Poluição luminosa: características, causas, efeitos, soluções

A poluição luminosa é a interferência na natureza das fontes de luz artificial que causam impactos negativos sobre os seres vivos ou lesiva dos interesses humanos. Pouca atenção foi dada à poluição luminosa, no entanto, isso gera um impacto ao alterar os ciclos naturais da luz-escuridão.

Durante muito tempo, o ser humano usa a noite para suas atividades, iluminando artificialmente e, portanto, afetando o ambiente natural. A conscientização da poluição luminosa surge apenas nos anos 60-70 (século 20), quando os astrônomos alertam sobre isso. Isso ocorre porque o brilho das cidades interfere nas observações e medições dos observatórios astronômicos.

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Poluição luminosa do planeta Terra. Fonte: Dominic Alves [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)]

A luz artificial se espalha para o meio ambiente e, graças às suas propriedades de reflexão e refração, acaba abrangendo o espaço circundante. A reflexão determina que os fótons (unidades elementares de luz) refletem nas superfícies e partículas que afetam.

A causa da poluição luminosa é a geração de luz artificial pelo ser humano em excesso e sem controle. O crescimento da população humana e sua concentração nos centros urbanos gera essa crescente demanda por luz.

Além disso, a inconsciência em relação à capacidade da luz como poluente não aumenta a necessidade de controle adequado. Iluminação pública mal direcionada, comerciais luminosos e tráfego automotivo noturno geram excesso de luz.

A poluição luminosa varia de acordo com o tipo de lâmpada que a gera, sendo as mais poluentes as que fornecem luz branco-azulada. A luz polui quando projetada no ambiente, invadindo áreas privadas e áreas deslumbrantes ou aglomeradas.

Segundo a fonte que a emite, a poluição luminosa ocorre através de iluminação pública ou privada, comerciais, faróis de veículos e refletores de óculos.

A poluição luminosa tem efeitos negativos nos seres humanos, alterando seu relógio biológico. Isso afeta a saúde, gerando problemas nervosos, insônia e até desequilíbrios hormonais.

Da mesma forma, dificulta a atividade de observatórios astronômicos, pois o brilho das cidades impede a percepção do céu noturno. Isso também priva os cidadãos dessa experiência estética.

Por outro lado, a poluição luminosa implica um desperdício de eletricidade, o que representa perdas econômicas e desperdício de recursos. Além disso, no processo de produção dessa luz desperdiçada, outros poluentes como o CO2 foram gerados.

A poluição luminosa tem efeitos negativos nos ecossistemas naturais e pode afetar aves migratórias, bem como insetos e sapos. A luz altera a rota para o mar das pequenas tartarugas após chocar os ovos nas praias.

Em geral, a alteração do ciclo dia-noite gera mudanças no comportamento dos seres vivos. Essas mudanças afetam sua dieta, reprodução e relação predador-presa.As plantas sofrem alterações no fotoperíodo (resposta à duração dia-noite), com consequências no florescimento.

A maior poluição luminosa do mundo ocorre nos países mais desenvolvidos e nas grandes cidades. As principais fontes de poluição luminosa estão na costa leste dos Estados Unidos da América, Europa, norte da Índia, Taiwan, Japão e China.

As soluções para a poluição luminosa são sociais, legais e técnicas. Na esfera social, é necessário conscientizar a existência desse tipo de poluição e seus efeitos.

Legalmente, são necessárias leis estritas que regulam o uso da iluminação. Da mesma forma, é necessário proibir a luz excessiva acima do horizonte e garantir a implementação de medidas técnicas apropriadas.

Tecnicamente, existem sistemas de iluminação que incluem lâmpadas adequadas (monocromáticas), bem como na orientação correta. Também existem temporizadores que permitem ajustar o tempo de iluminação.

Caracteristicas

A poluição luminosa refere-se à luz artificial quando emitida em excesso ou fora da faixa em que é funcional. As características da difusão da luz, como a reflexão, geram o chamado brilho luminoso das cidades.

