Caratteristiche, cause, soluzioni di inquinamento luminoso

IL Inquinamento luminoso È l'interferenza nella natura delle fonti di luce artificiale che causano impatti negativi per gli esseri viventi o che influenzano gli interessi umani. È stata prestata poca attenzione all'inquinamento luminoso, tuttavia genera un impatto alterando i cicli naturali di lievitazione.

Per molto tempo l'essere umano ha usato la notte per le sue attività, illuminando artificialmente e quindi influenzando l'ambiente naturale. La consapevolezza dell'inquinamento luminoso sorge solo nel 60-70 (20 ° secolo), quando gli astronomi lo avvisano. Questo perché il bagliore delle città interferisce con osservazioni e misurazioni da osservatori astronomici.

Contaminazione leggera del pianeta Terra. Fonte: Dominic Alves [CC di 2.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by/2.0)]

La luce artificiale si diffonde all'ambiente e grazie alle sue proprietà di riflessione e rifrazione, finisce per coprire lo spazio circostante. La riflessione determina che i fotoni (unità elementari della luce) rimbalzano sulle superfici e sulle particelle su cui hanno un impatto.

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

Inoltre, l'incoscienza per quanto riguarda la capacità della luce come inquinante non aumenta la necessità del suo controllo adeguato. L'illuminazione pubblica mal diretta, le pubblicità luminose e il traffico automobilistico notturno generano un eccesso di luce.

L'inquinamento luminoso varia a seconda del tipo di lampada che la genera, essendo il maggior numero di inquinanti che forniscono luce blu bianca. La luce contamina quando proiettata nell'ambiente, invadere le aree private e abbaglia o aree di curtage.

Secondo la fonte che lo emette, l'inquinamento luminoso si verifica per illuminazione pubblica o privata, pubblicità, fari dei veicoli e mostrano riflettori.

L'inquinamento luminoso ha effetti negativi sull'essere umano alterando il suo orologio biologico. Ciò influisce sulla salute generando squilibri nervosi, insonnia e persino ormonale.

Allo stesso modo, ostacola l'attività degli osservatori astronomici, poiché il bagliore delle città impedisce di percepire il cielo notturno. Questo priva anche i cittadini di questa esperienza estetica.

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

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

In generale, l'alterazione del ciclo diurna genera cambiamenti nel comportamento degli esseri viventi. Questi cambiamenti influenzano la loro dieta, la riproduzione e la relazione predatrice. Le piante soffrono di alterazioni nel fotoperiodo (risposta alla durata diurna), con conseguenze nella fioritura.

Il più grande inquinamento luminoso al mondo è prodotto nei paesi più sviluppati e nelle grandi città. I principali riflettori dell'inquinamento luminoso si trovano sulla costa orientale degli Stati Uniti d'America, Europa, India settentrionale, Taiwan, Giappone e Cina.

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

Nelle leggi legali legali che regolano l'uso dell'illuminazione. Allo stesso modo, è necessario vietare una luce eccessiva al di sopra dell'orizzonte e garantire l'implementazione di misure tecniche appropriate.

Tecnicamente ci sono sistemi di illuminazione che includono lampade adeguate (monocromatiche), nonché nell'orientamento corretto. Ci sono anche timer che consentono di regolare il tempo di illuminazione.

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Caratteristiche

L'inquinamento luminoso si riferisce alla luce artificiale quando viene emesso in eccesso o al di fuori della gamma in cui è funzionale. Le caratteristiche della diffusione della luce, come la riflessione, generano il bagliore luminoso così chiamato delle città.

Cioè, la luce emessa si riflette sulle superfici e quando si va in atmosfera rimbalza con le particelle atmosferiche che la restituiscono.

La scala dell'oscurità del cielo di Bortle

Giovanni e. Bortle ha creato nel 2001 una scala (da 1 a 9) per misurare quanto sia illuminato il cielo notturno. Il livello 1 è il cielo più buio che può essere visto dalla terra, con la più grande quantità di stelle. Mentre il livello 9 corrisponde al cielo notturno visto dal centro di una grande città, dove si vedono le stelle scarse.

