Islas de oscuridad menguantes: una década de cambios
Resumen de la conferencia inaugural del IX Encuentro Astronómico y Starparty 2024, celebrada del 2 al 4 de agosto en Santiago-Pontones
En 2025 se cumplirá el décimo aniversario de la declaración del Paraje Starlight de Don Domingo. Esta certificación se consiguió gracias al trabajo previo que llevó a cabo la Agrupación Astronómica “Sirio” con la campaña de mediciones vinculadas al proyecto NixNox (descritas en el artículo publicado en esta página el 16 de septiembre de 2015), y a la buena predisposición mostrada por los responsables municipales de ese momento. Pasado este tiempo es inevitable hacerse algunas preguntas: ¿han mejorado (o al menos se han mantenido) las condiciones de cielo oscuro de este lugar tan especial? Los cambios recientes que se observan en el alumbrado público ¿han tenido un impacto positivo o negativo en la conservación del cielo nocturno? Conseguir y renovar esta certificación ¿ha tenido influencia en alguna política local para proteger la noche?
Los que desde entonces hemos observado el cielo nocturno de Santiago-Pontones coincidimos en la percepción de que la situación ha empeorado. Es difícil establecer a priori si puede ser por los cambios recientes en el alumbrado público, por el incremento de la contaminación que llega de otros núcleos más lejanos o por una combinación de ambas causas. Para llegar a alguna conclusión fiable es necesario recopilar y analizar los datos disponibles en los últimos años.
Para este fin, lo ideal hubiera sido disponer de uno o varios dispositivos fijos para medir el brillo del cielo nocturno funcionando todas las noches a lo largo de estos años, pero esto no ha sido posible. En ausencia de datos de tierra podemos recurrir a la información de satélite, que sirve de base para mapas y modelos de contaminación lumínica fácilmente accesibles a través de aplicaciones web. Generalmente las imágenes del instrumento VIIRS del satélite SUOMI-NPP se han usado para elaborar estos mapas de brillo del cielo, pero el problema de estos datos radica en que proceden de un instrumento que es prácticamente ciego a la componente azul del espectro, y por tanto infravalora la luz emitida por la mayor parte del alumbrado LED. Por este motivo se deben complementar con datos de otras fuentes, como las fotografías tomadas por los astronautas de la ISS (que están hechas con cámaras comerciales que sí captan la luz azul).
Vamos a empezar con el modelo de Lorenz, basado en el de Falchi, disponible en este enlace web. En el siguiente GIF animado (figura 1) tenemos los mapas de brillo de 2006, 2016 y 2022, y podemos ver que la isla de oscuridad del sureste peninsular (donde se encuentra el paraje de Don Domingo) no ha dejado de menguar. Es llamativo que de 2016 a 2022 ha crecido sobre todo la influencia de los núcleos pequeños.
Otra aplicación web que nos va a resultar muy útil es Light Pollution Map. Se trata de un visor SIG basado en imágenes del sensor VIIRS que nos permite consultar datos de radiancia a lo largo de los años en cualquier punto del planeta, o bien el modelo de Falchi de 2015 que ofrece valores de brillo del cielo en el cénit. Tiene una interfaz sencilla e intuitiva e incorpora unas herramientas muy útiles para obtener gráficos de la evolución de la radiancia en un punto o área que le definamos. También nos ofrece una estimación de la contribución al brillo artificial del cielo en el cénit de las fuentes situadas en un círculo de radio definido por nosotros en punto dado. Vamos a usar esta herramienta para ver hasta qué punto contribuyen las poblaciones locales al brillo del cielo, y cómo ha evolucionado esta contribución en los últimos años.
Obtendremos así la contribución al brillo del cielo nocturno en el cénit de Don Domingo de los núcleos de población situados a 10, 15, 30 y 100 km a la redonda, áreas que se pueden ver representadas en la figura 2. Primero veamos los resultados para 2014:
- En un radio de 10 km tenemos Don Domingo, El Patronato, El Cerezo, Los Teatinos, La Matea y Las Nogueras. En 2014 aportaban un 2.82 % del brillo del cielo en el cénit del paraje Starlight de Don Domingo.
- En un radio de 15 km además entran Santiago de la Espada, Pontones y Fuente Segura. Todos aportaban en 2014 un 5.91 % del brillo del cielo en el cénit del paraje Starlight de Don Domingo
- Si ampliamos a 30 km a la redonda se suman a la lista Puebla de Don Fadrique, Huéscar, Castril, La Iruela y Cortijos Nuevos. Ya llegaríamos al 21.02 % del brillo del cielo en el cénit del paraje Starlight de Don Domingo.
