Perdendo a escuridão: dados de satélite mostram que a poluição luminosa global está aumentando

Esta imagem tirada da Estação Espacial Internacional mostra luzes artificiais da Espanha e Portugal.

Esta imagem tirada da Estação Espacial Internacional mostra luzes artificiais da Espanha e Portugal. (Crédito da imagem: NASA)

Em todo o mundo, tanto em nações desenvolvidas quanto em desenvolvimento, os céus noturnos da Terra estão sendo preenchidos com luz artificial cada vez mais a cada ano, de acordo com um novo estudo.

Usando dados de um satélite meteorológico de observação da Terra chamado Finlândia NPP , o novo estudo mostra que entre 2012 e 2016, as regiões iluminadas artificialmente na Terra aumentaram em brilho em 2,2 por cento. Além disso, a área total onde a iluminação artificial apareceu também aumentou 2,2 por cento, fornecendo uma ilustração da expansão da humanidade em áreas antes não desenvolvidas.



Quando divididos por país, os resultados mostram que, em muitos países em desenvolvimento, os aumentos na iluminação artificial estão bem acima da média global, à medida que mais pessoas ganham acesso a eletricidade e equipamentos de iluminação externa para rodovias, centros de cidades e áreas residenciais. [ Fotos: poluição luminosa ao redor do mundo ]

Mas mesmo em muitos países desenvolvidos, a produção de luz artificial também pode estar aumentando, apesar de alguns esforços regionais para contê-la, mostra o estudo. A poluição luminosa tem muitos efeitos colaterais, incluindo perturbar o ritmo circadiano de plantas, animais e humanos.

As luzes artificiais em Calgary aumentaram visivelmente entre 2010 e 2015.

As luzes artificiais em Calgary aumentaram visivelmente entre 2010 e 2015.(Crédito da imagem: cortesia da Earth Science and Remote Sensing Unit, NASA Johnson Space Center)

A vista do espaço

Os dados para o novo estudo vêm do Finlândia NPP satélite , que foi projetado como um teste operacional para componentes de hardware críticos que entrarão em uma série de satélites meteorológicos da próxima geração da Administração Oceânica e Atmosférica Nacional (NOAA). O primeiro desses satélites lançado no espaço este mês . As novas adições ajudarão os meteorologistas a desenvolver previsões de sete dias, bem como gerenciar coisas como rastreamento e gerenciamento de incêndios florestais, monitoramento de tempestades e desastres naturais , esforços de alívio de desastres e um grande quantidade de outros aplicativos .

Um dos instrumentos a bordo do Suomi NPP é chamado de Suíte Visible Infrared Imaging Radiometer , que inclui um sensor denominado Banda Dia / Noite (DNB). O DNB foi projetado para fornecer imagens de alta resolução de nuvens à noite para auxiliar na previsão do tempo, de acordo com Christopher Elvidge, um cientista físico da NOAA que falou em uma entrevista coletiva por telefone realizada ontem (21 de novembro).

Finlândia NPP orbita o globo de pólo a pólo , enquanto o planeta gira embaixo dele, de modo que captura uma visão de todo o planeta cerca de duas vezes por dia. Tem uma 'pegada' de 750 metros quadrados, o que significa que é aproximadamente o tamanho de cada pixel nas imagens VIIRS.

'A maneira que eu caracterizo isso frequentemente é que a banda [VIIRS] dia-noite nos permite trabalhar meio que no nível de bairro,' Christopher Kyba, um pesquisador de pós-doutorado no Centro Alemão de Pesquisa de Geociências e autor principal do novo artigo , disse durante a coletiva de imprensa.

As observações mostraram uma diminuição no uso de iluminação em alguns lugares, incluindo a Síria e o Iêmen, que passaram por uma guerra intensa. O jornal observa que 'com poucas exceções, o crescimento da iluminação ocorreu em toda a América do Sul, África e Ásia'.

Imagens de Calgary, Alberta, Canadá, tiradas da Estação Espacial Internacional. À esquerda, imagem tirada em 23 de dezembro de 2010. As áreas residenciais são iluminadas principalmente por lâmpadas laranja de sódio. À direita, uma imagem tirada em 27 de novembro de 2015. Muitas áreas nos arredores estão recentemente iluminadas em comparação com 2010, e muitos bairros mudaram de lâmpadas laranja de sódio para lâmpadas LED brancas.

Imagens de Calgary, Alberta, Canadá, tiradas da Estação Espacial Internacional. À esquerda, imagem tirada em 23 de dezembro de 2010. As áreas residenciais são iluminadas principalmente por lâmpadas laranja de sódio. À direita, uma imagem tirada em 27 de novembro de 2015. Muitas áreas nos arredores estão recentemente iluminadas em comparação com 2010, e muitos bairros mudaram de lâmpadas laranja de sódio para lâmpadas LED brancas.(Crédito da imagem: NASA)

Luz azul

O estudo tem uma advertência importante que é introduzida pelo instrumento VIIRS: Os dados nos quais o estudo foi baseado não incluíam todos os comprimentos de onda de luz que são visíveis ao olho humano. Especificamente, os dados não incluem luz 'azul'. As lâmpadas tradicionais (como as lâmpadas de sódio e a maioria das lâmpadas halógenas) emitem principalmente nos comprimentos de onda da luz amarela, laranja e vermelha, mas muitas lâmpadas LED emitem altos níveis de luz azul.