Ou seja, a luz emitida é refletida nas superfícies e, quando vai em direção à atmosfera, salta com as partículas atmosféricas que a retornam.

A escala escura do céu de Bortle

John E. Bortle criou em 2001 uma escala (de 1 a 9) para medir a iluminação do céu noturno. O nível 1 é o céu mais escuro que pode ser visto da terra, com mais estrelas. Enquanto o nível 9 corresponde ao céu noturno visto do centro de uma cidade grande, onde poucas estrelas são vistas.

Causas

A causa fundamental da poluição luminosa é a emissão de luz por iluminação artificial. Por sua vez, isso é determinado por uma série de necessidades humanas que incluem:

– Permitir atividades noturnas.

– Criar condições de segurança cidadã.

– Facilitar a segurança do tráfego de veículos.

– Ampliar a atividade econômica.

– iluminação publicitária.

– iluminação ornamental.

Essa emissão de luz pode causar contaminação pela ação de três fatores principais:

Transmissão direta

Esse é o principal fator de poluição luminosa, pois a luz artificial é emitida para o ambiente escuro para iluminá-lo. É uma fonte potente de contaminação devido à intensidade, pois geralmente é multidirecional.

Uma cidade moderna é um foco de luz, graças à combinação de inúmeras fontes que incluem iluminação pública e privada. Isso inclui lâmpadas de rua ou lâmpadas nas ruas e avenidas, luzes para residências e edifícios para atividades econômicas, sinais luminosos, anúncios e faróis de veículos.

Essa luz emitida pode exercer seu efeito contaminador diretamente, quando direcionada a um habitat de seres vivos. Da mesma forma, você pode fazer isso secundariamente por reflexão ou refração.

Reflexão sobre superfícies iluminadas

A luz emitida é refletida nas superfícies da área urbanizada, como ruas, edifícios, placas e qualquer objeto em seu alcance. Os fótons que colidem com essas superfícies são refletidos em diferentes direções, gerando o brilho da cidade.

No entanto, esse fator de poluição secundária é obviamente mais fraco que o primeiro. De fato, nas cidades onde as lâmpadas são direcionadas adequadamente, o efeito poluidor da reflexão é significativamente baixo.

Reflexão em partículas atmosféricas

Finalmente, a luz emitida e refletida é direcionada para a atmosfera e ali colide com as partículas suspensas.

Tipos

A poluição luminosa pode ser classificada de várias maneiras, dependendo do tipo de lâmpada que a produz, de suas características ou da fonte que a gera.

– Dependendo do tipo de lâmpada

A poluição luminosa varia de acordo com o tipo de lâmpada que fornece a luz. Lâmpadas monocromáticas, como lâmpadas de sódio, serão menos poluentes do que as da luz branca, como lâmpadas fluorescentes ou alguns LEDs.

– De acordo com suas características

Difusão da luz projetada

É a dispersão da luz que difunde e contribui substancialmente para o brilho emitido pelos centros urbanos.

Luz invasora

É quando a fonte de luz externa entra nas residências ou áreas onde sua função de iluminação não corresponde, tornando-se um poluente.

Brilho ou brilho

É uma iluminação excessiva ou repentina que causa brilho nos peões e motoristas de veículos e pode causar acidentes. Por exemplo, farol alto de um veículo.

Iluminação heterogênea ou lotada

São áreas com iluminação irregular, com várias fontes de luz, causando desorientação, confusão, distração e estresse. Por exemplo, muita luz e iluminação pública.

Da mesma forma, áreas com excesso de iluminação artificial podem ser apresentadas para as tarefas realizadas lá.

– De acordo com a fonte

Iluminação pública

Esta é a maior fonte de poluição luminosa que existe, especialmente quando o sistema de iluminação não é projetado adequadamente. Essa fonte é responsável por 40 a 60% da poluição luminosa, tanto pela difusão da luz projetada quanto pela invasora.

