminoso ha effetti negativi sugli esseri umani alterando il loro orologio biologico. Ciò influisce sulla salute generando problemi nervosi, insonnia e persino squilibri ormonali.

Allo stesso modo, ostacola l'attività degli osservatori astronomici, poiché il bagliore delle città impedisce la percezione del cielo notturno. Anche questo priva i cittadini di questa esperienza estetica.

D'altra parte, l'inquinamento luminoso implica uno spreco di elettricità, che rappresenta perdite economiche e spreco di risorse. Inoltre, nel processo di produzione di quella luce che viene sprecata, sono stati generati altri inquinanti come la CO2.

L'inquinamento luminoso ha effetti negativi sugli ecosistemi naturali e può colpire gli uccelli migratori, così come gli insetti e le rane. La luce altera il percorso verso il mare delle piccole tartarughe dopo aver fatto schiudere le uova sulle spiagge.

In generale, l'alterazione del ciclo giorno-notte genera cambiamenti nel comportamento degli esseri viventi. Questi cambiamenti influenzano la loro alimentazione, riproduzione e il rapporto predatore-preda. Le piante subiscono alterazioni nel fotoperiodo (risposta alla durata giorno-notte), con conseguenze in fioritura.

Il maggior inquinamento luminoso al mondo si verifica nei paesi più sviluppati e nelle grandi città. Le principali fonti di inquinamento luminoso si trovano sulla costa orientale degli Stati Uniti d'America, Europa, India settentrionale, Taiwan, Giappone e Cina.

Le soluzioni all'inquinamento luminoso sono sociali, legali e tecniche. Socialmente, è necessario creare consapevolezza dell'esistenza di questo tipo di inquinamento e dei suoi effetti.

In termini legali, sono richieste leggi severe per regolare l'uso dell'illuminazione. Allo stesso modo, è necessario vietare una luce eccessiva sopra l'orizzonte e garantire l'attuazione di misure tecniche adeguate.

Tecnicamente esistono sistemi di illuminazione che includono lampade adatte (monocromatiche), oltre che nel corretto orientamento. Esistono anche dei timer che consentono di regolare il tempo di illuminazione.

caratteristiche

L'inquinamento luminoso si riferisce alla luce artificiale quando viene emessa in eccesso o al di fuori dell'intervallo in cui è funzionale. Le caratteristiche della diffusione della luce, come il riflesso, generano il cosiddetto bagliore luminoso delle città.

In altre parole, la luce emessa viene riflessa dalle superfici e quando va verso l'atmosfera rimbalza sulle particelle atmosferiche che la restituiscono.

La scala dell'oscurità di Bortle nel cielo

John E. Bortle ha creato nel 2001 una scala (da 1 a 9) per misurare la luminosità del cielo notturno. Il livello 1 è il cielo più scuro che può essere osservato dalla terra, con il maggior numero di stelle. Mentre il livello 9 corrisponde al cielo notturno visto dal centro di una grande città, dove si vedono poche stelle.

Le cause

La causa fondamentale dell'inquinamento luminoso è l'emissione di luce attraverso l'illuminazione artificiale. Questo a sua volta è determinato da una serie di bisogni umani che includono:

- Consenti attività notturne.

- Creare condizioni di sicurezza dei cittadini.

- Facilitare la sicurezza del traffico veicolare.

- Estendere l'attività economica.

- Illuminazione pubblicitaria.

- Illuminazione ornamentale.

Questa emissione di luce può causare inquinamento per l'azione di tre fattori principali:

Emissione diretta

Questo è il fattore principale dell'inquinamento luminoso, poiché la luce artificiale viene emessa nell'ambiente buio per illuminarlo. È una potente fonte di inquinamento a causa della sua intensità e di solito è multidirezionale.

Una città moderna è una fonte di luce, grazie alla combinazione di innumerevoli fonti che includono illuminazione pubblica e privata. Ciò include lampioni o lampade stradali e stradali, luci di case ed edifici per attività economiche, insegne luminose, cartelloni pubblicitari e fari di veicoli.

