“Encender una vela es proyectar una sombra”. Así escribió Ursula K. Le Guin en su novela de fantasía para adultos jóvenes “Un mago de Terramar”, en 1968. La observación poética de Le Guin se refería a las ambigüedades morales de la magia, pero también describe con elocuencia la centenaria búsqueda tecnológica por desterrar la oscuridad y uno de sus mayores avances: la invención de la bombilla eléctrica.

Es innegable que la luz eléctrica tiene lados brillantes. Es difícil trabajar, viajar o leer en la oscuridad, pero con solo levantar el interruptor el problema desaparece. Las ventajas económicas son tan profundas que se pueden ver sus efectos desde el espacio profundo, en las resplandecientes redes de luces nocturnas que delinean nuestra floreciente civilización global.

Pero nuestro amor moderno por las noches llenas de luz también proyecta una larga sombra, desperdiciando energía, perturbando los ecosistemas, y en algunos casos dañando la salud humana. Y como se detalla en el nuevo Atlas Mundial del Brillo Artificial del Cielo Nocturno presentado el viernes, las mismas luces que adornan nuestro planeta y revelan nuestra presencia en el universo también están sofocando nuestra visión de las estrellas. El Atlas fue publicado en Science Advances.

De acuerdo con el atlas, que fue elaborado mediante el análisis de decenas de miles de imágenes en alta resolución de luces nocturnas en la Tierra tomadas desde el satélite Suomi National Polar-orbiting Partnership (Asociación Nacional de Órbita Polar, en español, también llamado Suomi PNP) de NOAA y la NASA, aproximadamente una de cada tres personas en la Tierra no puede ver la Vía Láctea cuando miran hacia el cielo nocturno. Para los estadounidenses, el porcentaje es mayor: La contaminación lumínica impide que cuatro de cada cinco personas puedan ver la galaxia en la que vivimos como un río transparente que se dibuja en forma de arco sobre nuestras cabezas. Quienes viven en países con una particular contaminación lumínica, como Singapur, Corea del Sur y Qatar, apenas si quiera pueden ver las estrellas, y en lugar de eso pasan sus noches en un perpetuo “crepúsculo artificial”. Afuera del relativamente inhóspito mar abierto y los desiertos polares, la fracción del planeta habitado que tiene cielos naturalmente oscuros se limita a lugares poco conocidos como Chad, Papua Nueva Guinea y Madagascar, y es cada vez menor.

 “Hace veinte años, la contaminación lumínica podía ser considerada sólo un problema para los astrónomos”, dice el autor principal Fabio Falchi, profesor de física de la escuela secundaria en Thiene, Italia, que comenzó a preocuparse por la creciente amenaza de la contaminación lumínica en la década de 1990, después de que empezara a interferir con su afición a la astronomía amateur. “Pero fundamentalmente, la vida ha evolucionado durante millones de años con la mitad del tiempo en la oscuridad y la mitad del tiempo con luz, y ahora hemos envuelto nuestro planeta en una niebla luminosa. La contaminación lumínica se ha convertido en un verdadero problema ambiental a escala global”.

“Un cielo estrellado es algo que toca tu alma”, añade Falchi. “La religión, la filosofía, la ciencia, el arte y la literatura de nuestra civilización, todo tiene raíces en nuestras ideas de los cielos, y ahora estamos perdiendo esto con consecuencias que no conocemos totalmente. ¿Qué pasará cuando no podamos inspirarnos en el cielo nocturno?”

Con base en más de 35.000 imágenes satelitales y detalladas mediciones del brillo del cielo hechas desde tierra, esta visualización interactiva del nuevo Atlas Mundial del Brillo Artificial del Cielo Nocturno muestra dónde el resplandor de la luz artificial oculta las estrellas y constelaciones. Las áreas más brillantes corresponden a niveles más altos de resplandor de la contaminación lumínica. Crédito: Falchi et al., Science Advances; Jakob Grothe/National Park Service, Matthew Price/CIRES and CU-Boulder.

Más allá de los inconvenientes obvios de la contaminación lumínica —como los enojados astrónomos o las crías de tortugas marinas y aves migratorias que pierden su camino debido a las luces brillantes—, la mayor parte de sus efectos relacionados son sorprendentemente difíciles de cuantificar. Los investigadores aún carecen de conocimientos profundos sobre las complejas relaciones entre muchos depredadores nocturnos y sus presas, y mucho menos la forma en que los afectan los cambiantes niveles de luz artificial. Para los seres humanos, los efectos son igualmente confusos.

En base a varios estudios epidemiológicos, la Organización Mundial de la Salud en 2007 y la Asociación Médica de Estados Unidos en 2012 advirtieron que la prolongada exposición a la luz nocturna aumenta el riesgo de ciertos tipos de cáncer, probablemente a través de alteraciones de los ritmos circadianos y los niveles hormonales asociados. Aun así, la mayoría de estos estudios no distingue entre la exposición a fuentes al aire libre, como farolas del alumbrado público,  y las de interior, como las pantallas de los televisores y teléfonos inteligentes.