Cause

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

- Consenti le attività notturne.

- Crea condizioni di sicurezza dei cittadini.

- Facilitare la sicurezza del traffico veicolare.

- Estendere l'attività economica.

- Illuminazione pubblicitaria.

- Illuminazione ornamentale.

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Questa emissione di luce può causare contaminazione mediante l'azione di tre fattori principali:

Emissione diretta

Questo è il principale fattore dell'inquinamento luminoso, poiché la luce artificiale viene emessa nell'ambiente oscuro per illuminarlo. È una potente fonte di contaminazione dovuta all'intensità e di ciò che è normalmente multidirezionale.

Una città moderna è al centro della luce, grazie alla combinazione di innumerevoli fonti che includono illuminazione pubblica e privata. Ciò include i lampioni di strada in strade e strade, luci abitative ed edifici per l'attività economica, etichette illuminate, avvisi pubblicitari e fari dei veicoli.

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

Riflessione su superfici illuminate

La luce emessa si riflette sulle superfici dell'area urbanizzata come strade, edifici, segni e qualsiasi oggetto nel suo raggio d'azione. I fotoni quando si scontrano con queste superfici si riflettono in diverse direzioni che generano il bagliore leggero della città.

Tuttavia, questo fattore di contaminazione secondaria è ovviamente più debole del primo. In effetti, nelle città in cui i riflettori leggeri sono correttamente diretti, l'effetto inquinante della riflessione è significativamente basso.

Riflessione nelle particelle atmosferiche

Infine, la luce e la luce riflessa sono dirette verso l'atmosfera e lì si scontra con le particelle sospese.

Ragazzi

L'inquinamento luminoso può essere classificato in vari modi, a seconda del tipo di lampada che la produce, le sue caratteristiche o la fonte 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 il sodio sono meno inquinanti di quelle della luce bianca come fluorescenti o alcuni LED.

- Secondo le sue caratteristiche

Diffusione della luce proiettata

È la dispersione della luce che si diffonde e contribuisce in modo sostanziale al bagliore che i centri urbani trasmettono.

Luce invasiva

È quando la sorgente di luce esterna penetra nelle case o nelle aree in cui la sua funzione di illuminazione non corrisponde a diventare un agente inquinante.

Benare o bagliore

È un'illuminazione eccessiva o improvvisa che provoca un bagliore nei pedoni e nei conducenti di veicoli, essendo in grado di causare incidenti. Ad esempio le luci alte di un veicolo.

Illuminazione eterogenea o battuta

Sono aree con illuminazione irregolare, con varie fonti di luce, causando disorientamento, confusione, distrazione e stress. Ad esempio, un gran numero di avvisi luminosi e illuminazione pubblica.

Allo stesso modo, le aree con un'illuminazione artificiale in eccesso possono essere presentate per i compiti che vengono eseguiti lì.

- Secondo la fonte

illuminazione stradale

Questa è la più grande fonte di inquinamento luminoso che esiste, specialmente quando il sistema di illuminazione non è progettato correttamente. Questa fonte è responsabile del 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 fonte di luce raggiunge alti livelli di incidenza. È una causa diretta di inquinamento da diffusione della luce proiettata e invasiva poiché emette sopra l'orizzonte.

FIELI DEL VEICOLO

Questa è una fonte mobile e variabile e nelle città con un alto grado di traffico notturno, diventa un importante fattore di inquinamento luminoso. A seconda del tipo di faro e se le regole per il suo utilizzo non sono soddisfatte, è una causa dell'inquinamento da bagliori.

Illuminazione privata

Le luci abitative, in particolare gli edifici delle grandi città, generano inquinamento luminoso rilevante.

Riflettori

Generalmente questa è una fonte di inquinamento della luce puntuale, poiché sono i riflettori utilizzati negli spettacoli pubblici. La contaminazione è prodotta dalla diffusione della luce proiettata e invasiva.