Avisos de luz

Em algumas grandes cidades como Nova York ou Tóquio, essa fonte de luz atinge altos níveis de incidência. É uma causa direta de poluição por difusão de luz projetada e invasiva, uma vez que emite acima do horizonte.

Faróis de veículos

Esta é uma fonte móvel e variável e, nas cidades com alto tráfego noturno, torna-se um importante fator de poluição luminosa. Dependendo do tipo de farol e se os padrões de uso não forem cumpridos, é uma causa de contaminação por ofuscamento.

Iluminação privada

As luzes da caixa, especialmente os edifícios das grandes cidades, geram uma poluição luminosa relevante.

Refletores

Geralmente, essa é uma fonte de poluição luminosa específica, pois são os refletores usados ​​em shows públicos. A poluição é produzida pela difusão da luz projetada e invasiva.

Efeitos

Os efeitos da poluição luminosa podem ser agrupados em três grandes categorias:

– Efeitos no céu noturno

A poluição luminosa gerada pelo brilho das cidades torna o céu noturno invisível. Podemos ver as estrelas graças ao contraste de seu brilho (próprio ou refletido) no contexto da escuridão celeste.

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Aspecto do céu à noite com e sem poluição luminosa. Fonte: Jeremy Stanley [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)]

O brilho da luz das cidades aumenta a claridade do fundo celeste acima do brilho das estrelas, tornando-as invisíveis.

– Efeitos nos seres humanos e no seu habitat

Intrusão de luz externa

A iluminação externa nas cidades geralmente gera poluição luminosa ao invadir a privacidade das casas. Às vezes, isso pode ser benéfico, por exemplo, permitindo-nos mover à noite sem acender as luzes internas.

No entanto, limita as outras circunstâncias em que você deseja manter a escuridão sem apelar para fechar as janelas.

Impactos na saúde

Os seres vivos respondem a ritmos circadianos, isto é, respostas fisiológicas de acordo com períodos definidos entre 20 e 28 horas. Portanto, a alteração dos ciclos de luz e escuridão gera mudanças físicas, mentais e comportamentais. A poluição luminosa causa sérios distúrbios do sono e, portanto, comportamento em humanos.

A melatonina é um hormônio secretor noturno produzido pela glândula pineal que ajuda a regular o relógio biológico e reduz a produção noturna de estrogênio.

Está provado que, quando o corpo humano é submetido a iluminação artificial, a produção de melatonina é drasticamente reduzida. Segundo estudos (ainda não conclusivos), isso poderia aumentar o risco de certos tipos de câncer.

Por seu lado, a Agência Nacional Francesa de Segurança Sanitária do Meio Ambiente e do Trabalho (ANSES) apontou outros riscos de poluição luminosa. Por exemplo, o estresse oxidativo que a alta incidência de certos tipos de iluminação gera na retina (por exemplo, LED).

Impactos econômicos

A poluição luminosa é uma conseqüência de um excesso de luz dispersa e, portanto, implica um desperdício. Foi calculado um aumento não inferior a 20% que leva a perdas econômicas diretas.

Aos resíduos que resultam em poluição luminosa são adicionados todos os custos econômicos envolvidos em sua produção (recursos e poluição de outras fontes).

Além disso, a poluição luminosa forçou o estabelecimento de observatórios astronômicos em locais distantes dos centros populosos. Isso aumentou os custos de construção e operação principalmente relacionados ao transporte de materiais, suprimentos e pessoal.

Impactos técnicos

A astronomia foi afetada pela poluição luminosa, devido aos efeitos mencionados no céu noturno. De fato, os astrônomos foram os primeiros a alertar sobre isso e desenvolveram uma magnitude para medi-lo.

Este índice é chamado de luminância do fundo celeste e mede o aumento da clareza do mesmo.