Como resultado, o aumento total da poluição luminosa visível ao olho humano é realmente maior do que o relatado no artigo, disseram os pesquisadores. E, embora algumas cidades possam parecer reduzir sua produção de luz ano após ano nos dados, essas cidades podem estar apenas mudando para LEDs; a redução aparente é simplesmente uma mudança da luz para o comprimento de onda azul, eles disseram. Em um e-mail para a Space.com, Kyba disse que seria extremamente difícil tentar estimar quanta luz azul cada país emite, porque isso varia muito entre todos os tipos de lâmpadas.

Os autores observaram que as fotografias da Terra tiradas da Estação Espacial Internacional fornecem um meio de ver todo o espectro da poluição luminosa do espaço. No estudo, eles compararam essas imagens com os dados do satélite Suomi NPP para fornecer 'informações de cor ... que podem nos ajudar a entender, pelo menos para cidades específicas, onde as luzes estão mudando de cor', disse Kyba. Milan, por exemplo, trocou muitas de suas lâmpadas de sódio de luz amarela por LEDs de luz branca, e essa mudança é visível nas imagens da ISS, disse ele.

Enquanto os LEDs podem em alguns casos Para ajudar a reduzir a poluição luminosa, o aumento do uso de LEDs também leva a algo chamado de 'efeito rebote', disse Kyba. À medida que as luzes LED se tornam mais eficientes e baratas, as pessoas tendem a usá-las mais, em vez de se agarrar à economia de energia.

Kyba comparou isso a uma pessoa que compra um carro híbrido para reduzir sua pegada de carbono, mas, em última análise, sente-se livre para dirigir mais por causa dessa decisão e, no final, produz o mesmo nível de emissões de carbono que o indivíduo teria criado com um carro normal.

Portanto, embora o estudo sugira que muitas cidades grandes podem ser estabilizadas em sua emissão de luz (porque não estão adicionando nenhuma nova fonte importante de luz artificial), essa estabilização pode ser compensada por cidades menores próximas que estão adicionando mais luzes às estradas e estacionamentos que antes estavam apagados, disse Kyba.

A necessidade de noite

'O mundo biológico é organizado, em grande medida, por ciclos naturais de variação da luz', disse Franz Hölker, cientista do Instituto Leibniz de Ecologia de Água Doce e Pesca Interior e coautor do estudo, durante a teleconferência. . 'E essa variação desencadeia uma ampla gama de processos, da expressão gênica às funções do ecossistema.'

A luz artificial e a subsequente perda da escuridão noturna são 'um estressor muito novo' que muitos organismos têm não teve tempo para se adaptar a , de acordo com Hölker. Trinta por cento dos vertebrados e mais de 60 por cento dos invertebrados são noturnos, disse ele, então a iluminação artificial pode afetam diretamente a vida e os ciclos de sono desses organismos, e tem havido muitos estudos documentar esse fenômeno.

Isso também pode ter um efeito cascata no ecossistema, disse ele. Por exemplo, um estudo recente mostrou como os postes de luz afetam os insetos que polinizam as plantas à noite, impactando também as plantas.

'[A poluição luminosa] ameaça a biodiversidade por meio de hábitos noturnos alterados, como padrões de reprodução ou migração, de muitas espécies diferentes: insetos, anfíbios, peixes, pássaros, morcegos e outros animais', disse Hölker. 'E pode até prejudicar as plantas, causando ... perda tardia de folhas e períodos de crescimento prolongados, o que pode, é claro, impactar a composição da comunidade floral.'

Altos níveis de luz artificial também podem impacto na saúde em humanos reduzindo a produção de melatonina pelo corpo, um hormônio que pode afetar as coisas como o do corpo sistema imunológico , saúde mental e fertilidade . Também reduz a capacidade das pessoas de ver estrelas e objetos celestes, o que astrônomos e cientistas sociais afirmam ter um impacto negativo na cultura e na ciência . Estima-se que cerca de um terço da população mundial não consegue ver a faixa da Via Láctea à noite, devido à poluição luminosa. Isso inclui 80% das pessoas que vivem na América do Norte.

Os pesquisadores disseram que esperam que sua pesquisa possa ser usada em esforços para iniciar mudanças de políticas que combatam a poluição luminosa. Kyba está envolvida com o Associação Internacional Dark-Sky , que está tomando medidas para combater esse problema.

O papel aparece hoje (22 de novembro) na revista Science Advances.

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