- En 100 km a la redonda entran las comarcas de Segura, Cazorla, Las Villas y la Loma hasta Linares y Jaén; por el Este hasta Lorca y Caravaca y por el sur el altiplano de Granada hasta Guadix. Todos los núcleos de este círculo suponían en 2014 un 72.6 % del brillo del cielo en el cénit del paraje Starlight de Don Domingo.
Lo veremos mejor si representamos en un gráfico la contribución en términos porcentuales por franjas de distancia, y ahora sí vamos a comprobar la evolución temporal de 2014 a 2023 (figura 3). Ya podemos sacar algunas conclusiones interesantes. En primer lugar destaca que la mayor parte del brillo del cielo en el paraje de Don Domingo es originado por luz que procede de núcleos de población situados a más de 30 km, lo que excede del ámbito comarcal. Si consideramos el área de competencia local como unos 15 km a la redonda, los núcleos del municipio son responsables del 18.34 % del brillo del cielo en el cénit del paraje en 2023. Y el 22.39 % de la luz procede de las aglomeraciones urbanas situadas a más de 100 km.
Pero el objeto de analizar la evolución temporal es comprobar si siempre ha sido así, o ha habido cambios en la proporción de la luz que llega de diferentes distancias a Don Domingo. Y se ve claramente que el cambio más importante ocurre en el ámbito más cercano, que pasa de aportar el 5.91 % del brillo del cielo en 2014 a un 18.34 % en 2023. Y este incremento no es sostenido, sino que ocurre sobre todo en 2021 y 2022.
Para ver los datos absolutos (no porcentuales) de emisiones, y comprobar si se produce un comportamiento análogo, usaremos la aplicación Radiance Light Trends, específica para obtener la evolución de la radiancia medida por el instrumento VIIRS del satélite Soumi NPP a lo largo de los años. Definiendo un área poligonal en el mapa nos proporciona unas estadísticas más completas, con mas opciones y con la posibilidad de generar un gráfico temporal, así como exportarlos (gráfico y datos) en diversos formatos. En la figura 4 tenemos los gráficos obtenidos para cinco núcleos del municipio: Santiago de la Espada, Pontones, La Matea, Huerta del Manco y El Cerezo. Salvo en los casos de Pontones y Huerta del Manco, se da un incremento más o menos marcado que tiene lugar a partir de 2021, y que ha debido originarse por un incremento en las emisiones del alumbrado exterior.
No obstante hay que interpretar con precaución estos datos: el instrumento VIIRS es prácticamente ciego al azul, de modo que puede infravalorar las emisiones asociadas al cambio espectral cuando se han sustituido las lámparas de vapor de sodio por LED, especialmente si estos son de luz fría. Por eso necesitamos recurrir a otra fuente de datos que aporte información en la banda azul del espectro, como por ejemplo las fotografías tomadas por los astronautas de la ISS. El equipo que usan es una cámara réflex DSLR con sensor en color, de modo que sí detecta la luz azul del pico de emisión de las lámparas LED. El problema de estas imágenes es su irregularidad temporal y espacial, que se hacen desde ángulos oblicuos y el posible desenfoque por el rápido movimiento de la ISS respecto a la Tierra. Es necesario georreferenciarlas, calibrarlas y hacerles diversas correcciones para transformar la información digital de la imagen en datos de radiancia por cada canal de color (rojo, verde y azul).
Para este caso comparamos imágenes de los años 2012 y 2021 para ver si hay diferencias significativas. En el caso del canal azul tenemos que para el área de los núcleos de Santiago de la Espada y La Matea se ha producido un incremento de las emisiones, especialmente importante en Santiago de la Espada (figura 5). Por tanto el incremento que detecta VIIIRS puede ser aún mayor en el caso de la cabecera municipal.
Así, apoyándonos en datos de sensores remotos, podemos hablar de un claro incremento de las emisiones de luz al cielo en varios núcleos del municipio. ¿Por qué ha ocurrido este incremento? Todo apunta a cambios en alumbrado público, especialmente en Santiago de la Espada, La Matea y el Cerezo, que tienen que ver con la instalación de LEDs y un incremento de la intensidad. Lo que se ve en la figura 5 es sin lugar a dudas el efecto de un cambio espectral, que se puede entender mejor con la figura 6, que muestra el espectro de emisión de una lámpara de vapor de sodio a alta presión (las antiguas de luz anaranjada) frente al de un LED de 3000 Kelvins (de luz blanca, mal llamada “cálida”), con un pico de emisión de luz azul en los 450 nanómetros (aproximadamente). (Los espectros han sido obtenidos de la web https://guaix.fis.ucm.es/lamps_spectra).