Questa luce emessa può esercitare direttamente il suo effetto inquinante, quando è diretta verso un habitat di esseri viventi. Allo stesso modo, può farlo secondariamente per riflessione o rifrazione.

Riflessione su superfici illuminate

La luce emessa si riflette sulle superfici dell'area urbanizzata come strade, edifici, insegne e qualsiasi oggetto nel suo raggio d'azione. Quando i fotoni entrano in collisione con queste superfici, vengono riflessi in direzioni diverse, generando il bagliore luminoso della città.

Tuttavia, questo fattore secondario di contaminazione è ovviamente più debole del primo. Infatti, nelle città dove le lampadine sono correttamente orientate, l'effetto inquinante della riflessione è notevolmente basso.

Riflessione nelle particelle atmosferiche

Infine, la luce emessa e riflessa viene diretta verso l'atmosfera e lì si scontra con le particelle sospese.

tipi

L'inquinamento luminoso può essere classificato in vari modi, a seconda del tipo di lampada che lo produce, delle sue caratteristiche o della sorgente che lo genera.

- Secondo il tipo di lampada

L'inquinamento luminoso varierà a seconda del tipo di lampada che fornisce la luce. Le lampade monocromatiche come le lampade al sodio saranno meno inquinanti delle lampade a luce bianca come le lampade fluorescenti o alcuni LED.

- Secondo le sue caratteristiche

Diffusione della luce proiettata

È la diffusione della luce che si diffonde e contribuisce in modo sostanziale all'abbagliamento emesso dai centri urbani.

Luce invasiva

È quando la fonte di luce esterna penetra nelle case o nelle zone in cui la sua funzione di illuminazione non corrisponde, diventando un inquinante.

Abbagliamento o abbagliamento

È un'illuminazione eccessiva o improvvisa che provoca abbagliamento nei pedoni e nei conducenti di veicoli e può causare incidenti. Ad esempio gli abbaglianti di un veicolo.

Illuminazione eterogenea o sovraffollamento

Sono aree con illuminazione irregolare, con diverse fonti di luce, che provocano disorientamento, confusione, distrazione e stress. Ad esempio, un gran numero di insegne luminose e illuminazione stradale.

Allo stesso modo, possono essere presentate aree con un eccesso di illuminazione artificiale per le attività che vengono svolte lì.

- Secondo la fonte

illuminazione stradale

Questa è la più grande fonte di inquinamento luminoso che esiste, soprattutto quando il sistema di illuminazione non è progettato correttamente. Questa sorgente è responsabile dal 40 al 60% dell'inquinamento luminoso, sia per diffusione della luce proiettata che invasiva.

Avvisi luminosi

In alcune grandi città come New York o Tokyo questa sorgente luminosa raggiunge livelli elevati di incidenza. È una causa diretta di contaminazione per diffusione della luce proiettata e invasiva poiché emette sopra l'orizzonte.

Fari del veicolo

Si tratta di una sorgente mobile e variabile e nelle città ad alto traffico notturno diventa un importante fattore di inquinamento luminoso. A seconda del tipo di lampada frontale e se non vengono rispettate le regole per il suo utilizzo, è causa di inquinamento da abbagliamento.

Illuminazione privata

Le luci nelle case, soprattutto negli edifici delle grandi città, generano un inquinamento luminoso significativo.

riflettori

Generalmente questa è una fonte di inquinamento luminoso puntiforme, poiché sono i riflettori utilizzati negli spettacoli pubblici. L'inquinamento avviene per diffusione della luce proiettata e invasiva.

Modifica effetti

Gli effetti dell'inquinamento luminoso possono essere raggruppati in tre grandi categorie:

- Effetti sul cielo notturno

L'inquinamento luminoso generato dal riverbero delle città rende invisibile il cielo notturno. Possiamo vedere le stelle grazie al contrasto della loro luminosità (propria o riflessa) nel contesto dell'oscurità celeste.

Aspetto del cielo notturno con e senza inquinamento luminoso. Fonte: Jeremy Stanley

Il riverbero della luce delle città aumenta la chiarezza dello sfondo celeste sopra la luminosità delle stelle, rendendole invisibili.