Impactos estéticos

Todo mundo que nunca se afastou dos centros urbanos não foi capaz de apreciar ao máximo um céu estrelado. Isso implica a perda de uma experiência estética e emocional significativa, que só pode ser vivenciada afastando-se substancialmente das cidades.

Leve em consideração que a poluição luminosa gerada pelas grandes cidades se estende por dezenas de quilômetros, unindo-se às cidades vizinhas. Portanto, a mesma ameaça em nossa paisagem noturna e alguns autores falam sobre a perda cultural da “experiência noturna”

– Efeitos nos ecossistemas naturais e na biodiversidade

O ciclo do dia e da noite, com seus níveis característicos de iluminação, governou a evolução das espécies. Estes, portanto, adaptaram seu comportamento a esse ciclo em cada ambiente particular do planeta.

Animais

Os animais selvagens são ainda mais sensíveis ao efeito da poluição luminosa no relógio biológico e na etologia (comportamento). Espécies de hábitos noturnos, como morcegos e certos anfíbios, afetam seriamente seu habitat com a iluminação noturna.

Quando confrontados com uma iluminação incomum, os animais se adaptam bem por rejeição ou atração. De qualquer forma, isso implica mudanças em sua dieta, migração, reprodução ou relacionamento predador-presa.

Por exemplo, filhotes de tartarugas marinhas, quando vão para o mar após a eclosão, perdem o caminho para fontes de luz. Aves de rapina noturnas, como as corujas, precisam da escuridão para detectar e perseguir suas presas.

Espécies de insetos e sapos são atraídos por fontes de luz e suas populações diminuem devido a essa causa. É por isso que edifícios muito luminosos perto de áreas naturais têm um efeito negativo sobre esses organismos.

Vamos ter em mente que as espécies de ciclo noturno ativo são uma proporção importante do reino Animal. Estima-se que cerca de 30% de todos os vertebrados e mais de 60% dos invertebrados sejam noturnos.

Plantas

O florescimento das plantas é um processo determinado pela interação de fatores genéticos e ambientais, incluindo o fotoperíodo. Ou seja, eles respondem à duração do dia e da noite, e a alteração desses ritmos afeta o florescimento de certas espécies.

A relação dos seres vivos com os ciclos de luz e escuridão é tão relevante que motivou o desenvolvimento de duas disciplinas de biologia. Uma delas é a escotobiologia que estuda a relação entre vida e escuridão. O outro é a cronobiologia, que estuda ritmos biológicos.

– Efeitos em outros contaminantes

Chuva ácida

Efeitos fotoquímicos são essenciais para certos processos gerados na atmosfera. Por exemplo, os radicais NOx na presença de luz geram ácidos e na ausência disso eles se decompõem.

Portanto, a iluminação artificial contínua aumenta a produção de ácido e, portanto, a chuva ácida. Estima-se que esse aumento alcance entre 5 e 7%.

Gases com efeito de estufa

Como mencionamos ao nos referirmos ao efeito econômico, cerca de 20% da luz é desperdiçada, transformando-se em poluição luminosa. Mas isso também tem implicações na geração de outros poluentes, especificamente na produção de CO2.

A maior parte da eletricidade é produzida em usinas termelétricas e elas emitem CO2, que é o principal gás de efeito estufa, causando o aquecimento global.

Exemplos de locais com poluição luminosa

Os casos mais chocantes de poluição luminosa são as grandes cidades dos países desenvolvidos. Devido à alta concentração populacional e ao alto nível econômico, o excesso de iluminação noturna se torna evidente.

Em termos de regiões do mundo, a maior poluição luminosa é encontrada na América do Norte, Europa e Ásia.

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Las Vegas (Estados Unidos) à noite. Fonte: EconomicOldenburger – Todas as cidades de Las Vegas Strip [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

Na América do Norte, destacam-se os Estados Unidos (especialmente a costa leste), enquanto na Europa, Grécia, Malta e Espanha, e no Japão, Japão, Taiwan e China. No nível das cidades dos Estados Unidos, Las Vegas e Nova York se destacam.Outras cidades notáveis ​​são Moscou, Valência, Londres, Roterdã, Paris, Hong Kong e Tóquio.