Además, ha sido frecuente que el cambio a LED (y la mejora de la eficiencia energética asociada) haya ido acompañado de un incremento de la intensidad luminosa y de la instalación de más puntos de luz, y el municipio de Santiago-Pontones no parece haber sido la excepción. Si a esto sumamos la mala orientación y ausencia de apantallamiento de muchas luminarias (como el caso de la figura 7), tenemos la combinación perfecta para un incremento de la contaminación lumínica.
Por tanto, tras analizar estos datos, podemos afirmar que el empeoramiento de la calidad del cielo en el paraje de Don Domingo es un hecho. También que en parte se debe a los cambios recientes en el alumbrado público del municipio, y que tomar medidas para reducir las emisiones de Santiago-Pontones puede tener un efecto positivo, eliminado ese 18% de contribución local al brillo del cielo nocturno, que es la que más ha crecido en los últimos años. Éstas podrían ser:
- Que todo LED que se instale sea ámbar (lo más cálido y monocromático posible). Siempre hemos defendido que Santiago-Pontones debería ser pionero y ejemplar en la protección de su cielo nocturno, y optar por lo más parecido en LED al vapor de sodio a baja presión. Nada de LED blanco.
- Instalar sistemas de regulación de la intensidad que la adapte a la actividad. Debería ser una prioridad, y más en un municipio como Santiago-Pontones, donde en la mayoría de las horas nocturnas apenas hay presencia de gente en las vías públicas.
- En aldeas o lugares sin gente en determinadas horas o épocas del año, mantener apagado el alumbrado público y que se active con sensores de movimiento. Además, como medida de seguridad es más efectiva que dejar el alumbrado encendido.
- Dotar de una orientación correcta y de apantallamiento a las luminarias, de modo que no iluminen más allá de los límites estrictos de la vía pública. Es una medida sencilla y de rápida implantación.
- Elaborar y aprobar unas ordenanzas de protección del cielo nocturno con especial énfasis en la regulación del alumbrado exterior privado. No olvidemos que el alumbrado público y la regulación de las instalaciones privadas (también en el marco de la protección del medio ambiente) son competencias municipales, y que -aunque se esté a la espera de un marco normativo estatal y autonómico- una entidad local puede desarrollar ordenanzas dentro de sus competencias, y que éstas pueden ser más restrictivas (añadiendo más protección) que lo establecido en las legislaciones estatales y autonómicas.
Esta debería ser la hoja de ruta para los próximos años en el municipio de Santiago-Pontones en lo referente al alumbrado exterior, haciendo todo lo posible para conservar el cielo nocturno como parte del patrimonio natural del territorio, y dando así sentido a tener una certificación de calidad Starlight. Y también sirviendo de ejemplo para otros municipios.
Porque podríamos pensar que la degradación del cielo nocturno y de la oscuridad natural de la noche es un proceso general asociado al desarrollo económico contra el que es muy difícil luchar. ¿Todas las islas de oscuridad han retrocedido frente al avance imparable de la contaminación lumínica? No. Termino con el mismo mapa con el que comencé el artículo, pero esta vez abarcando una buena porción de Europa. Se ve claramente que, mientras que en la Península Ibérica se han reducido las zonas oscuras, en el centro de Francia han ganado terreno en los últimos años. ¿Qué hacen en Francia diferente a lo que hacemos en España? Quizás esto tenga algo que ver: 12000 municipios (un 34% de los municipios franceses) con un compromiso ambiental para recuperar la noche (https://www.anpcen.fr/). La unión hace la fuerza, también en la lucha contra la contaminación lumínica.
Esperemos que el año que viene, en el décimo aniversario del paraje Starlight de Don Domingo, disfrutemos de una starparty estupenda. Pero sobre todo esperemos que podamos celebrar alguna medida para evitar la degradación de ese maravilloso cielo que tanto echamos de menos desde Málaga, Granada y desde la mayor parte del territorio andaluz.
Máximo Bustamante Calabria.
(Oficina de Calidad del Cielo. IAA-CSIC)