- Effetti sull'uomo e sul suo habitat

Intrusione di luce esterna

L'illuminazione esterna nelle città genera spesso inquinamento luminoso invadendo la privacy delle case. A volte questo può essere utile, ad esempio permettendoci di muoverci di notte senza accendere le luci interne.

Tuttavia, limita quelle altre circostanze in cui si desidera mantenere l'oscurità senza chiedere di chiudere le finestre.

Impatti sulla salute

Gli esseri viventi rispondono ai ritmi circadiani, cioè risposte fisiologiche secondo periodi definiti tra le 20 e le 28 ore. Pertanto, l'alterazione dei cicli di luce e buio genera cambiamenti fisici, mentali e comportamentali. L'inquinamento luminoso causa gravi disturbi del sonno e quindi comportamenti nell'uomo.

La melatonina è un ormone della secrezione notturna prodotto dalla ghiandola pineale che aiuta a regolare l'orologio biologico e riduce la produzione notturna di estrogeni.

È stato dimostrato che quando il corpo umano è sottoposto a illuminazione artificiale, la produzione di melatonina si riduce drasticamente. Secondo studi (non ancora conclusivi) ciò potrebbe aumentare il rischio di alcuni tipi di cancro.

Da parte sua, l'Agenzia nazionale francese per la salute, la sicurezza alimentare, l'ambiente e il lavoro (ANSES) ha segnalato altri rischi di inquinamento luminoso. Ad esempio, stress ossidativo generato nella retina dall'elevata incidenza di alcuni tipi di illuminazione (es: LED).

Impatti economici

L'inquinamento luminoso è una conseguenza di un eccesso di luce che viene dispersa, quindi ne implica uno spreco. È stato calcolato un aumento non inferiore al 20% che porta a perdite economiche dirette.

Ai rifiuti che si traducono in inquinamento luminoso si aggiungono tutti i costi economici legati alla sua produzione (risorse e inquinamento da altre fonti).

Inoltre, l'inquinamento luminoso ha costretto la creazione di osservatori astronomici in luoghi lontani dai centri abitati. Ciò ha aumentato i costi di costruzione e di esercizio, principalmente relativi al trasporto di materiali, forniture e personale.

Impatti tecnici

L'astronomia è stata colpita dall'inquinamento luminoso, a causa dei suddetti effetti sul cielo notturno. In effetti, gli astronomi furono i primi a metterlo in guardia e svilupparono una grandezza per misurarlo.

Questo indice è chiamato Luminanza dello sfondo celeste e misura l'aumento della sua chiarezza.

Impatti estetici

Chi non è mai stato lontano dai centri urbani, non ha potuto apprezzare appieno un cielo stellato. Ciò implica la perdita di una significativa esperienza estetica ed emotiva, che può essere vissuta solo allontanandosi sostanzialmente dalle città.

Tieni presente che l'inquinamento luminoso generato dalle grandi città si estende per decine di chilometri, collegandosi con le città vicine. Pertanto, la stessa minaccia per il nostro paesaggio notturno e alcuni autori parlano della perdita culturale della "esperienza della notte"

- Effetti sugli ecosistemi naturali e sulla biodiversità

Il ciclo del giorno e della notte con i loro caratteristici livelli di illuminazione hanno governato l'evoluzione delle specie. Questi hanno quindi adattato il loro comportamento a quel ciclo in ogni particolare ambiente del pianeta.

Animali

Gli animali selvatici sono ancora più sensibili agli effetti dell'inquinamento luminoso sul loro orologio biologico e sull'etologia (comportamento). Le specie con abitudini notturne come i pipistrelli e alcuni anfibi vedono il loro habitat seriamente compromesso dall'illuminazione notturna.

Di fronte a un'illuminazione insolita, gli animali si adattano bene tramite il rifiuto o l'attrazione. In ogni caso, ciò implica cambiamenti nelle loro relazioni di alimentazione, migrazione, riproduzione o predatore-preda.

Ad esempio, quando i cuccioli di tartaruga marina vanno in mare dopo la schiusa, perdono la strada verso le fonti di luce. I rapaci notturni come i gufi richiedono l'oscurità per rilevare e inseguire la loro preda.