Nessas cidades, devido à sua magnitude e dinamismo socioeconômico, a vida noturna é intensa, aumentando a demanda por iluminação em áreas públicas e privadas. Da mesma forma, o tráfego automotivo noturno e a promoção comercial aumentam por meio de anúncios luminosos.

Hong Kong

Uma alta densidade populacional e uma economia próspera fazem de Hong Kong uma cidade com alto nível de poluição luminosa. Possui mais de mil arranha-céus, o que faz com que alguns a considerem a cidade com a maior poluição luminosa do mundo.

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Tóquio (Japão) iluminada à noite. Fonte: Moyan Brenn da Itália [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)]

Segundo um estudo da Universidade de Tóquio, a noite em Hong Kong é mil vezes mais brilhante que o limite estabelecido.

Las Vegas (EUA)

A maior fonte de renda nessa cidade é o turismo vinculado ao jogo, promovendo a maior concentração de anúncios leves do mundo. Por outro lado, é comum o uso de refletores de alta potência para iluminar diretamente o céu.

Nova Iorque (EUA)

Esta é uma das cidades com a maior poluição luminosa do mundo, especialmente o distrito comercial de Manhattan. Curiosamente, cerca de 90 mil aves morrem anualmente quando atingem os arranha-céus desorientados pela intensa iluminação.

Valência (Espanha)

Valência é a cidade espanhola com maior poluição luminosa e, em alguns casos, é a maior da Europa. Em 2007, esta cidade gastou 1,5 milhão de euros a mais que Barcelona, ​​apesar de ter metade dos habitantes.

Hoje, no entanto, está sendo promovido um programa para substituir as luzes da rua ineficientes para reduzir a poluição luminosa.

Soluções

As soluções para a poluição luminosa abrangem medidas sociais, legais e técnicas.

– Social

É importante aumentar a conscientização sobre a poluição luminosa, suas conseqüências e soluções, a fim de obter apoio do cidadão para seu controle. É necessário o apoio a medidas legislativas relacionadas e o uso racional da iluminação em casa e na comunidade.

– Jurídico

Há uma diversidade de ativos legais, incluindo direitos que precisam ser protegidos contra a poluição luminosa. Do direito à proteção da visão do céu noturno como parte da paisagem, à proteção de habitats naturais.

Portanto, é essencial ter leis que regulem o uso da iluminação, restringindo a poluição luminosa. Ou seja, estabelecer por períodos os períodos de uso da iluminação e a implementação de equipamentos adequados para um uso racional da luz.

Especialmente relevante é a proibição de emissão de luz acima do horizonte, exceto os requisitos de navegação aérea.

– Técnicas

Equipes

Existem lâmpadas com temporizadores que permitem regular os períodos de iluminação conforme estritamente necessário. Da mesma forma, as luminárias devem concentrar a luz estritamente nas áreas necessárias e evitar sua dispersão.

Isso implica em um design adequado do sistema de iluminação e no uso do equipamento apropriado para cada caso. Atenção especial deve ser dada à inclinação, direção, características e tipo de luminárias.

Para que a luz não exceda a linha horizontal, existem molduras adequadas que permitem que as lâmpadas sejam focalizadas no chão.

Tipo leve

A luz menos poluente é monocromática, ou seja, a que, diferentemente da luz branca, consiste em um único comprimento de onda (ou poucos comprimentos). Ideais são lâmpadas com baixa pressão de sódio (luz amarela), gerando menos poluição luminosa por causa de menos interferência.

Zoneamento

O zoneamento do território é importante de acordo com suas reais necessidades de iluminação e sua vulnerabilidade à poluição luminosa. Isso permite estabelecer regulamentos e outras medidas técnicas apropriadas para cada área.

Referências

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