Effetti

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

- Effetti sul cielo notturno

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

Aspetto del cielo di notte con e senza inquinamento luminoso. Fonte: Jeremy Stanley [CC di 2.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by/2.0)]

Il bagliore leggero delle città aumenta la chiarezza dello sfondo celeste sopra la luminosità delle stelle che le rende invisibili.

- Effetti sugli umani e sul loro habitat

Intrusione di luce esterna

L'illuminazione esterna nelle città genera spesso inquinamento luminoso invadendo la privacy delle famiglie. 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 fare appello a chiudere le finestre.

Impatti sulla salute

Gli esseri viventi rispondono ai ritmi circadiani, vale a dire risposte fisiologiche secondo periodi definiti tra le 20 e le 28 ore. Pertanto, l'alterazione dei cicli di luce e oscuri generano cambiamenti fisici, mentali e comportamentali. L'inquinamento luminoso provoca gravi disturbi del sonno e quindi il comportamento nell'uomo.

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La melatonina è un ormone di 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 soggetto all'illuminazione artificiale, la produzione di melatonina viene drasticamente ridotta. Secondo gli studi (non ancora conclusivi) ciò potrebbe aumentare il rischio di alcuni tipi di cancro.

Da parte sua, l'Agenzia nazionale per la sicurezza sanitaria dell'ambiente e del lavoro francese (ANSES) ha sottolineato altri rischi di inquinamento luminoso. Ad esempio, lo stress ossidativo generato nella retina l'elevata incidenza di alcuni tipi di illuminazione (ad es.: GUIDATO).

Impatti economici

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

Ai rifiuti che derivano nell'inquinamento luminoso, viene aggiunto l'intero costo economico coinvolto nella sua produzione (risorse e contaminazione di altre fonti).

Inoltre, l'inquinamento luminoso ha forzato osservatori astronomici in luoghi molto remoti di centri popolati. Ciò ha aumentato i costi di costruzione e funzionamento principalmente relativi al trasporto di materiali, forniture e personale.

Impatti tecnici

L'astronomia è stata influenzata dall'inquinamento luminoso, a causa degli effetti già commentati sul cielo notturno. In effetti, gli astronomi furono i primi a avvertirlo e si svilupparono per misurarlo.

Questo indice è chiamato luminanza del fondo celeste e misura l'aumento della chiarezza dello stesso.

Impatti estetici

Tutti quelli che non si sono mai allontanati dai centri urbani non sono stati in grado di apprezzare un cielo stellato per intero. Ciò implica la perdita di un'esperienza estetica ed emotiva significativa, che può essere sperimentata solo da sostanzialmente dalle città.

Prendiamo in considerazione il fatto che l'inquinamento luminoso generato dalle grandi città si estende per decine di chilometri, giuntando con le città vicine. Pertanto, la stessa minaccia il nostro panorama notturno e alcuni autori parlano della perdita culturale dell '"esperienza notturna"

- Effetti sugli ecosistemi naturali e sulla biodiversità

Il ciclo diurno e notturno con i loro caratteristici livelli di illuminazione ha governato l'evoluzione delle specie. Questi hanno quindi adattato il loro comportamento a quel ciclo in ciascun particolare ambiente del pianeta.

Animali

Gli animali selvatici sono ancora più sensibili all'effetto dell'inquinamento luminoso sul loro orologio biologico ed etologia (comportamento). Le specie di abitudini notturne come pipistrelli e alcuni anfibi sono gravemente colpite dal loro habitat con l'illuminazione notturna.

Di fronte a un illuminazione insolita, gli animali sono per rifiuto o attrazione. In ogni caso, ciò implica cambiamenti nella sua dieta, migrazione, riproduzione o nelle relazioni predatori di prigione.

Ad esempio, le tartarughe di pesce quando vanno al mare dopo la schiusa, perdono la rotta prima delle fonti di luce. Night -simile agli uccelli come i gufi richiedono l'oscurità per rilevare e perseguitare la loro preda.

Le specie di insetti e rane sono attratte da fonti di luce e dalle loro popolazioni di Merman per questa causa. Ecco perché le costruzioni molto illuminate vicine alle aree naturali hanno un effetto negativo su questi organismi.