Le specie di insetti e rane sono attratte dalle sorgenti luminose e di conseguenza le loro popolazioni diminuiscono. Ecco perché edifici molto illuminati vicino ad aree naturali hanno un effetto negativo su questi organismi.

Teniamo presente che le specie con un ciclo notturno attivo sono una parte importante del regno animale. Si stima che circa il 30% di tutti i vertebrati e oltre il 60% degli invertebrati siano notturni.

Impianti

La fioritura delle piante è un processo determinato dall'interazione di fattori genetici e ambientali, compreso il fotoperiodo. Cioè, rispondono alla durata del giorno e della notte e l'alterazione di questi ritmi influisce sulla fioritura di alcune specie.

Il rapporto degli esseri viventi con i cicli di luce e buio è così rilevante da aver motivato lo sviluppo di due discipline della biologia. Uno di questi è l'escotobiologia, che studia il rapporto tra la vita e l'oscurità. L'altra è la cronobiologia che studia i ritmi biologici.

- Effetti su altri inquinanti

Pioggia acida

Gli effetti fotochimici sono essenziali per determinati processi generati nell'atmosfera. Ad esempio, i radicali NOx in presenza di luce generano acidi e in assenza di luce si decompongono.

Pertanto, l'illuminazione artificiale continua aumenta la produzione di acidi e quindi le piogge acide. Si stima che questo aumento raggiunga tra il 5 e il 7%.

Gas effetto serra

Come abbiamo accennato riferendoci all'effetto economico, circa il 20% della luce viene sprecata trasformandosi in inquinamento luminoso. Ma questo ha anche implicazioni nella generazione di altri inquinanti, in particolare nella produzione di CO2.

La maggior parte dell'elettricità viene prodotta negli impianti termoelettrici e questi emettono CO2, che è il principale gas serra, provocando il riscaldamento globale.

Esempi di luoghi con inquinamento luminoso

I casi più eclatanti di inquinamento luminoso sono le grandi città dei paesi sviluppati. A causa dell'elevata concentrazione della popolazione e dell'alto livello economico, è evidente l'eccesso di illuminazione notturna.

In termini di regioni del mondo, il maggiore inquinamento luminoso si trova in Nord America, Europa e Asia.

Las Vegas (Stati Uniti) di notte. Fonte: EconomicOldenburger - Alles über den Las Vegas Strip

In Nord America spiccano gli Stati Uniti (soprattutto la costa orientale), mentre in Europa spiccano Grecia, Malta e Spagna, e in Asia Giappone, Taiwan e Cina. A livello di città negli Stati Uniti, spiccano Las Vegas e New York. Altre città importanti sono Mosca, Valencia, Londra, Rotterdam, Parigi, Hong Kong e Tokyo.

In queste città, per la loro grandezza e dinamismo socioeconomico, la vita notturna è intensa, trainando la domanda di illuminazione in aree pubbliche e private. Allo stesso modo aumenta il traffico automobilistico notturno e la promozione commerciale attraverso annunci luminosi.

Hong Kong

Un'elevata densità di popolazione e un'economia fiorente fanno di Hong Kong una città con un alto livello di inquinamento luminoso. Ha più di mille grattacieli, il che fa sì che alcuni la considerino la città con il più alto inquinamento luminoso al mondo.

Tokyo (Giappone) illuminata di notte. Fonte: Moyan Brenn dall'Italia

Secondo uno studio dell'Università di Tokyo, la notte a Hong Kong è mille volte più luminosa del limite stabilito.

Las Vegas (USA)

La principale fonte di reddito di questa città è il turismo legato al gioco d'azzardo, che promuove la più grande concentrazione di insegne luminose al mondo. D'altra parte, è comune utilizzare riflettori ad alta potenza per illuminare direttamente il cielo.

New York (USA)

Questa è una delle città con il più alto inquinamento luminoso al mondo, in particolare il distretto commerciale di Manhattan. È un fatto curioso che circa 90mila uccelli muoiono ogni anno quando si scontrano con i grattacieli disorientati dall'intensa illuminazione.