Sin embargo, la dificultad más fundamental ha sido que nadie sabe exactamente qué tan grave es el problema. Los niveles totales de iluminación nocturna son fáciles de calcular a partir de imágenes de satélite —los científicos lo han hecho durante décadas—, pero la determinación de qué cantidad de “resplandor” generan todas esas luces a medida que se dispersa a través de la atmósfera de la Tierra es una tarea espinosa. Falchi y sus colegas obtuvieron sus estimaciones de contaminación lumínica mediante la ejecución de datos del satélite Suomi PNP través de un modelo atmosférico que calcula el resplandor en el cenit (directamente sobre la cabeza) en un cielo sin nubes. Luego, los expertos compararon y ajustaron aún más estos resultados con mediciones reales de brillo del cielo tomadas de varios sitios de cielos claros en la Tierra. El umbral de modelo para la contaminación lumínica significativa fue cuando el cielo nocturno directamente sobre nuestras cabezas fue calculado para convertirse en solo un 1 por ciento más brillante que su estado natural de negro tinta.

De acuerdo con el coautor del estudio Dan Duriscoe, científico del Servicio de Parques Nacionales de EE.UU., que suministró muchas de las mediciones de brillo del cielo, un cambio del 1 por ciento en el brillo en el cenit es mucho más importante de lo que puede parecer, en parte porque se piensa que bastante más de la mitad de las especies de la Tierra son nocturnas. “Un lugar que tenga un brillo del cielo sólo 1 por ciento por encima del cenit natural, posiblemente tiene mucho más resplandor cerca del horizonte, porque es probable que esté en una situación en la que se encuentra dentro de la cúpula de luz de otra cosa a de cientos de kilómetros de distancia”, dice Duriscoe. “Esa es la fortaleza del modelo, pues permite la predicción de las amenazas de la contaminación lumínica de ciudades distantes, ahora y en el futuro. A medida que las poblaciones crecen y se propagan, se va a ser más difícil encontrar zonas sin evidencia de luz artificial”.

Asimismo, los efectos de las nubes pueden amplificar en gran medida incluso pequeños niveles de contaminación lumínica. Por esa razón, dice Travis Longcore, ecologista urbano de la Universidad del Sur de California Dornsife, que no participó en el estudio, el nuevo atlas solo proporciona una línea de base mínima para lo que probablemente sean niveles mucho mayores de contaminación lumínica. “Usted puede tener 10 veces más luz que venga desde abajo de un cielo nublado .... Los lugares donde el atlas muestra una base de referencia de brillo de cielo despejado equivalente al atardecer o a una luna mitad iluminada probablemente sean excluidos como hábitat para especies especialistas que necesitan una real protección de la oscuridad para sobrevivir y prosperar”.

Para los seres humanos, las reflexiones más preocupantes que revela el atlas son los efectos del actual cambio a diodos emisores de luz —LED— como fuentes de luz al aire libre en detrimento de la antigua iluminación incandescente. Las luces LED son mucho más eficientes energéticamente, durables y ajustables dinámicamente en comparación con las bombillas incandescentes, y tanto EEUU como muchos otros países están incentivando agresivamente su uso. Sin embargo, las LEDs más económicas brillan más fuerte en duras tonalidades blanco azuladas. Debido a que la atmósfera terrestre dispersa preferentemente la luz azul (como prueba, simplemente mire hacia arriba en un cielo iluminado por el sol), el modelo de Falchi sugiere que una conversión a gran escala a la iluminación LEDs barata de color blanco azulado para la iluminación al aire libre podría aumentar sustancialmente el resplandor, incluso si la cantidad total de luz emitida se mantiene constante. Además de ser estéticamente poco atractivas para muchas personas, existe la preocupación de que la luz LED blanca azulada también pueda ser peligrosa. Los seres humanos tienen máxima sensibilidad visual a las partes amarillas y verdes del espectro visible, dice George Brainard, fotobiólogo en la Universidad Thomas Jefferson que no participó en el estudio de Falchi.

Pero es la luz blanco azulada —exactamente del tipo más generado por LEDs baratas— la que domina la regulación de los ritmos circadianos humanos y otros ciclos biológicos importantes, dice Brainard. “La adopción a gran escala de LEDs va a lograr un gran ahorro de energía, lo cual es algo bueno”, dice Brainard. “La pregunta es: esos grandes ahorros de energía, ¿comprometer la salud humana y los ecosistemas?”

El mayor valor del estudio de Falchi y sus colegas pueden ser las líneas de base que establece para los debates políticos sobre la contaminación lumínica y sus cambios asociados en el nivel de iluminación nocturna. El hallazgo del atlas sobre los efectos perniciosos del resplandor blanco azulado de las luces LED, dice Longcore, “es un mensaje de que incentivar la conversión a estas LED baratas es un error político colosal”.

“Si yo, como profesor universitario, me acercara a mi junta de revisión institucional y dijera que quiero experimentar en poblaciones enteras mediante la introducción de longitudes de onda de luz más asociadas con efectos biológicos y ecológicos perjudiciales, ellos me sacarían por la puerta, a la calle y fuera de mi oficina”, dice Longcore. “Afortunadamente, ahora podemos utilizar LEDs de colores mucho más cálidos, que eliminan el pico azul en el espectro, que es muy dañino porque se dispersa mucho en la atmósfera de la Tierra”.

Además de usar preferentemente las luces LED de colores más cálidos, los autores del estudio dicen que la pérdida de cielos estrellados debido a la contaminación lumínica puede ser prevenida o revertida con regulaciones más estrictas sobre las luces artificiales, así como la llegada de los autos sin conductor, que requieren menos iluminación de la calle. Hay, sin embargo, una solución aún más simple.

“Me gusta decirle a la gente que lo lindo de la iluminación al aire libre es que su impacto ambiental puede eliminarse al instante”, dice Duriscoe. “Todo lo que tienen que hacer es apagar las luces”.