Teniamo presente che le specie di cicli notturni attivi 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.

Piani

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

La relazione tra esseri viventi con i cicli della luce e del buio è così rilevante che ha motivato lo sviluppo di due discipline della biologia. Uno di questi è la scotobiologia che studia la relazione tra vita e oscurità. L'altro è la cronobiologia che studia ritmi biologici.

- Effetti su altri inquinanti

Pioggia acida

Gli effetti fotochimici sono fondamentali per alcuni processi generati nell'atmosfera. Ad esempio, i radicali nociti in presenza di luce generano acidi e in assenza di questo si decompongono.

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

Gas effetto serra

Come abbiamo commentato quando ci riferiamo all'effetto economico, circa il 20% della luce si trasformerà in inquinamento luminoso. Ma questo ha anche implicazioni nella generazione di altri inquinanti, in particolare nella produzione di CO2.

La maggior parte dell'elettricità si verifica nelle piante termoelettriche e questi emettono CO2 che è il principale gas serra, causando il riscaldamento globale.

Esempi di luoghi con inquinamento luminoso

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

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

Las Vegas (Stati Uniti) di notte. Fonte: EconomyColdenburger - Alles über den Las Vegas Strip [CC di -sa 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0)]

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

In queste città, a causa della loro grandezza e dinamismo socioeconomico, la vita notturna è intensa, promuovendo la domanda di illuminazione delle aree pubbliche e private. Allo stesso modo, il traffico automobilistico notturno e la promozione commerciale attraverso gli annunci di luce sono aumentati.

Hong Kong

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

Tokyo (Giappone) illuminato di notte. Fonte: Moyan Brenn dall'Italia [CC di 2.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by/2.0)]

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

Las Vegas (USA)

La più grande fonte di reddito in questa città è il turismo legato al gioco d'azzardo, promuovendo la massima concentrazione di avvisi di luce nel mondo. D'altra parte, l'uso di riflettori ad alta potenza per illuminare direttamente il cielo è comune.

New York (USA)

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

Valencia Spagna)

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

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

Soluzioni

Le soluzioni per l'inquinamento luminoso coprono misure sociali, legali e tecniche.

- Sociale

È importante sensibilizzare sull'inquinamento luminoso, le sue conseguenze e soluzioni, al fine di raggiungere il sostegno dei cittadini al controllo. È necessario il supporto per correlate misure legislative e uso razionale dell'illuminazione domestica e comunitaria.

- Legale

Esiste una diversità di attività legali, anche 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 avere leggi che regolano l'uso dell'illuminazione, limitando l'inquinamento della luce. Cioè, stabilendo attraverso le norme dell'uso dell'illuminazione e l'implementazione di attrezzature appropriate per un uso razionale della luce.

Particolarmente rilevante è il divieto di emissione di luce sull'orizzonte, ad eccezione delle richieste di navigazione aerea.

- Tecniche

Attrezzatura

Ci sono lampade con timer che consentono di regolare i periodi di illuminazione. Allo stesso modo, i luminari devono concentrarsi rigorosamente sulle aree richieste.

Ciò implica una progettazione adeguata del sistema di illuminazione e l'uso dell'attrezzatura appropriata per ciascun caso. Particolare attenzione dovrebbe essere prestata all'inclinazione, alla direzione, alle caratteristiche e al tipo di apparecchi.

In modo che la luce non superi la linea orizzontale, ci sono modanature appropriate che consentono alle lampade a terra di concentrarsi.

Tipo di luce

La luce meno inquinante è monocromatica, cioè quella che a differenza della luce bianca è costituita da una singola lunghezza d'onda (o poche lunghezze). Gli ideali sono le lampade a bassa pressione di sodio (luce gialla), generando meno inquinamento luminoso causando meno interferenze.

Zonizzazione

La suddivisione in zone del territorio è importante in base alle sue esigenze di illuminazione reale e alla sua vulnerabilità all'inquinamento luminoso. Ciò consente di stabilire sia i regolamenti che altre misure tecniche appropriate a ciascuna area.

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