Valencia Spagna)

Valencia è la città spagnola con il più alto inquinamento luminoso e in qualche modo la colloca come la più grande d'Europa. Nel 2007, questa città ha speso 1,5 milioni di euro in più di Barcellona, ​​nonostante abbia la metà degli abitanti.

Tuttavia, oggi viene promosso un programma per sostituire i lampioni inefficienti nell'illuminazione pubblica per ridurre l'inquinamento luminoso.

soluzioni

Le soluzioni all'inquinamento luminoso comprendono misure sociali, legali e tecniche.

- Sociale

È importante aumentare la consapevolezza sull'inquinamento luminoso, le sue conseguenze e soluzioni, al fine di ottenere il supporto dei cittadini per il suo controllo. È richiesto il supporto per le relative misure legislative e l'uso razionale dell'illuminazione in casa e nella comunità.

- Legale

Esiste una diversità di diritti legali, compresi i diritti che devono essere protetti dall'inquinamento luminoso. Dal diritto alla protezione della visione del cielo notturno come parte del paesaggio, alla protezione degli habitat naturali.

Pertanto, è essenziale disporre di leggi che regolino l'uso dell'illuminazione, limitando l'inquinamento luminoso. Cioè stabilire tramite normative i periodi di utilizzo dell'illuminazione e l'implementazione di attrezzature adeguate per un uso razionale della luce.

Particolarmente rilevante è il divieto di emissione di luce sopra l'orizzonte, fatta eccezione per i requisiti di navigazione aerea.

- Tecniche

squadre

Sono presenti lampade con timer che permettono di adeguare i periodi di illuminazione a quanto strettamente necessario. Allo stesso modo, gli apparecchi devono focalizzare la luce rigorosamente nelle aree richieste ed evitarne la dispersione.

Ciò implica una progettazione adeguata del sistema di illuminazione e l'uso di apparecchiature adeguate per ogni caso. Particolare attenzione deve essere posta all'inclinazione, direzione, caratteristiche e tipologia degli apparecchi.

Affinché la luce non superi la linea orizzontale, sono previste apposite modanature che consentono di focalizzare le lampade verso il suolo.

Tipo leggero

La luce meno inquinante è quella monocromatica, cioè quella che, a differenza della luce bianca, è costituita da una sola lunghezza d'onda (o poche lunghezze). L'ideale sono le lampade al sodio a bassa pressione (luce gialla), poiché generano meno inquinamento luminoso provocando meno interferenze.

azzonamento

La zonizzazione del territorio è importante in base alle sue reali esigenze di illuminazione e alla sua vulnerabilità all'inquinamento luminoso. Ciò consente la definizione sia di regolamenti che di altre misure tecniche appropriate a ciascuna area.

Riferimenti

1. Buchiniz YN, Torre MG e Lepez HS (2010). Il valore della risorsa cielo: paesaggio notturno e inquinamento luminoso. Presentazione orale. Asse tematico Impatto ambientale, Congresso ambientale 2010, Università nazionale di San Juan, San Juan, Argentina.
2. Chepesiuk R (2009). Missing the Dark. Effetti sulla salute dell'inquinamento luminoso. Prospettive di salute ambientale 117: 20-27.
3. Falchi F, Cinzano P, Elvidge CD, Keith DM e Haim A (2011). Limitare l'impatto dell'inquinamento luminoso sulla salute umana, l'ambiente e la visibilità stellare. Journal of Environmental Management 92: 2714–2722.
4. González-Ríos I (2008). Inquinamento luminoso: implicazioni urbane, pubbliche ed efficienza energetica. Reala 307: 27-65.
5. Herranz-Dorremochea C, Ollé-Martorell JM e Jáuregui-Sora F (2011). Illuminazione a LED e problema dell'inquinamento luminoso. Fase di astronomia II, n. 144: 36-42.
6. Hölker F, Wolter C, Perkin EK e Tockner K (2010). L'inquinamento luminoso come minaccia per la biodiversità. Tendenze in ecologia ed evoluzione 25: 681–682.
7. Longcore T e Rich C (2004). Inquinamento luminoso ecologico. Ecol anteriore. Environ. 2: 191-198.